JPS6065415A - パッファ形ガス遮断器 - 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】 ［発明の技術分野１ 本発明は消弧至形状に改良を施したパンツ戸形ガス′ａ
断器に係り、特に消弧後に残存する高温ガスを効率良く
排除するだめのガス流路に改良を施したバッファ形ガス
遮断器に関するものである。

［弁明の技術的背景］ 近年送電容量の増大による短絡容量の増加に伴って、遮
断器のｍ訪客うも増加の一途を辿っている。反面Ｉ器の
小型化の為、一点当りの遮断容量を増加させ、遮断器の
直列遮断点数の減少が図られている。この１＝め、遮断
器の遮断性能としては、遮断器の極間の電界股上１と共
に、ガス吹イ］は構の最適化が要求されている。

この点を、第１図に示す従来のバッファ形ガス遮断器に
ついて説明する。図は開極途中が示されている。

円柱状の固定電極１と環状に配置された可動電極２は開
口部３ａを有する中空の操作ロッド３によって第１図右
方にある図示しない操作機構部と連結されている＝この
操作ロッド３には可動バッファシリンダ４が装着固定さ
れており、この可動バッファシリンダ４は開口部５ａを
有する固定バッファピストン５との間に圧縮室６を構成
する。

また、前記バッファシリンダ４には開口部４ａが設けら
れており、このバッファシリンダ４に固着された絶縁ノ
ズル７ａ及び絶縁カバー７１）が形成づ−る円筒状ガス
流路８を通じて背記圧縮室６内のガスが流入出可能とな
っている。これらの部品類は絶縁物製の容器９内に収め
られ、この絶縁容器９の内部空間１０には消弧性ガスが
満たされている。

なお、この実施例では容器を絶縁物製としたが、前述の
消弧室部材が金属タンク内部に絶縁物で支持され−Ｃ構
成されるバッファ形ガス遮断器も知られている。

この遮断器に遮断指令が与えられ、図示していない操作
機構部が作動して前記操作ロッド３が右方ｌ＼駆動し、
この操作ロッド３に連結された可動電極２が固定電極１
から開離した図示状態となると小極１，２間にアーク１
１が発生ずる。一方、前記操作ロッド３が運動する結果
、操作ロッド３に装着された可動バッファシリンダ４も
右方へ運動し、圧縮室６内の消弧性ガスを圧縮する。こ
のガスはバッファシリンダ４の開口部４ａ１ガス流路８
及びカス噴出口８ａを経て、アーク１１へ吹きイ」りら
れこのアーク１１を消去する。このガス流は二つの流れ
１２ａ及び１２ｂに分流し、第２図左方へ分れたガス流
１２ａは、絶縁ノズル７ａの開口部７Ｃを経て周囲空間
１０へ流出する。−□方、右方へ分れたガス流１２ｂは
、絶縁カバー７ｂの開口部７ｄ及び前記可動電極２がら
固定電極１がｌｅｔ　ｆｌｊｉ　Ｌ、た跡の開口部１３
、前記操作ロッド３の開口部３ａ、固定バッファビスｉ
・ン５の開口部５ａを経て周囲空間１ｏへ流出する。

［背景技術の問題点］ この様な遮断動作において、前述の機構によりアークが
消弧された跡には正負に電離したプラズマガスや、アー
クｉより高温に熱せられたガスが残留りる。これらのプ
ラズマ及び高温ガスは電気伝Ｒ度が高く、１だ電気的絶
縁耐力が低いため、消弧後ｆｌｉｔｉ１．２間に加わる
再起電圧のために電極１，２間に電流が流れたり電極間
に電気的絶縁破壊が生じる等の理由により遮断失敗の原
因となり易い。バッファ形ガス遮断器においてはこれら
遮断失敗の原因となり易い残留プラズマ及び高温ガスを
も前述のガス流によって電極間から除去する様設計され
ている。従ってパッ゛ファ形カス遮断器の遮断性能は、
電極間へ演弧性ガスをいかに効率良く吹付【ノるかによ
って決定する。

