JPH01253136A - ガス吹飛型回路遮断器 - 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】 （発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はガス吹飛型回路遮断器に関する。

（従来の技術） 高絶縁強度ガス、とりわけ６フッ化イオウで充てんされ
た密閉ケースと、 固定または半固定接点と、閉位置および開位置の間を作
動装置によって移動する可動接点を有する一対の分離自
在接点と、 分離接点間におけるアークを形成する遮断間隔と、 アークを対流によって冷却するため、遮断間隔にガス流
出を生じさせるガス吹飛装置とを備えたガス吹飛型回路
遮断器が知られている。

最近の５Ｆ−６ピストン圧流回路遮断器において、電流
零になる前のアークの冷却は多量の高温ガスを低温ガス
で置換する対流によって行なわれている。

電流零付近において、アークの冷却は主として放射型の
伝導によって行なわれている。対流と伝導が主な熱交換
モードであることが知られている。

（発明が解決しようとする課題） 低圧アーク電流の遮断中、放射による熱交換は非常に小
さい。＾圧アークま電流においては、放射による熱交換
は非常に大き（、またバッファノズルに大きな熱圧力を
かける。一般に不透過性ノズルが、アルミナ含有のポリ
テトラフルオルエチレンから形成されている。この型の
ノズル製造は、機械仕上げによって行なわれる。

本発明の目的は５Ｆ−６ガス吹飛型回路遮断器の遮断作
用を改とすることである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、ガス吹飛装置がアークの放射に対して透過性
または半透過性の材料からなる絶縁性ア−り囲い壁を備
えていることを特徴とする回路遮断器である。アーク囲
い壁の透過性によって、アークエネルギーの一部を放射
によって取除くことができる。このことにより、壁面に
おけるアークの熱作用を減少させ、またアークを高速で
消滅させることができる。壁の透過性材料はＳＦ６ガス
と共存可能な無機質またはプラスチック材料からなって
いる。

第２の実施例によれば、ガス吹飛型回路遮断器はアーク
回路を伴うか否かによらずガス膨張型となっており、ア
ーク作用によってガス圧力が増加する囲い体は透過性壁
を有し、この透過性壁は放射によってアークエネルギー
を通過させるようになっている。

（実施例） 第１図および第２図において、本発明は本件出願人によ
って出願された仏閣特許に記載された回路遮断器あるい
はスイッチに適用される。回路遮断器は中圧または高圧
の電圧供給システムに用いられるが、この回路遮断器は
円筒状ケース１０内に収納され、このケース内は高絶縁
強度ガス、とりわけ６フッ化イオウ等によって充てんさ
れている。

細長状のケース１０は、固定横断隔壁１２によって２つ
の隔室に分割されている。中空可動接点１６に固着され
たバッファピストン１４が円筒状ケース１０の内壁によ
って形成された円筒内を摺動し、これによって可動ピス
トン１４と隔壁１２との間の圧縮空間１８を変化させる
ようになっている。ピストン１４には、バッファノズル
２０か取付けられており、このバッファノズル２０は集
束部と拡散部とを有する形状となっており、ピストン】
４に設けられた開口２２を介して形成されたガス出口の
案内を行なうことができるようになっている。

中空固定接点２４が可動接点１６と同軸に配置され、固
定接点２４の内側とアーク焼結室との間を連通するオリ
フィス２６が形成されている。第２番目のオリフィス３
０が、中空可動接点１６の内部を隔壁３２の下方部へ連
通させている。また固体絶縁部３４が作動ロッド３６を
可動接点１６から絶縁させており、また合成ゴム膜が隔
室３２を密閉している。

柔軟フィンガー４０を有するチューリップフィンガー可
動接点１６が、閉可動中、固定接点２４と係合する。こ
のような接点１６．２４の係合によって、回路遮断器ロ
ッド３６の作動開始時、および接点２４．７６の分離前
においてガスの予備圧縮を生じさせる。

変形自在のプラスチック材料からにる管状シース４２が
、可動接点１６の柔軟フィンガー４０間の割目４６を覆
っている。シース４２の端面４８は、フィンガー４０の
自由端を通る横断の後方に同軸に配設されている。

