JPH0268826A - 三相一括形ガス遮断器 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば５５０ＫＶ系統のような大容量の１点
切り投入接点、投入抵抗付き三相一括形ガス遮断器に関
するものである。

（従来の技術） 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が増大し、且つ高い信頼性が要求さ
れている。遮断器の信頼性を高めるためには、部品点数
を少なくし、構造を単純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図られている。例えば
、現在５５０ＫＶ系統では、遮断電流が５０ＫＡの２点
切り遮断器が実用化されているが、ざらにこれを１点切
り化することが要求されている。同時に、大容量化に伴
う、遮断器或いはそれを使用したガス絶縁開閉装置の大
型化を抑制するために、単一の密封容器内部に三相分の
遮断部を組込んだ三相一括形ガス遮断器も提案され、こ
の様な三相一括形ガス遮断器に付いても、各遮断部を１
点切り化することが要望されている。

ところで、この様な大容量の遮断器を１点切り化する場
合に、消弧性能を向上させるには、従来の２点切りの遮
断器に比べて、その同極速度を格段に早くする必要があ
る。そのため、固定電極とこれに対向した可動電極を備
え、開極時には可動Ｎ極のみを移動させていた従来の遮
断器に対して、対向する２電極を同時に移動させて開極
する、いわゆるダブルモーションと呼ばれる遮断器が提
案されている。このダブルモーション方式の遮断器によ
れば、各電極の移動速度は従来の遮断器と同様でおるに
も拘らず、開極速度が格段に早くなり、消弧性能が向上
される利点がある。

このようなダブルモーション方式の遮断器の一例を第４
図及び第５図に示す。

この図において、１は第１の可動電極、１０は第２の可
動電極（従来の固定電極に相当する）である。第１の可
動型ＰＪＸ１は、バッファシリンダ２の先端部に設けら
れ、その外周には絶縁ノズル３、可動通電接触子４が同
心円状に配置されている。

バッファシリンダ２の中心部には操作ロッド５が固定さ
れ、この操作ロッド５が絶縁ロッド６を介して図示しな
い機構部に接続されている。バッファシリンダ２の内側
には、絶縁筒７に固定して支持されたバッファピストン
８が挿入され、このバッフ７ピストン８と前記バッファ
シリンダ２に囲まれた空間がパンフッ至９になっている
。

第２可動電極１０は、通電円筒１１における第１可動電
極１との対向面中央に突出して設けられ、前記絶縁ノズ
ル３及び第１可動電極１内に挿入されるものである。こ
の第２可動電極１０の外周には前記第１可動電極の可動
通電接触子４と接触する第２可動通電接触子１２と第２
可動シールド１３とが設けられている。これら第２可動
電極１０を支持する通電円筒１１は、その基部において
通電用導体１４に摺動自在に挿入されると同時に、前記
第１可動電極１の外側に配設された絶縁ロッド１５及び
リンク機構１６を介して、第１可動電極１を駆動する操
作ロッド５の基部に接続されている。このリンク機構１
６は、リンク１６ａの両端にそれぞれ回動自在に連結さ
れた第１、第２の連結棒’１５ｂ、１６Ｇ及びリンク１
６ａを支持するリンク支持部１６ｄより構成されている
。リンク１６ａは、所定のリンク比に設定されたリンク
支持部１６ｄの支点１６ｅを軸にして、リンク支持部１
６ｄに対して回動自在に支持されている。

また、第１．１２（７）各連結棒１６ｂ、１６Ｇは、そ
れぞれの一端にて操作ロッド５と絶縁ロッド１５に回動
自在に連結されている。なお、リンク支持部１６ｄは、
図示しない容器に絶縁固定された絶縁筒９に固定されて
いる。

