JPS61285624A - Buffer type gas breaker - 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は電力系統の変電所等に用いられるＳＦ６ガス等
の消弧性ガスを封入したガスしゃ断器に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a gas breaker filled with an arc-extinguishing gas such as SF6 gas used in substations of electric power systems.

（発明の技術的背景とその問題点〕 ＳＦ６等の消弧性ガスをアークに吹きつける高圧ガスし
１５断器は高い電圧に容易に耐えるので幅広く利用され
ている。中でも接点開離時の駆動力を利用して消弧性ガ
スを圧縮するパッファ形ガスしゃ断器は構造が簡単であ
るので高圧しゃ断器の主流となっている。(Technical background of the invention and its problems) High-pressure arc-extinguishing gas such as SF6 is blown onto the arc.15 disconnectors are widely used because they can withstand high voltage easily. Puffer-type gas circuit breakers, which use force to compress arc-extinguishing gas, have a simple structure and have become the mainstream of high-pressure circuit breakers.

このようにパッファ形ガスしゃ断器は開極動作にともな
って圧縮ガスを作るので２圧式のしゃ断器のように常時
高圧ガスを保持する必要がない。In this way, the puffer type gas breaker generates compressed gas during the opening operation, so there is no need to constantly maintain high-pressure gas as in the case of a two-pressure type breaker.

しかし、この反面パッファ式では圧縮ガスと周囲ガスと
の差圧に抗してバッフ１シリンダを駆動する必要がある
。そしてこの差圧はバッフ１形ガスしゃ断器の電流しゃ
断能力と関係している。即ち、しゃ断電流が大きくなる
と電流零点の電流減少率が大きくなり結果としてより高
い圧力のガスが必要となり、電流と共に大きい駆動エネ
ルギーが用いられる。However, in the puffer type, on the other hand, it is necessary to drive one buffer cylinder against the differential pressure between the compressed gas and the surrounding gas. This differential pressure is related to the current interrupting ability of the buffer type 1 gas breaker. That is, as the cutoff current increases, the current reduction rate at the current zero point increases, resulting in the need for a higher pressure gas, and the use of a larger drive energy along with the current.

パッファ形ガスしゃ断器の駆動エネルギーは大きくは２
つの成分からなる。一つは全体を一定のスピードで開極
するための運動エネルギーであり、他の一つはガス圧縮
のためのガスエネルギーである。後者はしゃ断電流に対
する依存性が大きいのに対し、前者は電圧に対する依存
性が高い。即ち、電圧が高ければ高い程接点間に印加さ
れる電圧が高くなる。このため、例えば進み小電流しゃ
断などのように電圧に応じて開極スピードを上げ、ギャ
ップ長を大きくすることが必要となりその分運動エネル
ギーが増す。The driving energy of a puffer type gas breaker is roughly 2
It consists of two ingredients. One is kinetic energy for opening the entire body at a constant speed, and the other is gas energy for gas compression. The latter is highly dependent on the cutoff current, while the former is highly dependent on the voltage. That is, the higher the voltage, the higher the voltage applied between the contacts. For this reason, it is necessary to increase the opening speed in accordance with the voltage and increase the gap length, for example, in order to cut off a small current in advance, and the kinetic energy increases accordingly.

さて駆動エネルギーが増すことは駆動部分の大型化につ
ながりコストアップになるだけではなく、可動部各部へ
の機械的ストレスを増加させ、長期寿命を損うことにな
る。また、ベースへの加速度が増し、基礎をより強固に
させる必要が生じることになる。Now, an increase in drive energy not only increases the size of the drive part and increases costs, but also increases mechanical stress on each moving part, impairing its long life. Additionally, the acceleration to the base will increase, making it necessary to make the foundation stronger.

