JPH02247928A - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、消弧能力を高めたパッファ形ガス遮断器に関
する。

Ｂ１発明の概要 本発明は、パッファ室の絶縁ガスを可動アーキングコン
タクトと絶縁ノズルとで形成される放出路からアークに
吹きつけて消弧するパッファ形ガス遮断器において、 アーク熱で加熱され高圧化した絶縁ガスの流力と付勢手
段の付勢力とのバランスにより放出路の断面積を調整す
る流量調整弁を設けることにより、遮断開始前期に発生
するアークによるパッファ室内の高圧化をより促進し、
それによりアークへの絶縁ガスの吹きつけ速度と吹きつ
け時間とを増大して消弧能力を高めたものである。

Ｃ０従来の技術 電力用遮断器として、パッファ形ガス遮断器が用いられ
る。

従来のパッファ形ガス遮断器の構造を第６図に示す。図
のように、パッファ形ガス遮断器は固定ユニットｌと可
動ユニット２とで構成される。固定ユニットｌは、中空
の固定主コンタクト３と、その内部中央に設けた固定ア
ーキングコンタクト４とで構成される。

一方、可動ユニット２は、中空部５と連通孔６を有する
とともに先端部が可動アーキングコンタクト７となり図
中の左右方向へ駆動される駆動ロッド８と、駆動ロッド
８の外側に連結部２０を介して嵌め込まれるとともに駆
動ロッド８との間にパッファ室９を形成する筒状のパッ
ファシリンダｌＯと、可動アーキングコンタクト７を覆
うようにしてパッファシリンダ１０に、固着されるとと
もに先端部に固定アーキングコンタクト４を気密に挿通
するための挿通孔１１を有しかつ可動アーキングコンタ
クト７との間に放出路１２を形成する絶縁ノズル１３と
、絶縁ノズル１３の外側に固着した可動主コンタクト１
４と、排気孔１５を有する中空ロッド（連結部材）１６
を介して図示しない固定部に取り付けられるとともに駆
動ロッド８とパッファシリンダ１０との間に摺動自在に
設けられてパッファ室９に絶縁ガスを吸入したり排出し
たりする吸排手段としてのリング状のピストン１７とで
構成される。連結部２０には、第８図（λ）、（ｂ）に
示すようにパッファ室９と放出路１２とを連通させるた
めに、略扇形の孔２１や円形の孔２２が形成される。コ
ンタクトを主コンタクトとアーキングコンタクトとに分
けたのは、適正な使用ができるように機能分散を図った
ものである。なお、１８はシール材である。各ユニット
はＳＦ、ガス等の絶縁ガス中に設けられ、パッファ形ガ
ス遮断器を構成する。

斯かるパッファ形ガス遮断器においては、駆動ロッド８
が図中の左方へ駆動されて投入する際に、挿通孔１１か
らパッファ室９に絶縁ガスが吸入され、駆動ロッド８が
図中の右方へ駆動されてしゃ断する際にパッファ室９内
の絶縁ガスが第７図に示すように放出路１２から放出さ
れる。絶縁ガスは、固定アーキングコンタクト４と可動
アーキングコンタクト７との間に発生するアーク１９に
吹きつけられて消弧し、その後、挿通孔１１又は連通孔
６．排気孔１５を通って排出される。駆動ロッド８の駆
動速度は一般に８〜１０ｍ／ｓである。

遮断動作の前期には、アークの発生によって高圧化した
絶縁ガスが放出路１２を介してパッファ室９へ流入しパ
ッファ室９内の圧力を高めるので、アークエネルギーに
よって高圧化された絶縁ガスがアークに吹きつけられる
ことになり、消弧能力の向上となる。