固定接点２４はバネと協働して半固定となっている。

本発明によれば、バッファノズル２０はすべてまたは部
分的に遮断間隙５０のアーク４９によって生じた放射線
を透過する材料からなっている。

用いられる材料は透過性の無機絶縁体であり、とりわけ
セラミックまたはガラス製のもの、または透過性プラス
チック絶縁体、例えばポリカポネートまたはポリメタク
リン酸メチル製となっている。

あるいは、またＳＦ６と共存する他の半透過性材料を用
いてもよい。

第３図は複合材料からなるバッファノズルを示しており
、このノズルは不透過性アルミナ含自°ポリテトラフル
オルエチレン製収束部５２と、半透過性絶縁材料からな
る６部５４および拡散部５６とを有している。

第１図および第２図によるバッファ型回路遮断器の作用
は次のとおりである。

ＳＦ６ガスが圧縮空間１８内のピストン１４の下方移動
によって圧縮される予備圧縮工程の後、接点１６．２４
が同軸アーク４９を形成させながら分離する。

電流が零になる前に生じるアーク発生中、アークによっ
て発生した熱エネルギは、ガスの圧縮によってＳＦ６ガ
スがノズル２０を通して運ばれ、また中空接点１６．２
４に案内された後取除かれる。このことにより、強制的
対流によってアークが冷却され、高温ガスのかなりの量
が低温ガスによって置換れる。

電流が零となる付近においては、アークの冷却は放射性
熱伝導によって行なわれる。これら２つの対流および伝
導による熱交換モードに加えて、第３番目の熱交換モー
ドが自己圧縮回路内で放射によって行なわれる。これは
バッファノズル２０の半透過性材２０を通るアークの放
射線の伝播によるものである。

このようにして、アーク４９のエネルギの大部分は遮断
間隙５０からノズル２０外方のケーシング１０に取除か
れる。このことによって、ノズル２０におけるアーク４
９の熱応力は低下し、高速度でアークが消滅する。電流
零における遮断の後、ｉＩ動接点１６は、引続いて回路
遮断器の絶縁レベルに対応する開位置まで移動する。

半透過性熱可塑性材料を用いる場合は、バッファノズル
２０は成形されることが好ましい。この種のノズルは、
仏国特許第２，４９６，３３４号に記載された回路遮断
器に用いてもよい。

第４図に示す他の実施例によれば、−極の自己膨張およ
び回転アーク回路遮断器またはスイッチが、大気圧でＳ
Ｆ６が充てんされた密閉型ケース１００を備えている。

ケース１００は絶縁材料からなる円筒側壁１０２からな
り、円筒側１０２の両端は２つの端板１０４，１０６に
よって密閉されている。この端板１０４，１０６は電流
端材をｔ１カ成する導電材料からなっている。

上方端板１０４はアーク回路電極１１２に連結された中
空固定接点１０８およびコイル１１０の組立体を支持し
ている。また管状可動接点１１４が固定接点と同軸に延
び、この可動接点１１４は半透過性絶縁材料からなる内
部囲い体１１８によって形成された消滅室１１６内に配
設されている。

遮断間隙１１７が室１１６内に形成され、可動接点１１
４が所定のクリアランスをもって囲い体１１８を貫通し
ている。また可動接点１１４はその対向端において、下
方端板１０６を貫通する作動ロッド１１９に機械的に連
結されている。作動ロッド１１９はもちろん、可動接点
１１４から絶縁されている。

消滅室１１６はオリフィス１２０を有する管状接点１０
８，１１４によって形成された出口によってケーシング
１００と連通している。

消滅室１１６内に形成されたアーク１２２は、コイル１
１０の磁界によって回転し、ＳＦ６ガスを加熱および加
圧する。このことにより、ＳＦ６ガスが接点１０８．１
１４の出口を通ってケース１００の内部空間によって形
成された膨張室に漏洩する。この自己膨張によって生じ
る吹飛ばしにより、アークの冷却が対流によって行なわ
れる。

アークの消滅作用は、半透過性囲い体１１８の壁面を通
ってアークエネルギを部分的に取除くことによる放射効
果によっても行なわれる。アークによって消滅室１１６
からの放射線はケース１００りの内側に密閉されて維持
される。