このように駆動エネルギーを低減することは重要である
。特にガスエネルギーについては例えば特開昭５８−１
０８６２４号公報に教示される如〈従来より色々な方式
が考えられている。特にアークのエネルギーをガス圧上
昇に使用することは従来より広く行なわれている。しか
し如何にアークのエネルギーでガス圧を上昇させようと
も、この圧力がパッファシリンダに反力として作用する
限りはガスエネルギーは余分に必要となる。このためパ
ッファ動作を全く伴なわない自己昇圧方式のガスしゃ断
器も考えられているが、電流が小さい時は圧力上昇が伴
なわず電流が小さい程しゃ断性能が低下するという状況
も生じる。It is important to reduce drive energy in this way. Especially regarding gas energy, for example, JP-A-58-1
As taught in Japanese Patent No. 08624, various methods have been considered in the past. In particular, the use of arc energy to increase gas pressure has been widely practiced. However, no matter how much arc energy is used to increase the gas pressure, as long as this pressure acts as a reaction force on the puffer cylinder, extra gas energy is required. For this reason, a self-boosting type gas breaker that does not involve any puffing operation has been considered, but when the current is small, there is no pressure increase, and the smaller the current, the lower the breaker performance becomes.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので駆動エネルギ
ーを極力小さくしたバッフ１形ガスしゃ断器を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a buff 1 type gas breaker that requires as little driving energy as possible.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は上記目的を達成する為に、パッファ室の他に貯
留圧力室を備えたバッフ１形ガスし中断器において、貯
留圧力室とパッファ室を連通ずる孔を設け、しゃ断器の
しゃ断動作完了直前にパッファ室が第１ノズルに連通ず
る第１バツフア室と、貯留圧力室に前記孔を介して連通
ずる第２バツフア室とに分離されることを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides a buffer type 1 gas interrupter equipped with a storage pressure chamber in addition to the puffer chamber, and a hole is provided to communicate the storage pressure chamber and the puffer chamber, thereby completing the shutoff operation of the breaker. The puffer chamber is characterized in that it is separated into a first buffer chamber that communicates with the first nozzle and a second buffer chamber that communicates with the storage pressure chamber through the hole.

更に、前記第１バツフア至の長手方向の長さは前記第２
バツフア室の長手方向の長さよりも短いことを特徴とす
る。Furthermore, the length in the longitudinal direction of the first buffer is equal to the length of the second buffer.
It is characterized by being shorter than the longitudinal length of the buffer chamber.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下本発明を第１図、第２図に示した一実施例をもとに
説明する。第１図、第２図はパンノア形状態を示す。こ
の消弧室はＳＦｅガス等を封入した容器中に絶縁物等を
介して保持される。The present invention will be explained below based on an embodiment shown in FIGS. 1 and 2. FIGS. 1 and 2 show the pannoan state. This arc extinguishing chamber is held in a container filled with SFe gas or the like via an insulator or the like.

消弧室は対向する一対の固定アーク接触子１と可動アー
ク接触子２を具備する。可動アーク接触子２は操作ロッ
ド６に連結されるが操作ロッド６は図示されていない離
動部に連−結される。The arc extinguishing chamber includes a pair of opposing fixed arc contacts 1 and movable arc contacts 2. The movable arc contactor 2 is connected to an operating rod 6, and the operating rod 6 is connected to a moving part (not shown).

操作ロッド６の先端には可動アーク接触子２を包囲し、
一定の容積を有する貯留圧力室１１を構成するように包
囲体１０を固定する。この包囲体１０にはその外側にパ
ッファシリンダ４を固定する。包囲体１０の軸方向の壁
には孔１２があけられる。パッファシリンダ４の先端に
は第１ノズル３が固定アーク接触子１を包囲するように
ノズル押え９によって取りつけられる。この第１ノズル
３よりも可動アーク接触子２に近い側に、それをとり囲
むように第２ノズル１３が包囲体１０に取りつけられる
。The tip of the operating rod 6 surrounds the movable arc contactor 2,
The enclosure 10 is fixed so as to constitute a storage pressure chamber 11 having a constant volume. A puffer cylinder 4 is fixed to the outside of this enclosure 10. A hole 12 is drilled in the axial wall of the enclosure 10. A first nozzle 3 is attached to the tip of the puffer cylinder 4 by a nozzle holder 9 so as to surround the fixed arc contact 1. A second nozzle 13 is attached to the enclosure 10 on a side closer to the movable arc contactor 2 than the first nozzle 3 so as to surround it.