Ｄ０発明が解決しようとする課題 ところが、斯かるパッファ形ガス遮断器には以下の問題
がある。

放出路の断面積が一定であるため、断面積を大きくする
と、遮断電流が小さい場合にはアークエネルギーによる
パッファ室の圧力上昇が少ないためにアークへの吹きつ
け速度と吹きつけ時間とが減少して消弧能力が低下する
。一方、断面積を小さくすると、遮断電流が大きくても
アークエネルギーによるパッファ室の圧力上昇が比較的
少なく、結果的に消弧能力が向上しない。

そこで本発明は、斯かる課題を解決したパッファ形ガス
遮断器を提供することを目的とする。

５１課題を解決するための手段 斯かる目的を達成するための本発明の構成は、絶縁ガス
中に固定支持された固定アーキングコンタクトと、基端
部側が絶縁ガス中と連通する中空軸状であって先端部が
固定アーキングコンタクトを嵌脱する可動アーキングコ
ンタクトとなり軸心に沿って駆動される駆動ロッドと、
駆動ロッドを囲繞して取り付けられパッファ室を形成す
るパッファシリンダと、パッファシリンダ内に設けられ
連結部材を介して空間に固定されたピストンと、可動ア
ーキングコンタクトの先端を囲繞して設けることでパッ
ファ室と可動アーキングコンタクトの先端とをつなぐ放
出路を可動アーキングコンタクトとの間に形成しかつ固
定アーキングコンタクトを気密に挿通ずる挿通孔を形成
した絶縁ノズルとで構成されるパッファ形ガス遮断器に
おいて、筒状の流量調整弁を可動アーキングコンタクト
に摺動自在に被せるとともに流量調整弁の内側へ向かっ
て突出するフィンを流量調整弁と一体に形成し、流量調
整弁を絶縁ノズルへ向かつて付勢する付勢手段を設けた
ことを特徴とする。

Ｆ１作用 遮断動作の前期にアークが生じると、アークの熱によっ
て高圧化した絶縁ガスがフィンを介して流量調整弁を移
動させて放出路の断面積を大きくし、高圧化した絶縁ガ
スが多量にパッファ室へ移動してパッファ室の圧力がよ
り高圧になる。

遮断動作の中期以降になると、付勢手段の働きによって
流量調整弁が戻るので、放出路の断面積が小さくなり、
パッファ室からアークへの絶縁ガスの吹きつけ速度と吹
きつけ時間とが増大する。

これらの双方の機能の相乗効果により、消弧能力が高い
。

Ｇ、実施例 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。なお、本実施例は従来のパッファ形ガス遮断器の
一部を改良したものなので、従来と同一部分には同一符
号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

（ａ）実施例の構成 本発明によるパッファ形ガス遮断器の構成を、第１図〜
第４図に基づいて説明する。

第１図に示すように、パッファシリンダ１０における絶
縁ノズル側には従来と異なって連結部が存在せず、パッ
ファ室９が放出路１２と直接に連通ずる。そして、パッ
ファシリンダ１０の反絶縁ノズル側に連結部２０が設け
られる。連結部２０は第４図（ｂ）に示すように略リン
グ状であって、駆動ロッド８及びパッファシリンダｌＯ
と一体化されている。連結部２０には円周方向へ等間隔
に例えば４つの貫通孔２３が形成され、ピストン１７に
一端が結合された４本の連結ロッド２４が夫々の貫通孔
２３に挿通される一方、他端は図示しない固定部に結合
される。そして、従来、中空ロッドに形成されていた排
気孔は不要のため廃止される。

