JPH02148526A - 低エネルギで動作する高電圧遮断器 - Google Patents

低エネルギで動作する高電圧遮断器

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JPH02148526A
JPH02148526A JP1070329A JP7032989A JPH02148526A JP H02148526 A JPH02148526 A JP H02148526A JP 1070329 A JP1070329 A JP 1070329A JP 7032989 A JP7032989 A JP 7032989A JP H02148526 A JPH02148526 A JP H02148526A
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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、六フッ化イオウのごとき誘電性ガスが充填さ
れた遮断チャンバをもち遮断に必要なエネルギを低減す
るためにアークエネルギ、即ぢ該アークエネルギがガス
に与える圧力増加を利用する高電圧遮断器に係る。
より詳細には本発明は、ブローシリンダと第２チヤンバ
とを含み、該第２ヂヤンバにおいて一対の補助接触が遮
断器を開くときに二次アークを発生し、該アークが開放
動作のエネルギの一部を与える遮断器に係る。
かかる遮断器は例えばフランス特許第８７０１５４５号
より公知である。
この種の遮断器において解決すべき問題は、弱電流の遮
断（動作エネルギが少ない）のためにはブローシリンダ
内の圧力を小さい値に維持し、強電流の遮断のためには
動作エネルギを増加させずに圧力を上昇させるのが必要
なことである。
西独特許出願公開第２３４９２６３号はこの問題を一部
解決した。
該特許においては、閉鎖自在な開口をもつブローピスト
ンを配備することによってブローシリンダ内の圧力を低
い値に維持する。
しかしながら該特許に記載の遮断器はいくつかの欠点を
もつ。従来技術の遮断器においては、二次接触間の最大
離間距離がアーク接触間の離間距離と同じ位長いので二
次アークが長く伸び、この結果二次接触を内蔵するチャ
ンバの壁でスパークが発生する。
これらのスパークは電流の十分な遮断に不利てあり遮断
器の尚早な摩耗を生起する。
本発明の第１の目的は、二次アークに起因するスパーク
が全く生じない遮断器を提供することである。
従来技術の遮断器においては、遮断器を閉鎖するときに
アークを阻止する措置は全く講じられていなかった。し
かしながらこのようなアークは操作エネルギ増加の原因
となりまた遮断器の摩耗を促進する。
本発明の別の目的は、遮断器を閉鎖するときにアークの
スパーク発生を完全に阻止する３１！断器を提供するこ
とである。
このために本発明は、少なくとも１つの遮断チャンバを
有し、該遮断チャンバが、誘電性ガスで充填された絶縁
ケーシングを含み、該ケーシングが、固定主接触と固定
アーク接触とを含む固定部と特に可動主接触と可動部接
触とを含む可動部とを内蔵し、３Ｉ！断チヤンバが更に
、ブローノズルに開口するブローシリンダを含み、遮断
器が一対の二次接触を含むタイプの加圧誘電性ガスを用
いる高電圧遮断器であって、二次接触間の最大離間距離
をアーク接触間の最大離間距離より低い値に制限する第
１手段と遮断器を閉鎖するときのスパークを完全に阻止
する第２手段とを含むことを特徴とする高電圧遮断器を
提供する。
添付図面に示す本発明の遮断器の好適具体例に基づく以
下の詳細な記載より本発明がより十分に理解されよう。
第１図によれば、遮断チャンバがセラミックスのごとき
絶縁材から成るケーシング１を含み、数バールの圧力下
の誘電性ガス例えば六フッ化イオウが充填されている。
流出防止キャップ３によって保護された接触フィンガ２
がら形成された主固定接触とアーク作用に耐性の合金か
ら成る一端４＾で終結した金属管４から形成されたアー
ク接触４とがケーシングに内蔵されている。
可動部は、可動アーク接触として機能する金属管５を３
み、管５はアーク作用に耐性の合金から成る口部５＾で
終結する。
管５は図示しない操作ロッドに固定され例えばアルミニ
ウムから成る金属管６によってｉ（Ｆ動される。管５と
６とは互いに固定されていない。逆にこれらの管の間に
ある程度の遊隙を維持することが可能である。管５．６
の駆動は２つの段５Ｂ、６Ｂによって行なわれる。遊隙
はストップ６Ｃによって限定される。
管５と同心の金属管７は主可動接触として機能する。
鎖管７は絶縁材から成るブローノズル８を担持している
。鎖管７は接触フィンガ１０を介して固定部に固定され
例えばアルミニウムから成る金属ブロック９と電気接触
