JPH0254820A

JPH0254820A - パッファ形ガス遮断器

Info

Publication number: JPH0254820A
Application number: JP20466388A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Takagi; 弘和高木; Toshiharu Yamazaki; 山崎　利春; Katsumi Suzuki; 克巳鈴木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-08-19
Filing date: 1988-08-19
Publication date: 1990-02-23

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】し発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、電力系統の変電所おるいは開閉所に用いられ
るパック？形ガス遮断器に関するものである。

（従来の技術）近年、電力需要の増大に伴い、発変電所は容量増加の一
途をたどっている。しかも、電力を大量に消費する都市
部においては、用地難などから発電所の建設能のために
、送電線路は長距離化し、また、送電効率を向上させる
ために高電圧化の傾向にある。この様な送電系統の大容
量化に伴い、変電所や開閉所に用いられる遮断器の遮断
容量も増大の一途をたどり、現在５５０ＫＶ系統では、
遮断電流６３ＫＡのものまで実用化されている。

この５５０ＫＶ−６３ＫＡは４点切りで構成されており
、これをそのまま１０００ＫＶ系統に適用すると８点切
りで対応することになる。

この様な遮断器の信頼性を高めるためには、部品数を少
なくし、構造を簡略化することが重要である。そのため
、遮断器の遮断点数の減少が計られている。つまり、遮
断器の１点当たりの遮断容量を屑加させることが望まれ
ている。

また、１６８ＫＶ以上の送電電圧では、バッファ形ガス
遮断器が主に用いられている。これは、ＳＦａガスの優
れた遮断性能と絶縁性能によるものであるが、特に、２
圧式に比べ、バッファ形構造が簡単であるので、高電圧
遮断器の主流となっている。ざらに、変電所の機器全体
をＳＦ６ガスで絶縁する密閉型ガス開閉所においては、
他の機器との絶縁協調、おるいは、機器の配置などで大
きなメリットを有するので、特に良く使用されている。

この様なバッファ形ガス遮断器の遮断性能を向上させる
方法として、電極間の開極速度を早めることが挙げられ
る。これは、駆動力を大きくすることにより達成できる
が、その結果、駆動装置が大型化し、コストが増大する
といった欠点があった。

また、可動部の軽量化による高速化も考えられるが、こ
れも限界があり、充分なものではなかった。ざらに、電
極間の開極速度を増すと、ＳＦ６ガスと気中とのシール
摺動部の信頼性、あるいは、各部材の衝撃強度など、新
たな問題が生じてくる。

そこで、上記の様な問題点を考慮して、従来とほぼ同様
の駆動力で、且つ、従来よりも早い開極速度で開極でき
、極間の絶縁回復特性を向上させる方法として、特開昭
６１−１９３３２１号公報に提案されているものがある
。

即ち、第２図に示した様に、対向する電極を互いに反対
方向に移動させることにより、相対的な開極速度を増大
させたダブルモーション形遮断器が用いられている。こ
のダブルモーション形遮断器は、可動電極１に対向配置
した対向アーク電極６を、可動電極１の移動方向とは反
対の方向に移動させるものである。

第２図において、可ｖＪＮ極１と一体に取付けられたバ
ッファシリンダ２の内部には、バッファピストン３が摺
動自在に配設されている。また、可動電極１の周囲には
絶縁ノズル４が配設され、前記バッファシリンダ２とバ
ッファピストン３とに囲まれた空間内と、絶縁ノズル４
と可動電極１とによって形成された通路とを連通してい
る。

また、可動電極１、バッファシリンダ２及び絶縁ノズル
４が固定されている操作ロッド５の可動電極１と反対側
の端部には、操作機構（図示せず）が接続され、この駆
動力によって操作ロッド５が図中左右方向に移動し、可
動電極１が開閉動作を行うように構成されている。

一方、可動電極１に対向配置された対向アーク電極６は
、前記操作ロッド５の周囲に配設された複数個のリンク
装置７にプレート８を介して連結した絶縁棒９及び前記
バッファピストン３と一体に連結されている。

このリンク装置７は、レバー７ａとリンク７ｂ。

７Ｃ及びリンク支持部７ｄから構成されている。

レバー７ａは、リンク支持部７ｄの支点７ｅで、所定の
リンク比に分割されて支持されている。また、レバー７
ａの一端はリンク７ｂにより操作ロッド５と連結され、
レバー７ａの他端はリンク７Ｃによってプレート８と連
結点７ｆにおいて連結されている。

なお、レバー７ａとリンク７ｂ、７ｃとの連結部は、ビ
ンなどで回動自在に係合されており、また、リンク支持
部７ｄは容器に絶縁固定された絶縁筒１０に取付は固定
されている。

