JPH0244621A - 電力用ガス遮断器 - Google Patents
電力用ガス遮断器Info
- Publication number
- JPH0244621A JPH0244621A JP19233088A JP19233088A JPH0244621A JP H0244621 A JPH0244621 A JP H0244621A JP 19233088 A JP19233088 A JP 19233088A JP 19233088 A JP19233088 A JP 19233088A JP H0244621 A JPH0244621 A JP H0244621A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- grounded metal
- insulation
- voltage
- wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、送電電圧が数百ボルト以上の電力系統に使
用される遮断器であって、絶縁消弧ガスが充填された接
地金属容器内に遮断接点が収容され電流遮断時に遮断接
点間に生じたアークにより加熱された絶縁消弧ガスが前
記接地金属容器内で広がる電力用ガス遮断器に関する。
用される遮断器であって、絶縁消弧ガスが充填された接
地金属容器内に遮断接点が収容され電流遮断時に遮断接
点間に生じたアークにより加熱された絶縁消弧ガスが前
記接地金属容器内で広がる電力用ガス遮断器に関する。
このような電力用ガス遮断器の従来の一構成例を第２図
に示す。絶縁消弧ガスとして数気圧のＳＦ６ ガスが充
填された円筒状の接地金属容器３０内には、左方の端板
２９から絶縁筒２８を介して支持された通電固定接点１
０と棒状の遮断固定接点１１と、これらの固定接点にそ
れぞれ接離する通電可動接点１２と遮断可動接点１３と
が収容されている。図は遮断器の投入状態を示している
が、電流遮断のために油圧操作器の弓外しコイル１８ａ
を励磁し油圧ピストン５の背面側の油路６ｂを油タンク
９側へ矢印のように切り換えると背面側の油が油タンク
９内へ排出され、油圧ピストン５の前面側に常時かけら
れている油圧源７からの油圧により操作ロッド４が下方
へ駆動され、この操作ロッドと連結されているリンクメ
カニズム３のベルクランクが時計方向に回動して絶縁ロ
ッド２を右方へ移動させ、通電ロッド１５を介して通電
可動接点１２および遮断可動接点１３を開離駆動し、お
くれで開離する遮断固定接点１１と遮断可動接点１３と
の間にアークが発生する。このアークの消弧は、これら
可動接点１２，１３の遮断ストロークにつれて固定ピス
トン１６と可動シリンダ１７との間に形成されているガ
ス空間２０内のガスが圧縮され、この圧縮ガスが絶縁ノ
ズル２１の内側を通ってアークに吹き付けられることに
より行われる。アークに吹き付けられたガスはアークに
より高温に加熱された熱ガスとなって遮断接点の開離間
隙から半径方向へ広がり、接地された金属容器３０の内
壁面へ向かう。この間に熱ガスの密度が希薄となり温度
が下がって熱ガスは絶縁耐力を回復し、金属容器３０内
の電源側金属部材を大地電位から絶縁状態に保つ。
に示す。絶縁消弧ガスとして数気圧のＳＦ６ ガスが充
填された円筒状の接地金属容器３０内には、左方の端板
２９から絶縁筒２８を介して支持された通電固定接点１
０と棒状の遮断固定接点１１と、これらの固定接点にそ
れぞれ接離する通電可動接点１２と遮断可動接点１３と
が収容されている。図は遮断器の投入状態を示している
が、電流遮断のために油圧操作器の弓外しコイル１８ａ
を励磁し油圧ピストン５の背面側の油路６ｂを油タンク
９側へ矢印のように切り換えると背面側の油が油タンク
９内へ排出され、油圧ピストン５の前面側に常時かけら
れている油圧源７からの油圧により操作ロッド４が下方
へ駆動され、この操作ロッドと連結されているリンクメ
カニズム３のベルクランクが時計方向に回動して絶縁ロ
ッド２を右方へ移動させ、通電ロッド１５を介して通電
可動接点１２および遮断可動接点１３を開離駆動し、お
くれで開離する遮断固定接点１１と遮断可動接点１３と
の間にアークが発生する。このアークの消弧は、これら
可動接点１２，１３の遮断ストロークにつれて固定ピス