ところが、第１図に示すごとき吹ＮＪ　ｆｉＭ構を用い
ると、同図中左方へ向かうガス流１２ａは固定型ｔｉ！
！　１が絶縁ノズル７ａのスロー］・部７ａ−１から抜
は出す以前においては、第２図に示す通り、この絶縁ノ
ズル７ａのスロート部７ａ−１と固定電極１の間隙１４
を通過してしまい固定電極先端近傍へは到達しないこと
になる。従って固定電極１が絶縁ノズル７ａのスローＩ
一部７ａ−１から抜は出す以前に電流が零点に達して消
弧が行なわれる様なアーク時間で遮断動作が行なわれる
と、固定電極１の先端近傍に残存するプラズマガス及び
高温ガス１５を排除することができず、固定電極先端近
１力に留まることになる。この結果固定電極１の先端近
傍の電気的絶縁破壊強度はこの他の領域のガスにりも低
下する。このため、特に消弧復電極間に加わる再起電圧
による絶縁破壊が問題となるＢＴＦ鴻肖時において、゛
固定Ｎ極先端近傍におりる絶縁破壊が誘因となって電極
間に再点弧が起こり、遮断に失敗する危険があった。

［発明の目的］ 本発明は以上の問題点に鑑みてなされたもので、消弧後
固定電極先端近傍に残留するプラズマガス及び高温ガス
を電極間より速やかに除去し、絶縁回復特性の向上を実
現し得るバッファ形ガス遮断器を提供することを目的と
するものである。

「発明の概要」 本発明の遮断器は、絶縁ノズルのスロート部を固定電極
の中心軸から相対的に偏心させたことにより、固定電極
が絶縁ノズルスロー１部から抜は出す以前における固定
電極周囲のガス流を固定電極中心軸に対し非対称とし、
この結果固定電極先端近傍におけるガス流を発生させ、
固定型（々が絶縁ノズルスロート部から抜は出す以前に
消弧が行なわれる際に固定電極先端近傍に残留するプラ
ズマ及び高温ガスを電極間から速やかに除去できる様に
したものである。

［発明の実施例］ 本発明の一実施例を第３図乃挙第５図を用いて説明する
。なお、第１図及び第２図と同一部品については同一符
号を１４して説明を省略する。

第３図は本発明の一実施例を示すバッフ１形ガス鴻断器
の固定電極及び絶縁ノズルの位置関係を示Ｊ０同図にお
いて絶縁ノズル７ａのスロート部７ａ−１の中心軸１７
は固定電極１の中心軸１６に対し距１１１ｔＤだけ図中
下方へ偏心している。この結果前記絶縁ノズル７ａのス
ロー（・部７ａ−１ど固定電極１との間隙（よ、図中上
側１４ａではＧ１、下側１４ｂではＧ２となり、これら
の間にはＧ２−Ｇ１＝２Ｄの関係が成り立つ。

第４図には本発明によるパンファ形ガス遮１！Ｉｉ器が
遮断動作を行なう際、固定電極１が絶縁ノズルスロー１
一部７ａ−１を抜は出す以前に電流が零点に至った場合
の状態を示す。前述した通り固定電極１の先端近傍には
プラズマガス及び高温ガス１５が残留する。しかしなが
ら、この場合は絶縁ノズル７ａのスロート部７ａ−１と
固定電極１との１！ｌ隙が図中上側１４ａと下側１４ｂ
とで異なるため各々を通過するガスの流量が異なる。従
ってガス流路８のうち図中上側８ａから固定電極１の先
端近傍を流れて図中下側の間隙１４ｂへ向かうガス流１
８が必然的に発生ずる。この結果、固定電極１の先端近
傍に残留するプラズマガス及び高温カス１５は前述のガ
ス流゛１８によって固定電極先端近傍から速やかに排除
され得る。

ここで、第４図において固定電極１の半径を１゛；６弧
室内可動部の運動速度を■とすると、高温ガス及びプラ
ズマガス１５の存在する空間の体積は単位時間当たりπ
ｒ２ｖだ【〕増加することになる。