この様に構成されたダブルモーション方式の遮断器にお
いては、第４図の投入状態にて、図示しない操作機構を
駆動すると、操作ロッド５が所定の速度で操作機構側（
図中右側）に移動し、その先端に固定された第１可動電
極１が右方向に移動し、第２可動電極１０との間で遮断
動作が行なわれる。一方、この操作ロッド５の動作に伴
って、これに連結されたリンク機１１６が駆動され、絶
縁ロッド１５を操作ロッド５とは反対側（図中左側）に
移動させる。その結果、この絶縁ロッド１５の先端に固
定された通電円筒１１及び第２可動電極１０が第１可動
電極１とは反対方向（図中左側）に移動する。また、前
記操作ロッド５の移動により、その先端に固定されたバ
ッフ１シリンダ２が絶縁筒９に固定されたバッフ７ピス
トン８に対して移動し、バッファ室９が圧縮されるので
、内部の消弧ガスが絶縁ノズル３に案内されて開離する
第１、第２電極間に吹付けられ、消弧動作がなされる。

なお、投入動作は、操作ロッド５を前記遮断動作とは反
対方向に駆動することにより、第１、第２可動電極１，
１０を相対的に接近させる。

この様にダブルモーション方式の遮断器においては、操
作ロッド５の移動速度は従来の遮断器と同様なものであ
りながら、第１、第２可動電極１゜１０の両方を駆動す
るため、両電極間の相対的な開離速度が２倍程度に向上
し、大容量の遮断器においても１点切りが可能となる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、５５０ＫＶ級のような大容量系統における線
路用の遮断器においては、投入時の投入過電圧を抑制す
るために投入抵抗方式が採用されている。これは、遮断
器の主接点と並列に投入抵抗を有する投入抵抗接点を設
け、投入時には主接点に先立ってこの投入抵抗接点が投
入され、その投入抵抗により投入過電圧が抑制された状
態で主接点が投入されるものである。この方式において
開極時には、まず投入抵抗接点が開離し次いで主接点が
開極することが必要でおる。

前記したダブルモーション方式の遮断器にこの投入抵抗
接点を採用する場合、開閉過電圧の低減、遮断器及びこ
れを採用したガス絶縁開閉装置全体の小型化が大きな問
題点となり、これを解決することが重要な課題である。

まず、第６図に、従来の５５０ＫＶ級２点切り遮断器の
１点当たりの投入接点と消弧室（主接点）との絶縁回復
特性と、５５０ＫＶ級１点切り遮断器の投入接点と消弧
室の絶縁回復特性を示した。

この図からも明らかな通り、５５ＯＫＶ級１点切り遮断
器においては、 ０２点切りの各１点における場合より、主接点、投入抵
抗接点の両者共に開極速度が早い。

■開極時に投入抵抗接点の絶縁回復速度が主接点の絶縁
回復速度より早い。

■投入時に投入抵抗接点が主接点よりも先に投入される
。

という条件を満足する必要がある。

ところが、一方の電極のみを可動とした従来の遮断器に
おいては、可動電極と投入抵抗接点を同じ駆動源を使用
して同時に同速度で移動させ、両者の開極或いは投入の
タイミングは、電極形状の相違（主接点はワイプを使用
した電極構造であるのに対し、投入抵抗接点はスプリン
グを使用したバットコンタクトを採用）によって対応し
ていた。

しかし、５５０ＫＶ級１点切り遮断器に採用されるダブ
ルモーション方式では、主接点においては画電極が同時
に移動するので、従来の遮断器のように主接点の開極速
度と同速度で投入抵抗接点を移動させると、投入抵抗接
点の投入或いは開極速度が主接点の約１／２程度となり
、前記■■で述べたように投入抵抗接点の投入或いは開
極速度を主接点よりも早くすることができない問題が生
じる。しかも、この種の大言１遮断器としては、その開
極時に主接点の電極間に消弧ガスを吹付けるバッファ形
ガス遮断器が採用されるのに対して、投入抵抗接点には
待に消弧ガスの吹付けは行なわれないので、この理由か
らも投入抵抗接点の絶縁回復速度を主接点よりも早くす
ることが困難であった。

