JPS5882422A - 断路器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は変電所のガス絶縁開閉装置における電流開閉用
の新路器に関する。

従来、変電所における系統の定格電流しゃ断はしゃ断器
によっていたが、ＳＦｅガスを用いたガス絶縁開閉装置
が普及するにつれてＳＦ６ガスの良好なしゃ断能力に期
待し、第１図示すような送電系統の切替に新路器が使用
されるようになった。この切替作業は、使用していない
側の新路器Ｂを閉じ、ｊｇ２図に示すように使用してい
る側の新路参人を開くことによって行なわれる。このと
き、断路話人を開こうとすれば、新路参人は定格電流に
近い電流（ループ電流という）をしゃ断しなければなら
ない。

そこで、従来のガス新路器においてはループ電流開閉時
に生じる断路器極間のアーク柱を消滅せしめるためにア
ーク柱の近傍に高速のガス流を生じさせるという方法が
一般的である。ガス流を生じさせるための方法としては
、第３図に示すようナハツファ方式が従来よシ一般的に
用いられている０図において、この構造特徴を説明する
。第３図において、（１）は消弧性を有するガスが充填
された夕／り、（２１（３）はタンク（１）を密閉した
絶縁スペーサ、（４）　（５１は各絶縁スペー・す（２
１（３）に固着された導体、（６）は導体（４）と固着
された開口部（６ａ）を有するシールド体で、導電材で
構成されている。（７）はシールド体（６）内に開口部
（６ａ）と対向して＆！置されたシールド体（６）に固
着された固定側の主接触子で、シールド体（６）と電気
的に接続されている。（９）はシールド体（６）の他端
に固着されたばねケース、Ｑｌは固定接触子（７）内に
配置されケース（９）に移動自在に支承され導電性の支
持体、（１０ａ）は支持体αＱの先端に固着され耐弧性
を有するアーク接触子で、シールド体（６）から先端が
突出する位置まで移動可能で６る。なお、アーク接触子
（１０ａ）はケース（９）を介してシールド体（６）の
他端に接続されている。（ロ）はアーク接触子（至）が
シールド体（６）から突出する方向に押圧するはね、（
２）は専俸（５）と固着され開口部（１２ａ）＝に有す
るシールド体で、導電材で構成されている。Ｑｌはシー
ルド体（２）に移動自在に支承され先端に耐弧性を有す
るアーク接触子（１３ａ）が固着された可動側の主接触
子で、第３図の状態から右方に移動するとき、固定側の
主接触子（７）から開離した後にアーク接触子α＊　（
１０ａ）　（１３ａ）間が開離する。

圓は可動側の主接触子（２）と摺動可能な通電接触子で
、シールド体（至）と接続されている。　＋１５１は可
動接触子Ｏと連結された絶縁操作棒、鵠は駆動源（図示
せず）の駆動力を絶縁操作棒−を介して主接触子−に伝
達するリンク機構である。（ロ）はノズルで、ピストン
０＠が絶縁操作棒（至）と連動してバッファシリンダ０
８１の内部をシリンダ空間−を拡大するように図中の右
方へ移動するときに生じるガス流を案内する。

次に動作について説明する。第３図において、絶縁操作
棒ＯＦＡが右方に移動すると、可動側の主接触子（至）
は固定接触子（７）から開離する。この状況を第４図の
断路器の等価回路図に示す。そして、アーク接触子（１
Ｏａ）はばね（６）の作用によって、可動接触子（至）
に追従し、同時にピストン翰の移動によってシリンダ空
間翰内の圧力はタンク（１）内の圧力に比べて低下する
。一方、アーク接触子（１０ａ）のストロークは主接触
子（６）のストロークに比べて小さいために可動接触子
の移動途中において、アーク接触子（１０ａ）　（１３
ａ）間が開離し、ループ電流によるアークを生じる。こ
の状況を第５図の等価回路に示す、これと同時に、タン
ク（１）内のガスはノズルａηを経由して、圧力の低い
シリンダ空間−内へ流れ込み、アーク接触子（１０ａ）
、　（１３ａ）の間隙に速いガス流を生じる。このとき
、アークを発生させているループ電流は商用周波の電流
であシ、これが零となる時期にガス流の効果が相まって
、ループ電流はしゃ断される。

さて近年の送電系統における定格電流の増大と、変電所
の大規模化に伴って、ループ電流のしゃ断責務は次第に
きびしくなっておシ、電流しゃ断後の回復電圧条件（電
流しゃ断後に断路器極間に生じる電圧条件）は高まる傾
向にある。