ざらに、対向アーク電極６と絶縁棒９を連結する対向プ
レート１１ａの対向アーク電極と反対側には、通電用円
筒１１が取付けられ、この通電用円筒１１は前記操作機
構と反対側より支持固定された通電用導体１２の通電部
１３と開動自在に接合されている。

また、前記バッファシリンダ２とバッファピストン３に
よって形成される消弧至が、図示しない容器よりも高電
位にある場合、絶縁棒９と、プレート８及び対向プレー
ト１１ａとの接続部９ａ。

９ｂは、誘電率の異なる金属と絶縁物とから構成され、
ざらに、ＳＦ６ガスなどの消弧性ガスと接触している部
位にあたるため、電界集中が極めて大きくなる。

そのため、電界を緩和する目的で、金属製シールド１４
ａ、１４ｂが、その先端部から前記接続部９ａ、９ｂま
で、める程度の距離斐をとって、絶縁棒９の外側に配設
されている。

以上の様な構成を有する従来のバッファ形ガス遮断器に
おいては、次の様にして遮断動作が行われる。

即ち、第２図、に示した投入状態において、操作機構が
操作されると、操作ロッド５が所定の速度で操作Ｒ溝側
（図中右方向）に駆動され、その先端に固定された可動
電極１が右方向に移動し、対向アーク電極６との間で遮
断動作が開始される。

一方、この操作ロッド５の駆動力は、リンク７ｂを介し
てレバー７ａの一端に伝達される。このとき、レバー７
ａは支点７ｅを軸とする回転モーメントを受けて回転し
、その結果、レバー７ａの他端に連結されたリンク７Ｃ
およびリンク７Ｃに連結されたプレート８、絶縁棒９、
バッファピストン３は図中左方向へ移動する。

これに伴って、絶縁棒９に固定された対向アーク電極６
も図中左方向へ移動して、可動電極１から開離し、遮断
動作を行う。また、動作終了付近において、操作ロッド
５は操作機構内部の緩衝装置の作用によって減速されて
停止し、動作が完了する。一方、投入動作については、
上記の遮断動作と全く逆の動作が行われる。

この様に、第２図に示した様なバッファ形ガス遮断器に
おいては、その遮断・投入動作において、可動Ｎ極と対
向アーク電極の移動方向が常に逆となるため、両者の開
離速度及び投入速度を相対的に早くすることができる。

また、バッファピストン３がバッファシリンダ２の移動
方向と逆に動作するため、両者によって構成される消弧
至のガス圧縮効率が上がり、バッファシリンダ２の径が
小さくても、大きなガス圧力上昇を得ることができると
いった長所もある。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上述した様な対向アーク電極を可動電極と反
対方向に駆動させるバッファ形ガス遮断器においては、
以下に述べる様な解決すべき課題があった。

即ち、可動電極１と対向アーク電極６が開離する際に、
両者間に大きな電位差が生じる。例えば、対向アーク電
極６側の電位が可動電極に比べて高い場合には、両者間
の等電位線Ｅ１．Ｅ２　　（Ｅｌ〉Ｅ２）は第３図に示
した様になる。即ち、シールド１４ａの先端部と絶縁棒
９と対向プレート１１ａとの接続部９ａとが、距離吏を
有するため、等電位線Ｅ１．Ｅ２はシールド１４ａと絶
縁棒９の隙間Δｒにおいて、著しい起伏を持つことにな
る。

第３図におけるＡ−Ａ断面図を第４図に示したが、シー
ルド１４ａと絶縁棒９の隙間Δｒが狭いため、等電位線
Ｅ１．Ｅ２が密になり、電界が非常に厳しくなる。特に
、絶縁棒９の沿面に電界が集中するため、絶縁破壊を引
き起こしやすくなる。

この様に、シールド１４ａ＠設けることにより、接続部
９ａの電界は緩和されるが、絶縁棒９の沿面の電界が厳
しくなる場合がある。この沿面電界を緩和するためには
、シールド１４ａと絶縁棒９との間隔を広げれば良いが
、その結果、シールド径が大きくなり、容器も大型化し
てしまうといった欠点があった。

一方、絶縁棒９を細くして両者間の間隔を広げようとす
ると、駆動時の応力が増大し、機械的強度が低下してし
まうという欠点がめった。

本発明は、上述した様な欠点を解決するために提案され
たもので、その目的は、遮断器を大型化することなく、
絶縁物への電界の集中を緩和し、絶縁信頼性を高めると
共に、機械的な強度にも優れたバッファ形ガス遮断器を
提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明のバッファ形ガス遮断器は、対向アーク電極を駆
動する絶縁棒の外側面の形状を、その外側に配設される
シールドの内側面の形状に合せて形成し、また、絶縁棒
の断面積は従来と同一となるように構成したものでおる
。