また、従来の投入抵抗接点を有する遮断器においては、
主接点を収納した消弧室と投入抵抗接点とを同一容器内
に収納していたために容器全体の外径が大きくなると同
時に、これを使用したガス絶縁開閉装置全体も大型化す
る欠点もあった。特に、投入抵抗接点を有する三相−指
形ガス遮断器は、投入抵抗接点も主接点も三相分必要で
、それが一つの密封容器内に収納されるため、その容器
は非常に大きなものになり、容器自体の製造・加工が困
難で効果になると共に、これを接続したガス絶縁開閉装
置全体を大型化する欠点もあった。

例えば、第７図は、同一容器収納型の三相−指形ガス遮
断器を使用したガス絶縁開閉装置の平面図でおるが、三
相−括母線２０から分岐した三相の接続母線２１を、断
路器２２を介して投入抵抗接点付きの三相−指形ガス遮
断器２３に接続し、これをざらに変流器２４を介して線
路側の各相のブッシング２５に接続する場合、三相−指
形ガス遮断器２３の容器外径が大きいと、母線２０とブ
ッシング２５間の寸法りが大きくなり、その分ガス絶縁
開閉装置の占有スペースが増大する欠点があった。

ざらに、投入抵抗接点付きの三相−指形ガス遮断器は、
通常の線路用回線部分に使用され、他の回線部分には投
入抵抗接点のないタイプの遮断器が使用されるが、従来
では、規格の同一化を図るため投入抵抗接点が不要な遮
断器に付いても、投入抵抗接点を収納できる大きさの容
器を共通して使用していたので、前記のような占有スペ
ースの増大が、ガス絶縁開閉装置の他の部分においても
問題となっていた。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決し、小
型化され且つガス絶縁開閉装置全体の縮小化に奇与し、
しかも投入時の投入過電圧の低減と開極或いは投入時に
おける投入抵抗接点の絶縁回復速度の向上を可能とした
、信頼性の高い大容量１点切り三相−指形ガス遮断器を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の三相−指形ガス遮
断器は、消弧室収納容器内部にそれぞれ第１と第２の可
動電極とを有する三相分の消弧室が収納され、前記消弧
室収納容器とは別体に構成された投入抵抗接点収納容器
内部に、それぞれ固定側電極と可動側電極及びこれらの
電極に接続された投入抵抗体とから構成された三相分の
投入抵抗接点部が収納され、各密封容器内部の各相の消
弧室と投入抵抗接点とが、各相の導体を介してそれぞれ
電気的に接続されていることを構成上の特徴とする。

（作用〉 上記のような構成を有する本発明においては、三相分の
投入抵抗接点部を三相分の主接点とは切言器内に収納し
たので、個々の容器の外径を縮小することが可能となり
、この２つの容器を母線と平行に配置することで、母線
とブッシング間の距離を短縮することができ、ガス絶縁
開閉装置の占有スペースの縮小化を図ることができる。

ざらに、抵抗投入接点の不要な回線には、主接点のみを
収納した小径の容器の三相−指形ガス遮断器を使用でき
るので、ガス絶縁開閉装置の縮小化により寄与できる。

（実施例） 以下、本発明の三相−指形ガス遮断器の一実施例を第１
図乃至第３図により具体的に説明する。

なお、前記第４図以下に示した従来の遮断器と同一部材
に付いては同一符号を付し、説明は省略した。また、第
１図は断面図であるため、三相分の主接点及び投入抵抗
接点部が記載され、−相分の各接点が示されていないが
、各容器内にはそれぞれ三相分の各接点が収納されてい
る。

本実施例において、第１可動電極１と第２可動電極１０
とを有する三相分の消弧室３０は、一つの消弧室収納容
器３１内に収納されている。各相の消弧Ｌ３０の下部に
位置する各相の第１可動電極１は、消弧室収納容器３１
の下部側面の取出し口３２から外部（ガス絶縁開閉装置
の他の機器側）に引出された各相の導体３３にそれぞれ
電気的に接続されている。また、各相の消弧Ｗ３０は、
消弧室収納容器３１を設置した操作機構箱３４上に各相
の絶縁筒９によって支持されている。各相の消弧室３０
において各可動電極１，１ｏを駆動する操作ロッド５は
、絶縁ロッド６を介して操作機構箱３４内に延長され、
その内部に設けられた各相の消弧室操作シリンダ３５の
操作ロッド３６にそれぞれ接続されている。一方、各相
の消弧室３０の上部に位置する各相の第２可動電極１０
は、通電導体１４を介して、消弧室収納容器３１の上部
に設けられた取出し口３７から引出された各相の導体３
８にそれぞれ接続されている。