ノズル押え９は固定主接触子７と電気的に接触して主通
電路の一部をなす。パッファシリンダ４は容器に絶縁物
等を介してタンクに固定されたパッファピストン５に摺
動して外挿される。パッファピストン５の外周部には集
電子８が設けられる。The nozzle holder 9 is in electrical contact with the fixed main contact 7 and forms part of the main energizing path. The puffer cylinder 4 is slidably inserted into the container via an insulator or the like onto a puffer piston 5 fixed to the tank. A current collector 8 is provided on the outer periphery of the puffer piston 5.

包囲体１０とパッファピストン５との間の距離Ｅ１とパ
ッファピストン４の端面とパッファピストン５との間の
距離で２との関係はβ１の方がβ２より大きくなるよう
構成するのが好ましい。The relationship between the distance E1 between the enclosure 10 and the puffer piston 5 and the distance 2 between the end face of the puffer piston 4 and the puffer piston 5 is preferably such that β1 is larger than β2.

次に上述の如く構成されたパッファ形ガスしゃ断器の作
用について述べる。Next, the operation of the puffer type gas breaker constructed as described above will be described.

しゃ断器が閉の状態では固定アーク接触子１と、可動ア
ーク接触子２、及び、固定主通電接触子７とノズル押え
９はそれぞれ電気的に接触している。When the breaker is closed, the fixed arc contact 1, the movable arc contact 2, and the fixed main current-carrying contact 7 and nozzle holder 9 are in electrical contact with each other.

開極指令に従って駆動部が開極動作を行ない、これに伴
なって操作ロッド６が動く。この結果まずノズル押え９
が固定主通電接触子７より開離し、更に可動アーク接触
子２が固定アーク接触子１より開離し、電流によるアー
ク１４を発生する。アーク１４の熱によって貯留圧力室
１１内のガス圧力が上昇する。パッファシリンダ４とパ
ッファピストン５により構成されたパッファ室１５内の
ガスもしや断器の開極動作に伴なって圧縮される。しゃ
断動作途中で、包囲体１０の外周がピストン５の内径に
摺動し、パッファ室１５は第１バツフア室１５１と第２
バツフア室１５２に分割される。（第２図）この結果、
貯留圧力室１１は孔１２を介して第２バツフア室１５２
と連通しているが、第１バツフア室１５１とは分離され
ている。The drive unit performs the opening operation according to the opening command, and the operating rod 6 moves accordingly. As a result, the nozzle holder 9
The movable arc contact 2 separates from the fixed main energizing contact 7, and the movable arc contact 2 separates from the fixed arc contact 1, generating an arc 14 due to the current. The gas pressure within the storage pressure chamber 11 increases due to the heat of the arc 14. The gas inside the puffer chamber 15 constituted by the puffer cylinder 4 and the puffer piston 5 is compressed in accordance with the opening operation of the disconnector. During the shutoff operation, the outer periphery of the enclosure 10 slides on the inner diameter of the piston 5, and the puffer chamber 15 is separated from the first buffer chamber 151 and the second buffer chamber 151.
It is divided into buffer chambers 152. (Figure 2) As a result,
The storage pressure chamber 11 is connected to the second buffer chamber 152 through the hole 12.
However, it is separated from the first buffer chamber 151.