２つの自己膨張およびアーク回転効果による組合わせは
、消滅室１６の壁面を通る放射により完全なものになる
ことがわかる。

囲い体１１８は、いずれの形であっても、例えば円筒状
、球面状、またはだ円状であってもよい。

またコイル１１０は永久磁石で置換えてもよい。

主接点およびアーク接点を有する自己膨張型回路遮断器
の場合、囲い体１１８は金属制であってもよく、また遮
断間隔１１７の位置に透過性材料からなる覆い体に開口
を設けてもよい。

第４図による透過性材料の回転囲い体１１８は、非対象
形状であってアークの放射効果を増加させるため集束ま
たは拡散用光学レンズを構成してもよい。

本発明は透過性材料からなる少なくとも１つのアーク囲
い壁をａし、対流によってアーク冷却を行なう他の型の
スイッチまたは回路遮断器に適用可能となっている。

【図面の簡単な説明】

ＴＳ１図は本発明によるノズルを有するピストン圧縮バ
ッファ型回路遮断器の軸線方向断面図であり、閉位置を
示す図、第２図はアーク作用中の接点の開位置を示す第
１図の部分断面図、第３図はバッファノズルの他の実施
例の半断面図、第４図は本発明の他の実施例を示す第１
図に対応する図である。 １０・・・ケース、１６・・・可動接点、２０・・・バ
ッフ７ノズル、２４・・・固定接点、４９・・・アーク
、５０・・・遮断間隔。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 ＦＩＧ、１ ＩＧｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高絶縁強度ガス、とりわけ６フッ化イオウで充てん
   された密閉ケースと、 固定または半固定接点と、閉位置および開位置の間を作
   動装置によって移動する可動接点を有する一対の分離自
   在接点と、 分離接点間におけるアークを形成する遮断間隙と、 アークを対流によって冷却するため、遮断間隙にガス流
   出を生じさせるガス吹飛装置とを備えたガス吹飛型回路
   遮断器において、前記ガス吹飛装置は絶縁型アーク囲い
   壁を有し、この囲い壁はアークの放射を透過または半透
   過させる材料からなっていることを特徴とするガス吹飛
   型回路遮断器。 ２、前記壁は無機質絶縁材料、とりわけセラミックまた
   はガラス材からなることを特徴とする請求項１記載のガ
   ス吹飛型回路遮断器。 ３、前記壁はプラスチック絶縁材料、とりわけポリカー
   ボネートまたはポリメタクリン酸メチルからなることを
   特徴とする請求項１記載のガス吹飛型回路遮断器。 ４、バッファ装置は、開作用において可動接点と協働し
   ピストン効果によってガスを圧縮させるピストン−シリ
   ンダ組立体と、 アーク作用中、流出ガスを遮断間隙に案内するよう、接
   点を同軸で囲むバッファノズルと、ノズルの部分を形成
   する前記透過性壁であって、アークの放射線をノズル外
   部のケーシング内空間に伝幡させる壁と を有することを特徴とする請求項１記載のガス吹飛型回
   路遮断器。 ５、バッファノズルは透過性プラスチック材料を成形し
   て作製されることを特徴とする請求項４記載のガス吹飛
   型回路遮断器。 ６、バッファノズルは複合材料からなり、とりわけアル
   ミナ含有ポリテトラフルオルエチレン製の不透過性収束
   部と、半透過性絶縁材料からなる首部５４および拡散部
   ５６とを有することを特徴とする請求項４記載のガス吹
   飛型回路遮断器。 ７、ガス吹飛型回路遮断器はケース内に配設され、遮断
   間隙を囲むとともにアーク作用によってガス圧増加が生
   じる消滅室を形成する内部囲い体と、 ケース内の他の部分によって形成された膨張室と、 中空接点内に設けられ消滅室と膨張室とを連通する出口
   と、 を備え、前記囲い体の壁は全部または一部が透過性から
   なっていることを特徴とする請求項１記載のガス吹飛型
   回路遮断器。 ８、消滅室は更に接点の一方に連結されたコイルまたは
   永久磁石を有し、磁界作用によってアークを回転させる
   ことを特徴とする請求項７記載のガス吹飛型回路遮断器
   。 ９、半透過性囲い体は収束レンズまたは拡散レンズ状の
   非対象回転体側断面を有していることを特徴とする請求
   項７記載のガス吹飛型回路遮断器。