している。
管５と管７とは、開孔１２＾をもつ絶縁クラウン１２に
よって互いに固定されている。
管５と７とによって規定されるスペース２０は、ブロッ
ク９に固定された金属管１５によって位１保持され絶縁
材例えばポリテトラフルオロエチレンから成る固定ピス
トン１４によって閉鎖されている。
符号２０は管５，７とクラウン１２とピストン１４とに
よって形成されるスペースを示す。このスペースが遮断
器のブローシリンダを構成する。
ピストン１４は貫通オリフィス１６をもち、スペース２
０の外部から内部に向かってガスを一方方向にのみ通過
せしめる弁１７を備える。ピストン１４はパツキン１８
と案内１９とを備える。
ピストン１４のオリフィス１６は、管５とピストン１４
の開孔２３八をもつ円筒状延長部２３によって規定され
る環状スペース内で摺動し得る環状ピストン２２によっ
て閉鎖される。環状ピストン２２は固定管１５の固定部
に支承されたばね２４によってオリフィス１６に押圧さ
れる５、ピストンの気密性はシール２６゜２７によって
確保される。
一対の補助接触は、 管１５に固定されアーク耐性材料から成る一端３０＾を
備えた管状固定接触３０と、 一摩耗末端３１＾をもち絶縁材から成る案内ブロック３
２に固定され管５と協働する摺動接触３１Ｂを備えた管
状接触３１とを含む。
絶縁ブロックは、管１５に当接する部分３２＾によって
管５と１５との間の環状スペース内で案内される。
該部分３２＾は管１５と部材３１．３２と４２との間の
スペース３５にガスを自由に通過せしめるオリフィス３
３を備える。
絶縁部材３２は、管５に設けられた溝３８，３９と協働
する係合システム例えば球３６とばね３７とから成る係
合システムを備える。
スペース３５は、管５に固定されスペース３５の外部か
ら内部に向かってガスを一方方向にのみ通過せしめる案
内セグメント４３及び弁４４をもつ。
管５の末端に開孔４６が設けられている。同様に管６は
開孔４７を備える。
部材９は、遮断器の開放行程の終端で管５を可動部の残
りの部分と等しい電位に維持するように管５の末端４９
と協働する接触４８を担持している。
遮断器の動作を以下に説明する。
遮断器が通電しているとき（第１図の位Ｍ）、電流はフ
ィンガ２、管７、フィンガ１０及び部材９を順次通過す
る。
笠尤」ひλ適逝 これは装置の定格電流以下の電流の遮断を意味する。遮
断器を開くとき（第２図）、可動部は管６によって駆動
される。接触が互いに離間するときにアーク接触４Ｂと
陣との間にスパーク５０が発生する。チャンバ２０の内
圧が増加し、ピストン２２がばね２４の作用に逆らって
押圧される。ガスは開孔１６及び２３＾を介して容易に
膨張するので、チャンバの内圧は一定の小さい値に維持
される。
スペース３５内部で圧力降下が生じると弁４４が開くの
でスペース３５の内圧力が維持される。従って吸引によ
る損失は生じない。
アース５０と同時に接触３０と３１との間に発生したア
ーク６０は少し速いかまたは少し遅れて過剰圧力を生じ
させる。この圧力は作動を妨害しない十分に小さい値で
ある。
接触が互いに離間することによって電流が遮断される前
に、電流は接触４、アーク５０、管５、接触３１Ｂ、接
触３１、アーク６０、接触３０、管１５及び部材９を順
次通過する。
短絡電流の関数として決定された所定の行程後に部材３
２＾がストップ４０に当接する。管５はその行程を継続
し、遮断器の開放動作の終点で球３６が溝３９を離れて
講３８に配置され（第３図〉、スペース２０の軽度の過
剰圧力は開孔２３＾を介して消去される。
ピストン２２は固定ピストン１４に当接する。接触４８
は管５の末端４９従って接触３１を部材９、管１５、従
って接触３０の電位にする。
本発明の構造によって二次接触間の最大か間距離がアー
ク接触間の最大離間距離よりも小さい値に維持され、従
って二次アークが過度に長くなってスパークが発生する
という危険が全くないことが理解されよう。
（１１貴１１ 管６を図の左向かって駆動する（第４図）。ス）・７プ
６Ｃが管５を駆動し、接触３０．３１は部材４８と４９
との接触によって等しい電位に維持されるのでアークを
発生することなく接触する。スペース３５の内部の軽度
の過剰圧力は合致した開孔４６と４７とを介して管５の
内部スペース７０に排出される。接触３０Δが接触３１
を担持するブロックに当接すると球３６が講３８を離れ
遮断器の閉鎖動作の終点で溝３９に配置される。
閉鎖動作の終点で遮断器は第１図の構成に戻る。
本発明の構造（４よって遮断器を閉鎖するときのスパー
ク発生が完全に阻止される。
チャンバ２０の内部の不測の圧力降下に起因する抵抗は
弁１７が開くことによって完全に阻止される。
強」電流−の」【斯 これは短絡電流の遮断を意味する。