は貯留圧力室１１に滞留する。この結果、貯留圧力室１
１内のガス圧は上昇し、孔１２を介して第２バツフア室
１５２内に流れ込む。従って貯留圧力室１１と第２バツ
フア室１５２の中のガスは第１バツフア室１５１内のガ
スよりも熱くなる。しゃ断の初期においては貯留圧力室
１１内のガスが第２ノズル１３を介してアーク１４に吹
きつけられ消弧に役立つ。しゃ断の後期においては第１
バツフア室１５１内の冷いガスが第１ノズルを介してア
ーク１４に吹きつけられる。第１図はおいて１２をβ１
より小さくした為、第１バツフア室１５１の方が第２バ
ツフア室より圧縮率が高い為、第１バツフア室１５１の
ガス圧は第２バツフア室１５２のガス圧よりも高くなる
が第２バツフア室１５２内には熱せられたガスが貯留圧
力室１１から流れ込む為、第１バツフア室と第２バツフ
ア室のガス圧は略等しくなる。remains in the storage pressure chamber 11. As a result, storage pressure chamber 1
The gas pressure within 1 increases and flows into the second buffer chamber 152 through the hole 12 . Therefore, the gas in the storage pressure chamber 11 and the second buffer chamber 152 becomes hotter than the gas in the first buffer chamber 151. At the initial stage of shutoff, the gas in the storage pressure chamber 11 is blown onto the arc 14 through the second nozzle 13, thereby helping to extinguish the arc. In the latter stage of the cutoff, the first
Cold gas in the buffer chamber 151 is blown onto the arc 14 through the first nozzle. In Figure 1, 12 is β1
Since the first buffer chamber 151 has a higher compression ratio than the second buffer chamber, the gas pressure in the first buffer chamber 151 is higher than the gas pressure in the second buffer chamber 152. Since heated gas flows into the chamber 152 from the storage pressure chamber 11, the gas pressures in the first buffer chamber and the second buffer chamber become approximately equal.

またしゃ断完了時には第１パンフ１室１５１内のガスは
第２バツフア室１５２内のガスよりも早くアーク１４に
吹きつけられてなくなる為、反力が少なくなる。これは
第１バツフア室１５１の断面積は第２バツフア￥１５２
のそれよりも大きい為、同じ圧力のガスが残った場合第
１バツフア苗１５１の方が大きな反力として作用する為
である。Furthermore, when the shutoff is completed, the gas in the first puff chamber 151 is blown away by the arc 14 faster than the gas in the second buffer chamber 152, so the reaction force is reduced. This means that the cross-sectional area of the first buffer chamber 151 is the second buffer chamber 152 yen.
This is because, if gas of the same pressure remains, the first buffer seedling 151 will act as a larger reaction force.