可動アーキングコンタクト７の先端部には流量調整弁２
５が設けられる。流量調整弁２５は略円筒形をなし、可
動アーキングコンタクト７に摺動自在に嵌め込まれる。

流量調整弁２５の内側には、第４図（ａ）に示すように
略リング状のフィン２５ａが放射方向へ伸びる複数の結
合部２５ｂを介して設けられ、円筒状の可動アーキング
コンタクト７には結合部２５ｂがはいり込むためのスリ
ブ）７ａが、円周方向へ等間隔に結合部２５ｂの数だけ
形成される。この流量調整弁２５を絶縁ノズル１３へ向
かつて付勢するための付勢手段として、バネ２６が可動
アーキングコンタクト７を囲繞して、バネ受は兼ストッ
パ受けとしてのフランジ２７と流ｉｌ調整弁２５との間
に設けられる。そして、流量調整弁２５が絶縁ノズル１
３へ向かって移動するのを拘束するための略筒状のスト
ッパ２５ｃが、流量調整弁２５と一体に形成される。ス
トッパ２５ｃはバネ２６を囲繞するように設けられ、フ
ランジ２７に当接することで流量調整弁２５の移動を阻
止する。

このほか、第３図に示すようにピストン１７にスリーブ
１７２Ｌを形成し、遮断動作の終わりに流量調整弁２５
がスリーブ１７ａによって強制的に押圧されるようにし
てもよい。

（ｂ）実施例の作用 次に、パッファ形ガス遮断器の作用を第１図〜第５図に
基づいて説明する。

第１図に示すパッファ形ガス遮断器の閉極状態から駆動
ロッド８を図中の右方へ駆動すると、第２図に示すよう
に遮断動作の前期に固定アーキングコンタクト４と可動
アーキングコンタクト７との間にアーク１９が生じ、ア
ークエネルギーによって圧力上昇した絶縁ガスの一部が
中空部５へ向かって流入するとともに放出路１２を通っ
てパッファ室９へ流入し、パッファ室９内の圧力を上昇
させる。このとき、中空部５へ向かって流れる絶縁ガス
がフィン２５ａを図中の右方へ押すことになるので、バ
ネ２６の付勢力に抗して流量調整弁２５が右方へ移動し
、その結果、放出路１２か大きく開口し、より多くの絶
縁ガスがパッファ室９へ流入する。従って、パッファ室
９の圧力は従来より大きくなる。また、従来と異なって
放出路１２とパッファ室９との間に連結部が存在しない
ので、パッファ室９の圧力はこの面からもより増大する
。

遮断動作の後期になると、パッファ室９内の絶縁ガスが
ピストン１７によって押し出される。このとき、バネ２
６の付勢力によって流量調整弁２５が第３図中の左端へ
移動し、ストッパ２５ｃがフランジ２７に当接して停止
するので、流量調整弁２５と絶縁ノズル１３との間隔が
小さくなって放出路１２が狭くなる。従って、パッファ
室９内の絶縁ガスは高速でかつ長い時間にわたってアー
ク１９に吹きつけられ、消弧能力が高い。また、この場
合においても放出路１２とパッファ室９との間に連結部
がないことから、絶縁ガスの流れが従来のような妨害を
受けず、この面からも消弧能力が高くなる。

アーク１９に吹きつけられた後の絶縁ガスは絶縁ノズル
１３の挿通孔１１から放出され、一部が中空部５へも流
入する。このとき、はとんどの絶縁ガスが挿通孔１１へ
流れ、バネ２６が作用していることから流量調整弁２５
が図中の右方へ移動することはない。

第５図に、遮断の際のパッファ室の圧力と時間の関係を
示す。負荷が加わってアークが発生する場合のパッファ
室の圧力について、従来のパッファ形ガス遮断器の場合
を（イ）で示し、本発明に係るパッファ形ガス遮断器の
場合を（ロ）で示す。

一方、無負荷であってアークが発生しない場合のパッフ
ァ室の圧力について、従来のパッファ形ガス遮断器の場
合を（ハ）で示し、本発明に係るパッファ形ガス遮断器
の場合を（ニ）で示す。図のように、本発明に係るパッ
ファ形ガス遮断器の方が従来のものよりパッファ室の圧
力が格段に大きくなることがわかる。一般的に、パッフ
ァ室の圧力上昇は無負荷時よりも有負荷時の方が大きい
。