第５図は図の右に向かって管６が移動している開放動作
中の遮断器を示す。
極めて高電流のアーク６０は、接触３０，３１、ピスト
ン２２及びシリンダ５によって包囲されたスペース３５
及び３５Ｂを急激に加熱する。
圧力上昇は２つの効果をもつ。
第１の効果は、ピストン２２がピストン１４に密着し、
従ってスペース３５Ｂとスペース２０との間の連通が完
全に３！！断されることである。スペース２０内の圧力
上昇は自動送ｆｆｌ（ａｕＬｏｓｏｕｆｆｌａｇｅ）に
よって−次アーク５０を有利に消滅させ、また、固定ピ
ストン１４に対する可動部５．７の相対移動によるスペ
ース２０の容積減少が前記自動送風に有利に作用する。
第２の効果は、絶縁ビス１ヘン４２に圧力を作用させこ
れによって操作エネルギの一部を得ることである。
このためにスペース３５の高温ガスは部材３２＾のオリ
フィス３３を通過する。
強電流遮断のために上記のごとく開かれた遮断器は、遮
断器の閉鎖の項で前述した手順で再閉銀される。開孔４
６と４７とが一致しスペース３５の過剰圧力がスペース
７０に排出される。
第６図は変形具体例を示す。第６図と第１図〜第５図と
の共通エレメントは同じ参照符号で示される。
この具体例でもセラミックスケーシング１、固定主接触
２、固定アーク接触４，４＾、可動主接触７、管１００
に固定された可動アーク接触５，５八が示されている。
管１００自体は径方向開孔１０２を備えた短い管状ブロ
ック１０１に固定されている。
また、運動用シール１８．１９を備え固定管１５に固定
されたピストン１４が図示されている。この図のビスＩ
〜ンは簡単な弁１４＾及び１７＾を備える。
摩耗部材１０４八を備え摺動電気接触１０４Ｂによって
管１００と電気接触している余尺部材１０４で終結する
絶縁管１０３がピストン１４に固定されている。絶縁管
１０３は二次アークを誘導する遮断、器の軸に平行な溝
を備えるのが有利である。摩耗部材１０５Ａを備えた第
１次接触１０５が管１５に固定されている。
摩耗部材１０６＾を備えた第２二次接触１０６は管１０
１に対して可動であり延長上に管状部材１０７を備える
。
管状部材１０７自体は図示しない遮断器の操作ロッドに
接続されている。接触１０６は径方向オリフィス１０８
を備えたブロック状部分１０６Ｃをもち、これらのオリ
フィスは遮断器が閉じているときに（第６図の位置）開
化１０２と一致している。部分１０６Ｃは部材１０１と
協働する摺動電気接触１０６Ｂを有する。
ロッド１０７に一体的に固定されたサークリップのごと
きストップ１０１は遮断器の閉鎖動作中に部材１０１と
当接する。
可動主接触７は部材１５内の電流通過を確保する摺動電
気接触１１０を担持している。部材１５は前記のごとく
遮断器のプラグの１つに接続されている。
ストップ１１１は遮断器の閉鎖動作中の可動部の行程を
制限する。第１図から第５図と同様にチャンバ３５は案
内セグメント４３と弁４４とを備えた絶縁ピストン４２
によって閉鎖されている。
遮断器は以下のごとく動作する。
遮断器の閉鎖位置では電流がフィンガ２、管７、接触１
１０及び管１５を通過する６オリフイス１０２及び１０
８は一致している。
遮断器を開く（遮断する）ときは管１０７が図の右に向
かって引っ張られ接触１０６を駆動する。接触１０６の
ブロック状部分１０６＾はまずオリフィス１０２を閉鎖
し、次に部材１０２、従ってアーク接触５を駆動する。
アーク接触及び二次接触のアークはほぼ同時に出現する
。
しかしながら、末端１０６＾が部材１０４＾に到達する
と、二次アークはそれ以上伸びないでこれらの２つの部
材間に固定状態に維持される。従って、二次アークの過
度の長さに起因するチャンバ３５内のスパーク発生の危
険がない。
一遮断器を閉じる（通電する）ときは接触４．５の相対
移動が生じる前にロッド１０７が接触１０５と１０６と
を接近させる。　従って二次接触はアーク接触より早く
閉鎖され、遮断器が閉じたときにスパークが発生しない
。
本発明の遮断器はいかなる値の電流を遮断する場合にも
所要操作エネルギが小さい。エレメントの個数が少なく
すべてのエレメントが回転体であるため構造が経済的で
装着が容易で迅速である。
またスパークの危険を完全に阻止し得るように設計され
ている。
【図面の簡単な説明】
第１図は通電状態の本発明の遮断器の遮断チャンバの軸
方向半断面部分図、第２図は弱電流を遮断するために開
放動作中の本発明の遮断器の第１図同様の半断面部分図
、第３図は開放動作の終点の本発明の遮断器の第１図及
び第２図と同様の半断面部分図、第４図は閉鎖動作中の
本発明の遮断器の同様の部分図、第５図は強電流を遮断
するための開放動作中の本発明の遮断器の同様の部分図
、第６図は本発明の３Ｉ！断器の変形具体例の軸方向半
断面部分図である。 王酢）、−７＃　′″１