商い回復電圧条件下においてループ電流のしゃ断を行う
ためには、新路器のしゃ断速度を速めて、短時間のうち
に極間距離を増大し、極間の耐電圧性能を高めることが
必要である。一方、前述のような系統定格電流の増大の
故に、断路器の可動側の主接触子の重量も増大してお９
、その結果、断路器のしゃ断速度を高めることが次第に
困難となりつつある。

本発明は王妃に鑑みてなされたもので、ループ電流のし
ゃ断を、二つの直列のアーク接点を開離することによっ
て、新路器のループ電流しゃ断時の開離速度をあまシ高
めることなく、高い回復電圧条件下での電流しゃ断が可
能となる。

以下図によって説明する。第６図及び第７図は本発明に
係る新路器の完全投入状態を示す断面図で、（１）〜翰
は従来と同様である・Ｃ！υは絶縁支持棒で、ケース（
９）の周囲に配置せられ支持体（至）をシールド体（６
）から電気的に絶縁して支持している。

（１０ｂ）　Ｈは第１のアーク接触子（１０ａ）　（ｌ
ａａ）と直列に接続された第２のアーク接触子で、可動
側のアーク接触子（１０ｂ）はアーク接触子（ｔｏａ）
と一体に形成され、アーク接触子（２）は固定側である
。−はアーク接触子（１０ｂ）　１２２間の電界を緩和
するだめのシールドである。（財）輛はいづれもアーク
接触子（１０ａ）の動作速度を制御するためのノズルで
あシ。

ばねαηに押圧されて移動するビス）　ｙ−（１０ｃ）
はばネケース（９）の内部のガスを圧縮し、ノズル（財
）（至）からガスを放出することによって、ダッシュポ
ット効果を発揮してアーク接触子（ｔＯａ）の速度を変
化させる。

第８図〜第１Ｏ図は第６図に示した新路器の動作途中の
状態を、第１１図は完全開極状態をそれぞれ示している
。第１２図は第６図及び第７図に示した断路器の等価回
路図を、第１３図は第８図の、第１４図社第９図〜第１
１図の等価回路図を示している。

以下、図を用いて本発明に係る新路器の機能及び動作に
ついて説明する。

第７図及び第１２図は断路器の完全投入状態を示すもの
で、生接触子斡（７）、第１のアーク接触子（１３ａ）
　（１０ａ）及び第２のアーク接触子（ｔａｂ）　＠は
それぞれ投入状態にあって静止している。

王接触子（２）は外部からのしゃ断指令を受けて第７図
の状態から右方へ移動を開始し、同時にアーク接触子（
ｔＯａ）はばね（ロ）の作用によって王接触子（２）に
追従し、その結果、シリンダ空間翰内の圧力を低下させ
つつ、第８図の状態となる。このとき王接触千輪（７）
は開離して、第１３図に示す等価回路−図の状態となる
が、ループ電流の通電経路はアーク接触子（至）（１０
ａ）　（１０ｂ）によって確保されているため、王接触
子（至）（７）はループ電流をしゃ断する必要がない。

主可動接触子（２）は、さらに右方へ移動し、第９図の
状態へと向う、第８図の状態から第９図の状態へとアー
ク接触子（ｔＯａ）が移動する間に、ビス）　：ｙ　（
１０ｃ）はノズル−を通過するので、はねケース（９）
とピストン（１０ｃ）で囲まれるシリンダ空間−内の圧
力は急速に高まシ、その反力によってアーク接触子（１
０ａ）は減速する。その結果、第１のアーク−触子（ｔ
ｏａ）　（１３ａ）は開離する。このとき、シリンダ空
間−内の圧力は低下しているので、第１のアーク接触子
（１０ａ）　（１３ａ）の開離によってノズルａηの左
端部の近傍には急速なガス流が生じる。

−万、第１のアーク接触子（１０ａ）　（１３ａ）の開
離の直後に第２のアーク接触子（ｒｏｂ）　＠は開離し
始める。この第２のアーク接触子（１０ｂ）（２）の開
離の時期なｊｇｌのアーク接触子（１０ａ）　（１３ａ
）の開離の直後に生じさせることは、ピストン（１０ｃ
）とノズル−の相対位置およびアーク接触子（１０ａ）
の長さを適切に選ぶことによって容易に達成し得る。

（財）は第１のアーク接触子（ｌｓａ）　（１０ａ）闇
でループ電流のしゃ断過程において生じるアーク柱、四
は第２のアーク接触子（ｌ’ｏｂ）　Ｈ間で生じるアー
ク柱であり、それぞれのアークには新路器を含む回路条
件に固有のアーク抵抗（数ｌＯΩ〜数ＺｏｏΩ）を含ん
でいる。第１４図は第９図に示す状態の新路器の等価回
路図で、第１と第２のアーク接触子の間に生じた２つの
アーク柱＠四がループ電流の回路に直列に挿入されてい
る状態を示している。