これは、遮断開始の前期に、アークのエネルギーによっ
て高圧化した絶縁ガスがパッファ室へはいり込んでパッ
ファ室の圧力を高めるためである。

流量調整弁２５はバネ２６による付勢力とフィン２５２
Ｌに当る絶縁ガスの力とのバランスによって移動するの
で、バネ２６の弾性係数及びフィン２５ａの表面積は実
情に応じて決定しなければならない。

Ｈ０発明の効果 以上の説明かられかるように、本発明によるパッファ形
ガス遮断器によれば以下の効果がある。

付勢手段によって絶縁ノズルへ向かって付勢されるとと
もにフィンを具えた流量調整弁を可動アーキングコンタ
クトに設けたので、遮断動作の前期にアークによって高
圧化した絶縁ガスがフィンを介して流量調整弁を開き、
高圧化した絶縁ガスがより多くパッファ室へ流入して従
来よりもパッファ室の圧力が上昇する。

遮断動作の後期には付勢手段の働きによって流量調整弁
が閉じるため、放出路が狭くなってアークへ吹きつけら
れる絶縁ガスの吹きつけ速度と吹きつけ時間とが増大す
る。

以上のように流量調整弁が自動的に操作され、パッファ
室の圧力上昇が増大するとともに吹きつけ速度と吹きつ
け時間とが増大するので、消弧能力が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明によるパッファ形ガス遮断器の
実施例に係り、第１図はパッファ形ガス遮断器の閉極時
の断面図、第２図はパッファ形ガス遮断器の遮断動作前
期の断面図、第３図はパッノア形ガス遮断器の遮断動作
後期の断面図、第４図（ａ）は第１図のＩ−Ｉ矢視図、
第４図（ｂ）は第１図の■−■矢視図、′第５図は時間
の経過に対するパッファ室の圧力を示すグラフ、第６図
〜第８図は従来のパッファ形ガス遮断器に係り、第６図
はパッファ形ガス遮断器の閉極時の断面図、第７図はパ
ッファ形ガス遮断器の遮断動作中の断面図、第８図（ａ
）、（ｂ）は第６図の■−■矢視断面図である。 ４・・・固定アーキングコンタクト、５・・・中空部、
６・・・連通孔、７・・・可動アーキングコンタクト、
８・・・駆動ロッド、９・・・パッファ室、ｌＯ・・・
パッファシリンダ、１１・・・挿通孔、１２・・・放出
路、１３・・・絶縁ノズル、１７・・・ピストン、２４
・・・連結ロッド、２５・・・流量調整弁、２６・・・
バネ。 第５図 う１判ｆｉ′１番もｉｔζう１１）ノＷプア１巳めａ力
しテＮてグ）フ１４６一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁ガス中に固定支持された固定アーキングコン
   タクトと、基端部側が絶縁ガス中と連通する中空軸状で
   あって先端部が固定アーキングコンタクトを嵌脱する可
   動アーキングコンタクトとなり軸心に沿って駆動される
   駆動ロッドと、駆動ロッドを囲繞して取り付けられパッ
   ファ室を形成するパッファシリンダと、パッファシリン
   ダ内に設けられ連結部材を介して空間に固定されたピス
   トンと、可動アーキングコンタクトの先端を囲繞して設
   けることでパッファ室と可動アーキングコンタクトの先
   端とをつなぐ放出路を可動アーキングコンタクトとの間
   に形成しかつ固定アーキングコンタクトを気密に挿通す
   る挿通孔を形成した絶縁ノズルとで構成されるパッファ
   形ガス遮断器において、筒状の流量調整弁を可動アーキ
   ングコンタクトに摺動自在に被せるとともに流量調整弁
   の内側へ向かって突出するフィンを流量調整弁と一体に
   形成し、流量調整弁を絶縁ノズルへ向かって付勢する付
   勢手段を設けたことを特徴とするパッファ形ガス遮断器
   。