一方、第５図に示誓、１３図中ｖ−ｖ部の断面図より、
第４図における絶縁ノズルスロート部７ａ−１と固定電
極゛１との間隙のうち、固定電極１の吟示下方に位置す
る部分１４ｂと固定電極１の上方に位置する部分１４ａ
との断面積差は、４Ｄｒとなる。通常のバッファ形ガス
遮断器においては圧縮室６の圧力は遮断動作中は充分に
高く絶縁ノズルスロート部７ａ−１におけるガス流速は
音速にほぼ等しいことが一般に言える。従って単位時間
当たりに固定電極１の下側を通過するガス流量と上側を
通過するガス流量の差は、ガス中におりる音速をａとす
ると４Ｄｒａとなる。このガス流量ｆｊ−４Ｄ　ｒ　ａ
が第４図におりる上側のガス流路８ａがら下側の間隙１
４ｂへ向かうガス流１８の単位時間当たりの流量である
。従って、このガス流１８によって固定電極１先端近傍
の高温ガス及びプラズマガ・スが排除されるためには ｙｒｒ２ｖ＝４Ｄｒａ　−・−・・−・１１）なる関係
が成立する必要がある。第（１）式は整理すると Ｄ　π　Ｖ　・・・・・・・・・・・・（２）４ａ 端の高温ガス及びプラズマガスは最も効率良く排除され
Ｉｆることになる。

［発明の効果］ 以上述べた通り、本発明によれば固定電極が絶縁ノズル
スロー１一部から扱は出す以前における固定電極周囲の
ガス流量を固定電極中心軸に対し不均一とすることによ
って固定電極先端近傍を通過づるガス流を発生させるこ
とができるため、固定電極が絶縁ノズルスロート部から
抜は出す以前に電流が零点へ至る様なアーク時間で消去
が行なわれた際でも、プラズマガス及び高温ガスを速や
かに電極間から除去覆ることが可能となり、絶縁回復特
性の向上が図れるバッフ１形ガス遮断器を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のバッファ形ガス遮断器の動作を説明する
だめの遮断動作中を示す部分断面図、第２図は第１図の
絶縁ノズ゛ル及び固定電極周囲のガスの流れを示す断面
拡大図、第３図は本発明の一実施例を示す絶縁ノズル及
び固定電極付近の断面拡大図、第４図は本発明によるバ
ッファ形ガス遮１１ｉ器の動作を説明するだめの遮断動
作中を示す部分断面拡大図、第５図は第３図ｖ〜Ｖ線に
沿う絶縁ノズルスロー］一部での絶縁ノズル及び固定電
極の部分断面図である。 １・・・固定電極、２・・・可動電極１．４・・・バッ
ファシリング、５・・・バッファピストン、６・・・圧
縮室、７ａ・・・絶縁ノズル、７ｂ・・・絶縁カバー、
８，８ａ・・・ガス流路、１１・・・アーク、１２ａ、
１２ｂ・・・ガス流、１４．１４ａ、１４ｂ・・・固定
Ｎ極と絶縁ノズルの間隙、１５・・・プラズマガス及び
高温ガス、１６・・・固定電極の中心軸、１７・・・絶
縁ノズルスロート部の中心軸、１８・・・ガス流。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第　／ｗＪ Ｖ　１０ １２　図 Ｘタ　３ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　共通の中心軸に対して配置された、互いに接離
   可能な円柱状固定電極及びこの固定電極に対向して配置
   された中空状可動電極と、可動電極の周囲に位置する円
   鰯状のガス流路並びに前記中心軸の周囲に位置する可動
   電極内へのガス噴出口を形成する絶縁ノズルと、この絶
   縁ノズルが固着され前記ガス流路へガスの流入出を行な
   わせる開口部を右する可動バッファシリンダと、このバ
   ッファシリンダの内部に挿入されこのバッファシリンダ
   どの間に圧縮室を構成する様装置された固定バッファピ
   ストンと、前記固定電極と前記可動電極との開極時にこ
   れら電極間で発生するアークに対して前記圧縮室内にお
   いて圧縮された消弧性ガスを前記可動バッファシリンダ
   間口部、前記ガス流路及びガス噴出口を通じて吹（ｌけ
   るようにしたものにおいて、前記絶縁ノズルのスロー°
   ！へ部を前記円柱状固定電極の中心軸に対し相対的に偏
   心させたことを特徴とするバッファ形ガス遮断器。
2. （２）　円柱状固定電極の半径を１゛、絶縁ノズルスロ
   ート部の中心軸と円柱状固定電極の中心軸との偏心距離
   をＤ１消弧性ガス中の音速をａ、消弧学内可動部分の遮
   断動作中における平均駆動速度をＶとするとき、比旦の
   値と比−の値とがほぼ等しｆ　ＩＩＬ い特許請求の範囲第１項記載のバッファ形ガス遮断器。