トン１６と可動シリンダ１７との間に形成されているガ
ス空間２０内のガスが圧縮され、この圧縮ガスが絶縁ノ
ズル２１の内側を通ってアークに吹き付けられることに
より行われる。アークに吹き付けられたガスはアークに
より高温に加熱された熱ガスとなって遮断接点の開離間
隙から半径方向へ広がり、接地された金属容器３０の内
壁面へ向かう。この間に熱ガスの密度が希薄となり温度
が下がって熱ガスは絶縁耐力を回復し、金属容器３０内
の電源側金属部材を大地電位から絶縁状態に保つ。
このように構成された電力用ガス遮断器における問題点
は次の通りである。近年、電力用ガス遮断器およびこの
遮断器を用いた密閉形ガス開閉装置の小形化に向けて間
断のない努力が続けられ、この結果これら開閉機器の小
形化はその限界に近づいている。開閉機器の小形化は、
接点や開閉機構などの機能部材を内蔵する容器の小形化
によりその効果が顕著に現れるが、本発明が対象とする
電力用ガス遮断器の場合には、容器の寸法は、（１）耐
電圧上決まる寸法 （２）電流遮断時のアークによる熱ガスにより主導電部
と金属容器とが閃絡しない寸法 のいずれか大きい方で決まり、現実には第（２）項によ
り決まる場合が多い。このため耐電圧上決まる寸法より
も大きい容器となっていた。
は次の通りである。近年、電力用ガス遮断器およびこの
遮断器を用いた密閉形ガス開閉装置の小形化に向けて間
断のない努力が続けられ、この結果これら開閉機器の小
形化はその限界に近づいている。開閉機器の小形化は、
接点や開閉機構などの機能部材を内蔵する容器の小形化
によりその効果が顕著に現れるが、本発明が対象とする
電力用ガス遮断器の場合には、容器の寸法は、（１）耐
電圧上決まる寸法 （２）電流遮断時のアークによる熱ガスにより主導電部
と金属容器とが閃絡しない寸法 のいずれか大きい方で決まり、現実には第（２）項によ
り決まる場合が多い。このため耐電圧上決まる寸法より
も大きい容器となっていた。
この発明の目的は、耐電圧と熱ガスとに対する絶縁裕度
の不均衡を小さくし、より小さい容器寸法を可能ならし
める遮断器の絶縁構造を提供することである。
の不均衡を小さくし、より小さい容器寸法を可能ならし
める遮断器の絶縁構造を提供することである。
前記課題を解決するために、本発明によれば、接地金属
容器の内壁面に適宜厚さの絶縁層を形成するものとする
。
容器の内壁面に適宜厚さの絶縁層を形成するものとする
。
まず、電流遮断時の熱ガスにより主導電部と金属容器と
が閃絡する際の印加電圧波形につき説明する。この印加
電圧波形は、電流遮断につづいて遮断接点間に現れる回
復電圧の波形であり（この場合、遮断器の負荷側は大地
電位にあるものとしている）、この回復電圧は電流遮断
直後の過渡期に現れる過渡回復電圧と、この過渡回復電
圧につづく定常回復電圧とからなる。定常回復電圧は運
転周波数の交流電圧であり、過渡回復電圧は、規格によ
り、熱ガスによる絶縁低下が問題となる定格遮断電流な
いしその６０％程度の電流領域では、波高値が交流電圧
波高値の１．４〜１．５倍、継続時間が約０．２ ない
し１ミリ秒程度以下の波形を有している。従って、この
短時間の過渡回復電圧に耐える絶縁構造とすることによ
り、容器寸法の有意な縮小が可能となる。
が閃絡する際の印加電圧波形につき説明する。この印加
電圧波形は、電流遮断につづいて遮断接点間に現れる回
復電圧の波形であり（この場合、遮断器の負荷側は大地
電位にあるものとしている）、この回復電圧は電流遮断
直後の過渡期に現れる過渡回復電圧と、この過渡回復電
圧につづく定常回復電圧とからなる。定常回復電圧は運
転周波数の交流電圧であり、過渡回復電圧は、規格によ
り、熱ガスによる絶縁低下が問題となる定格遮断電流な
いしその６０％程度の電流領域では、波高値が交流電圧
波高値の１．４〜１．５倍、継続時間が約０．２ ない
し１ミリ秒程度以下の波形を有している。従って、この
短時間の過渡回復電圧に耐える絶縁構造とすることによ
り、容器寸法の有意な縮小が可能となる。
周知のように、２つの金属間の閃絡現象は、両金属間で
移動する荷電粒子がその密度を増し、この密度がある値
を超えたときに起こる現象であるから、本発明のように
、接地金属容器の内壁面に絶縁層を形成し、電流遮断直