第１４図において、先ず第１のアーク接触子（１Ｏａ）
　（１３ａ）間にアーク柱罰が生じ、その直後に第２の
アーク接触子（１０ｂ）　Ｕ／、間でアーク柱（ハ）が
生じる。

すなわち、アーク柱−の発生は、ループ電流しゃ断の途
中状態において、回路に固有な抵抗成分をほぼ倍加する
効果がめυ、ループ電流のし中断を、アーク柱が１個所
の場合に比べて容易ならしめる・このとき、上記のよう
に第１のアーク接触子（ｌｏｇ）　（１ｓａ）の開離に
よってノズルαηの左端部の近傍には急速なガス流が生
じて２す、商用蝿波と同じ周波数を持つループＷ、流が
零となる時期に、アーク柱（ハ）の抵抗成分の効果と、
速いガス流の効果が相まってループ＊＃Ｌはしゃ断され
る。

第１０図はループ電流しゃ断後の状態を示し、第１１図
は完全開極状態を示している。

以上の説明かられかるように、しゃ断点の増加はループ
電流し中断時の極間に生じるアーク柱の長さの増加とな
り、しゃ断速度を速めてしゃ断時の極間距離を増大する
ことと同等の効果が６９、その結果、しゃ断性能が向上
する。

第１５図は本発明の断路器において、そのしゃ断性能を
さらに向上させるための改良をほどこした構造を示して
いる０図において、ノズル−はシリンダ空間−と支持体
ＱＯの一部に設けられた開口部−を介して連通している
。したがって、アーク接触子（１０ａ）の右方への移動
に伴って、シリンダ空間−のガスはノズル−から吹き出
され、＠２のアーク接触子（２）（１０ｂ）の開離によ
って生じるアーク（ハ）の消滅に有効に作用し、アーク
（財）だけに対してガス流を与える場合に比べて、断路
器のループ電流しゃ断性能は高められる。

なお、以上の説明においては、両アーク接触子の開離す
る時期の調節をアーク接触子の移動速度のｆ化によって
行なっているが、この時期の決定は、可動側の主接触子
の速度変化によって実現することも可能であることは明
らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は母線切換回路を示す説明図、第２図は第１図の
動作説明図、第３図は従来の断路器を示す断面図、第４
図は第３図の主接触子が開離したときの等価回−路図、
第５図は第４図のあとアーク接触子が開離してループ電
流をしゃ断する場合の等価回路図、第６図は本発明の一
実施例を示す断面図、第７図は第６図の要部を示す断面
図、第８図は開路動作を開始した直後の状態を示す説明
図。 第９図は両アーク接触子が開離してアークが発生してい
る状態を示す説明図、第１θ図はループ電流しゃ断後の
状態を示す説明図、第１１図は完全開極状態を示す説明
図、第１２図は完全投入状態を示す等価回路図、第１３
図は第８図の等価回路図、第１４図は第９図〜第１１図
の等価回路図、第１５図は本発明の他の実施例な示す断
面図である０図において。 （７）（２）は主接触子、（１ｏａ）　（１３ａ）は第
１のアーク接触子、　（１０ｂ）（２）は第２のアーク
接触子である。 なお各図中同一符号は同−又は相当部分を示す・代理人
　葛野信− 第１図 −下−−−一 第４図 第５図 第１２図 第１３図 第１４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）接離する各一対の第１及び第２のアーク接触子を
   直列接続した直列回路と接離する一対の主接触子とを並
   列接続して、上記主接触子が上紀両アーク接触子より先
   に開離し、上記第１のアーク接触子が上記第２の接触子
   とほぼ同時に開離するようにしたことを特徴とする断路
   器。
2. （２）接離する各一対の第】及び第２のアーク接触子を
   直列接続した直列回路と接離する一対の主接触子とを並
   列接続し、上記主接触子が上記両アーク接触子より先に
   開離し、上記第１のアーク接触子が上記第２のアーク接
   触子とはは同時に開離するようにしたものにおいて、上
   記第１のアーク接触子の一方は上記主接触子の可動側と
   連動し、上記第１のアーク接触子の他方は上記第２のア
   ーク接触子の一方と一体化されて所定の距離移動可能に
   構成され、上記＃ｌ！２のアーク接触子の他方は固定で
   あることを特徴とする断路器。
3. （３）一体化された第１のアーク接触子の他方と第２の
   アーク接触子の一方とは、ダッシュポット効果が作用し
   てほぼ同時に開離するようにされていることな特徴とす
   る特ＩＷＩ＋＃求の範囲第２項記載の断路器。