（作用）本発明のバッファ形ガス遮断器によれば、絶縁棒とシー
ルドとの間隔を従来に比べて大きくすることができるの
で、絶縁棒とシールドの隙間に生じる電位変化を低く抑
えることができる。

また、駆動時に発生する応力は、従来と同一にすること
ができるので、機械的強度も充分保持することができる
。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて具体的に説
明する。また、第２図乃至第４図に示した従来型と同一
の部材は同一の符号を付し説明は省略する。

本実施例においては、第１図に示した様に、絶縁棒２０
のシールド’１４ａ、　１４ｂ側の外側面の形状を、シ
ールド１４ａ、１４ｂの内側面の形状に合わせて形成す
る。

また、絶縁棒２０の上下方向の長ざＬを従来より長くし
、従来と同様の断面積が得られるように構成する。その
結果、シールド１４ａ、１４ｂと絶縁棒２０間の間隔Δ
Ｒは、従来の間隔Δｒよりも大きくなる。

なお、対向アーク電極６の中心軸から絶縁棒２０の内側
面までの距１！Ｉｒｏは従来と同一に設定し、バッファ
シリンダ２の外径よりも大きいものとする。

この様な構成を有する本実施例のバッファ形ガス遮断器
においては、絶縁棒２０とシールド１４ａ、１４ｂの間
隔ΔＲを従来より大きくとることができるので、絶縁棒
２０とシールド１４ａ、１４ｂ間に生じる等電位線Ｅｌ
、Ｅ２の分布は、第３図に示した従来例に比べて疎な状
態になり、絶縁棒２０の沿面電界は低くなる。

また、絶縁棒２０の断面積は従来と同一となる様にした
ので、駆動時に発生する応力は従来と同一となる。なお
、遮断状態において、可動電極１の電位が高くなった場
合には、シールド１４ｂと絶縁棒２０との間において同
様の効果が得られる。

［発明の効果］以上述べた様に、本発明によれば、対向アーク電極を駆
動する絶縁棒の外側面の形状を、その外側に配設される
シールドの内側面の形状に合せて構成するという簡単な
手段によって、遮断器を大型化することなく、絶縁物へ
の電界の集中を緩和し、絶縁信頼性を高めると共に、機
械的な強度にも優れたバッファ形ガス遮断器を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のバッファ形ガス遮断器の一実施例を示
す要部拡大断面図、第２図はダブルモーション形遮断器
の投入状態を示す断面図、第３図はダブルモーション形
遮断器の遮断状態を示す要部拡大断面図、第４図は従来
の対向アーク電極付近の拡大断面図である。１・・・可動電極、２・・・バッファシリンダ、３・・
・バッファピストン、４・・・絶縁ノズル、５・・・操
作ロッド、６・・・対向アーク電極、７・・・リンク装
置、７ａ・・・レバー、７ｂ、７ｃ・・・リンク、７ｄ
・・・支持部、７ｅ・・・支点、８・・・プレート、９
・・・絶縁棒、９ａ。９ｂ・・・接続部、１０・・・絶縁筒、１１・・・通電
用円筒、１１ａ・・・対向プレート、１２・・・通電用
導体、１３・・・通電部、１４ａ、１４ｂ・・・シール
ド、２０・・・絶縁棒。

Claims

【特許請求の範囲】消弧性ガスを封入した容器内に、接離自在に対向する電
極をそれぞれ配置し、操作機構に絶縁棒を介して連結し
た操作ロッドの一端に、前記電極の一つである可動電極
とバッファシリンダとを固定し、操作ロッドの他端には
、リンク装置を介して前記バッファシリンダ内を摺動す
るバッファピストン及び複数本の絶縁棒を固定し、この
複数本の絶縁棒に前記可動電極に対向する対向アーク電
極を固定し、さらに、この対向アーク電極には操作機構
とは反対側に固定された通電用導体の通電部と摺動動作
する通電用円筒を取付けることにより、前記バッファピ
ストンと対向アーク電極とが、常に、可動電極及びバッ
ファシリンダとは逆方向に移動し、バッファシリンダと
バッファピストンによりバッファシリンダ内の消弧性ガ
スを圧縮し、対向する電極間に発生するアークを消弧す
るバッファ形ガス遮断器において、前記絶縁棒と対向アーク電極及びリンク装置との接続部
近傍において、絶縁棒の外側に電界緩和用シールドを設
け、前記絶縁棒の外側面の形状を前記シールドの内側面
の形状に合せて構成したことを特徴とするバッファ形ガ
ス遮断器。