後に零から立ち上がる過渡回復電圧の初期に、容器の内
壁面からガス空間に供給される電荷壷を抑制し、ガス空
間における荷電粒子の増殖をおくらせることにより、電
流遮断直後の過渡期を閃絡に到ることなく定常期へ接続
することが可能になる。従って、接地金属容器の内壁面
に形成される絶縁層の領域は容器の内壁面全面とする必
要はなく、高密度の熱ガス領域を十分カバーする広さで
あればよい。
移動する荷電粒子がその密度を増し、この密度がある値
を超えたときに起こる現象であるから、本発明のように
、接地金属容器の内壁面に絶縁層を形成し、電流遮断直
後に零から立ち上がる過渡回復電圧の初期に、容器の内
壁面からガス空間に供給される電荷壷を抑制し、ガス空
間における荷電粒子の増殖をおくらせることにより、電
流遮断直後の過渡期を閃絡に到ることなく定常期へ接続
することが可能になる。従って、接地金属容器の内壁面
に形成される絶縁層の領域は容器の内壁面全面とする必
要はなく、高密度の熱ガス領域を十分カバーする広さで
あればよい。
第１図に本発明の一実施例を示す。図中、第２−と同一
の部材には同一符号を付し、説明を省略する。遮断固定
接点１１と遮断可動接点１３との間に形成される開離間
隙近傍のガス領域を十分カバーする広さ、ここではリン
クメカニズム３が収容されているガス空間の領域を除き
主導電部を大地電位から絶縁支持する絶縁筒２８．３１
までカバーする広さに、四ふっ化エチレン樹脂からなる
、厚さ３〜５ ｍｍの絶縁層が接地金属容器３０の内壁
面に形成されている。このように接地金属容器の内壁面
に絶縁層を形成すると、電流遮断直後に零から立ち上が
る過渡回復電圧の初期に容器の内壁面からガス空間に供
給される電荷は、絶縁層を誘電体とする変位電流による
ものとなるから、量が抑制され、絶縁層が形成されてい
ない場合と比べ、ガス空間における荷電粒子の増斌がお
くれることになる。
の部材には同一符号を付し、説明を省略する。遮断固定
接点１１と遮断可動接点１３との間に形成される開離間
隙近傍のガス領域を十分カバーする広さ、ここではリン
クメカニズム３が収容されているガス空間の領域を除き
主導電部を大地電位から絶縁支持する絶縁筒２８．３１
までカバーする広さに、四ふっ化エチレン樹脂からなる
、厚さ３〜５ ｍｍの絶縁層が接地金属容器３０の内壁
面に形成されている。このように接地金属容器の内壁面
に絶縁層を形成すると、電流遮断直後に零から立ち上が
る過渡回復電圧の初期に容器の内壁面からガス空間に供
給される電荷は、絶縁層を誘電体とする変位電流による
ものとなるから、量が抑制され、絶縁層が形成されてい
ない場合と比べ、ガス空間における荷電粒子の増斌がお
くれることになる。
このため、過渡回復電圧の波高値時点においても熱ガス
空間はこ、の波高値に耐える絶縁強度を示し、閃絡を生
ずることなく定常状態の回復電圧をむかえることになる
。
空間はこ、の波高値に耐える絶縁強度を示し、閃絡を生
ずることなく定常状態の回復電圧をむかえることになる
。
以上に述べたように、本発明によれば、絶縁消弧ガスが
充填された接地金属容器内に遮断接点が収容され電流遮
断時に遮断接点間に生じたアークにより加熱された絶縁
消弧ガスが前記接地金属容器内で広がる電力用ガス遮断
器において、前記接地金属容器の内壁面に絶縁層を形成
したので、電流遮断直後に零から立ち上がる過渡回復電
圧の初期に、接地金属容器の内壁面からガス空間に供給
される電荷が、絶縁層を誘電体とする変位電流によるも
のとなり、量が抑えられ、絶縁層が形成されていない場
合と比べ、ガス空間における荷電粒子の増殖がおくれ、
過渡回復電圧の波高値時点においても熱ガス空間はこの
波高値に耐える絶縁強度を示し、閃絡を生ずることなく
、つづく定常回復電圧をむかえることになる。このため
、接地金属容器の寸法縮小が可能となり、規格において
要求される耐電圧と電流遮断時の熱ガスとに対する絶縁
裕度の不均衡が小さくなり、材料の使用に無駄がなくか
つ遮断器が大幅に小形化される効果が生じる。
充填された接地金属容器内に遮断接点が収容され電流遮
断時に遮断接点間に生じたアークにより加熱された絶縁
消弧ガスが前記接地金属容器内で広がる電力用ガス遮断
器において、前記接地金属容器の内壁面に絶縁層を形成