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）少なくとも１つの遮断チャンバを有し、前記遮断
    チャンバが、加圧誘電性ガスで充填された絶縁ケーシン
    グを含み、前記ケーシングが固定主接触と固定アーク接
    触とから成る固定部と、特に可動主接触と可動アーク接
    触とから成る可動部とを内蔵し、遮断チャンバが更に、
    ブローノズルに開口するブローシリンダと一対の二次接
    触とを含むタイプの加圧誘電性ガスを用いる高電圧遮断
    器であって、遮断器が更に、二次接触間の最大離間距離
    をアーク接触間の最大離間距離よりも低い値に制限する
    第１手段と遮断器を閉鎖するときのスパークの発生を完
    全に阻止する第２手段とを含むことを特徴とする誘電性
    ガスを用いる高電圧遮断器。
  2. （２）前記ブローシリンダが、可動アーク接触を構成す
    る第１管と固定主接触を構成する第２管と固定ピストン
    とによって形成され、可動アーク接触を構成する管と該
    管と同心的に固定部に結合された管とが、ブローシリン
    ダを閉鎖するピストンの他方側に可変閉鎖スペースを形
    成し、該スペースの一方側は前記閉鎖ピストンによって
    閉鎖され他方側は可動アーク接触を構成する管に結合さ
    れ且つ前記固定部に結合された管に沿って摺動する末端
    環状ピストンによって閉鎖されており、前記スペースは
    前記二次接触を内蔵し、第１二次接触は前記固定部に結
    合された管に一体的に固定され、第２二次接触は可動ア
    ーク接触を構成する管によって駆動され、第２二次接触
    は可動アーク接触を構成する管に沿って第１固定位置と
    第２固定位置との間で移動することを特徴とする請求項
    １に記載の遮断器。
  3. （３）第２二次接触は、該第２二次接触を前記第２固定
    位置に係止するために可動アーク接触を構成する管に設
    けられた溝と協働する係合手段を備えることを特徴とす
    る請求項２に記載の遮断器。
  4. （４）固定部は、遮断器が開いているときに可動アーク
    接触を構成する管と接触する接触を担持していることを
    特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の遮断
    器。
  5. （５）ブローシリンダを閉鎖するピストンが、該シリン
    ダの外部から内部に向かってガスを一方方向にのみ通過
    せしめる弁を含むことを特徴とする請求項１から３のい
    ずれか一項に記載の遮断器。
  6. （６）前記末端環状ピストンが、二次接触を内蔵するス
    ペースの外部から内部に向かってガスを一方方向にのみ
    通過せしめる弁を含むことを特徴とする請求項１から４
    のいずれか一項に記載の遮断器。
  7. （７）遮断器を再閉鎖するときに二次接触を内蔵するス
    ペースの過剰圧力を排出するために、可動アーク接触を
    構成する管に設けられた開孔が駆動管に設けられた開孔
    と一致するように可動アーク接触を構成する管がある程
    度の遊隙を伴って駆動管に結合されていることを特徴と
    する請求項１から６のいずれか一項に記載の遮断器。
  8. （８）前記ブローシリンダが可動アーク接触を構成する
    第１管と固定主接触を構成する第２管とによって形成さ
    れ、前記可動アーク接触を構成する管と該管に同心的な
    第３の管とが前記ブローシリンダを閉鎖するピストンの
    他方側にスペースを形成し、前記スペースが二次接触を
    内蔵し、一方の前記二次接触は前記第３管と一体的な管
    であり、他方の前記二次接触は遮断器の操作ロッドに一
    体的に固定され、前記可動アーク接触に対して可動であ
    り、前記可動アーク接触の駆動によるストップを担持し
    ており、二次アークが短いアークになるように前記ピス
    トンに対して固定され可動アーク接触と電気接触してい
    る金属部材が前記スペースに配置されていることを特徴
    とする請求項１に記載の遮断器。
  9. （９）前記金属部材が遮断器の軸に平行な溝を備えた管
    状絶縁部材によって前記ピストンに固定されていること
    を特徴とする請求項８に記載の遮断器。
JP1070329A 1988-03-23 1989-03-22 低エネルギで動作する高電圧遮断器 Expired - Lifetime JP2577080B2 (ja)

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