（発明の効果〕 以上述べた如く本発明によれば、可動アーク接触子の回
りに貯留圧力室を設けてこれとパッファ室内を貫通させ
、更に、貯留圧力室の外側にノズルを設けてパッファ室
からの圧縮ガスを吹きつけることにより、アークエネル
ギーによってガス圧が上昇してもこれがそのままパッフ
ァ室へ反力として加わζことがなく駆動エネルギーを削
減できると共に、パッファ室内のガスを補充することに
より貯留圧力室内のガス圧を高い値に保持でき、また、
パッファ室内のアークにざらされていないガスをノズル
に介してアークに吹きつけることが可能で低い駆動エネ
ルギーでしゃ断性能向上に効果がある。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, a storage pressure chamber is provided around the movable arc contact and penetrates through this and the inside of the puffer chamber, and furthermore, a nozzle is provided outside the storage pressure chamber to By blowing compressed gas from the air, even if the gas pressure increases due to arc energy, this will not be directly applied to the puffer chamber as a reaction force, reducing driving energy.In addition, by replenishing the gas in the puffer chamber, it can be stored. The gas pressure in the pressure chamber can be maintained at a high value, and
It is possible to blow gas that is not contaminated by the arc in the puffer chamber onto the arc through the nozzle, which is effective in improving the breaking performance with low driving energy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図、第２図は本発明に係るパッファ式ガスしゃ断器
の消弧室の断面図で、第１図はその閉極状態図、第２図
はその開極途中の状態図である。 １・・・固定アーク接触子　２・・・可動アーク接触子
３・・・第１ノズル　　　　４・・・パッファシリンダ
５・・・パッファピストン　６・・・操作ロッド７・・
・固定主通電接触子　８・・・集電子９・・・ノズル押
え　　　　１１・・・貯留圧力室１２・・・孔　　　　
　　　　１５・・・パッファ室１５１・・・第１バツフ
ア室　１５２・・・第２パッファ室代理人　弁理士　則
　近　憲　佑 （ほか１名）1 and 2 are cross-sectional views of the arc extinguishing chamber of the puffer type gas breaker according to the present invention, FIG. 1 is a diagram showing the closed state, and FIG. 2 is a diagram showing the state in the middle of opening. 1... Fixed arc contact 2... Movable arc contact 3... First nozzle 4... Puffer cylinder 5... Puffer piston 6... Operating rod 7...
・Fixed main energizing contact 8... Current collector 9... Nozzle holder 11... Storage pressure chamber 12... Hole
15... Puffer Office 151... 1st Batshua Office 152... 2nd Puffer Office Agent Patent Attorney Noriyuki Chika (and 1 other person)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）固定アーク接触子と可動アーク接触子との開離時
に発生したアークに上記可動アーク接触子の移動に応じ
て圧縮したパッファ室の流体を第１のノズルから噴射す
るものにおいて、上記第１のノズルより上記可動アーク
接触子に近い側の第２のノズルと連通した貯留圧力室を
上記可動アーク接触子と従動させ、上記可動アーク接触
子の開離時の上記アークによって高温で高圧化した上記
流体を上記第２のノズルを通して上記貯留圧力室の流体
と混合するとともに貯留し、上記パッファ室の上記流体
を上記第１のノズルから上記アークに噴射し、 上記第１のノズルからの噴射とともに上 記貯留圧力室の流体を上記第２のノズルから上記アーク
に噴射するようにしたパッファ形ガスしゃ断器において
、前記貯留圧力室と前記パッファ室を連通する孔を設け
、しゃ断器のしゃ断動作完了直前に前記パッファ室が第
１ノズルに連通する第１パッファ室と、貯留圧力室に前
記孔を介して連通する第２パッファ室とに分離されるこ
とを特徴とするパッファ形ガスしゃ断器。(1) In a device for injecting compressed fluid in a puffer chamber from a first nozzle to an arc generated when a fixed arc contact and a movable arc contact are separated according to movement of the movable arc contact, A storage pressure chamber communicating with a second nozzle on the side closer to the movable arc contactor than the first nozzle is driven by the movable arc contactor, and the pressure is increased at high temperature by the arc when the movable arc contactor is opened. the fluid in the puffer chamber is mixed with the fluid in the storage pressure chamber through the second nozzle and stored; the fluid in the puffer chamber is injected from the first nozzle to the arc; In the puffer type gas breaker, the fluid in the storage pressure chamber is injected from the second nozzle to the arc, and a hole is provided to communicate the storage pressure chamber and the puffer chamber, and the breaking operation of the breaker is completed. A puffer-type gas breaker, characterized in that the puffer chamber is separated into a first puffer chamber that communicates with the first nozzle and a second puffer chamber that communicates with the storage pressure chamber through the hole. （２）前記第１パッファ室の長手方向の長さは前記第２
パッファ室の長手方向の長さよりも短いことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のパッファ形ガスしゃ断器
。(2) The length in the longitudinal direction of the first puffer chamber is the same as that of the second puffer chamber.
The puffer type gas breaker according to claim 1, characterized in that the length in the longitudinal direction of the puffer chamber is shorter than that of the puffer chamber.