したので、電流遮断直後に零から立ち上がる過渡回復電
圧の初期に、接地金属容器の内壁面からガス空間に供給
される電荷が、絶縁層を誘電体とする変位電流によるも
のとなり、量が抑えられ、絶縁層が形成されていない場
合と比べ、ガス空間における荷電粒子の増殖がおくれ、
過渡回復電圧の波高値時点においても熱ガス空間はこの
波高値に耐える絶縁強度を示し、閃絡を生ずることなく
、つづく定常回復電圧をむかえることになる。このため
、接地金属容器の寸法縮小が可能となり、規格において
要求される耐電圧と電流遮断時の熱ガスとに対する絶縁
裕度の不均衡が小さくなり、材料の使用に無駄がなくか
つ遮断器が大幅に小形化される効果が生じる。
第１図は本発明の一実施例を示す電力用ガス遮断器の説
明断面図、第２図は従来の電力用ガス遮断器の構造を示
す説明断面図である。 １ 絶縁層、１１ 遮断固定接点、１３ 遮断可動
接点、３０ 接地金属容器。 第 １ 図 第 ２ 図
明断面図、第２図は従来の電力用ガス遮断器の構造を示
す説明断面図である。 １ 絶縁層、１１ 遮断固定接点、１３ 遮断可動
接点、３０ 接地金属容器。 第 １ 図 第 ２ 図
Claims (1)
- １）絶縁消弧ガスが充填された接地金属容器内に遮断接
点が収容され電流遮断時に遮断接点間に生じたアークに
より加熱された絶縁消弧ガスが前記接地金属容器内で広
がる電力用ガス遮断器において、前記接地金属容器の内
壁面に絶縁層が形成されたことを特徴とする電力用ガス
遮断器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19233088A JPH0244621A (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 電力用ガス遮断器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19233088A JPH0244621A (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 電力用ガス遮断器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244621A true JPH0244621A (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=16289492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19233088A Pending JPH0244621A (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 電力用ガス遮断器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0244621A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5723839A (en) * | 1995-08-08 | 1998-03-03 | Hitachi, Ltd. | Gas circuit breaker |
| CN103730289A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-16 | 吴江市东泰电力特种开关有限公司 | 六氟化硫气体灭弧开关器 |
-
1988
- 1988-08-01 JP JP19233088A patent/JPH0244621A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5723839A (en) * | 1995-08-08 | 1998-03-03 | Hitachi, Ltd. | Gas circuit breaker |
| CN103730289A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-16 | 吴江市东泰电力特种开关有限公司 | 六氟化硫气体灭弧开关器 |
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