前記のような消弧室収納容器３１の側方には、これと切
言器とした投入抵抗接点収納容器４０が設けられている
。この収納容器４０は、その側面の上下に設けられた開
口部４１．４２の部分で、前記消弧室収納容器３１の側
面に形成された開口部３９．５２に接続されている。こ
の投入抵抗接点収納容器４０内には、三相分の投入抵抗
接点部が設けられている。即ち、各相の投入抵抗接点部
は、投入抵抗体４３、投入接点固定側電極４４及びその
復帰用スプリング４５と、投入接点固定側電極４４に対
向した投入接点可動側電極４６とから構成されている。

このうち各相の固定側電極４４は、それぞれ投入抵抗体
４３を介して、前記消弧室の第２可動電極１０を接続し
た各相の導体３８に接続されている。また、各相の可動
側電極４６は、前記消弧室の第１可動電極１に接続され
た各相の導体３３に！習勤部４７を介して電気的に接続
され、ざらに各相の可動側電極４６の基部は、それぞれ
絶縁ロッド４８及び操作ロッド４９によって操作機構箱
３４内の各相の投入抵抗接点操作シリンダ５０に接続さ
れている。

各相の投入抵抗接点操作シリンダ５０は、前記した各相
の消弧室操作シリンダ３５とそれぞれの油圧配管５１に
よって接続されることにより同期して駆動され、且つ各
相の操作ロッド４９の駆動速度が前記消弧室操作シリン
ダ３５の操作ロンド３６の駆動速度の２倍以上となるよ
うに設定されている。

なお、各収納容器３１．４０の上部に配設され、各相の
第２可動電極１０と投入抵抗接点の固定側電極４４を接
続した各相の導体３８は、本実施例では消弧室収納容器
３１の上部の取出し口３７から、また各収納容器３１．
４０の下部に配設され、各相の第１可動電極１と投入抵
抗接点の可動側電極４６を接続した各相の導体３３は投
入抵抗接点収納容器４０の下部に設けられた取出し口３
２から外部に引出され、ガス絶縁開閉装置を構成する他
の機器に接続されている。また、これら収納容器の各取
出し口３２．３７には、導体３３．３８の支持と他の機
器とのカス区分のために絶縁スペーサ５３．５４が設け
られている。

上記のような構成を右する本実施例の作用を説明する。

第１図の開極状態において三相−括の投入指令が入ると
、同期して駆動される各相の消弧室操作シリンダ３５と
投入抵抗接点操作シリンダ５０とが駆動され、各相の操
作ロンド３６．４９が投入側に移動を開始する。この時
、各相の消弧室側の操作ロッド３６によって消弧室３０
の第１可動電極１と第２可動電極１０は、前記の従来技
術で述べたように、リンク機構１６により反対方向に駆
動されるので、両者の相対的な投入速度は操作ロッド３
６の駆動速度の約２倍の高速度となる。−方、投入時の
過電圧を抑制するためには、各相の投入抵抗接点側は、
前記のような高速度の消弧室３０の投入よりも早く投入
される必要があるが、本実施例においては、各相の投入
抵抗接点操作シリンダ５０が、その操作ロッド４９を消
弧室３０内における第１、第２可動電極１，１０の相対
速度よりも早い速度で駆動しているので、投入抵抗接点
が消弧室の主接点よりも必ず先に投入されることになる
。その結果、まず各相の投入抵抗接点の可動側電極４５
がその固定側電極４４に接触し、これを復帰用スプリン
グ４５に逆らって押込むことにより、三相分の導体３３
．３８間を投入抵抗体４３を介して同時に接続し、その
後各相の投入抵抗接点の投入速度よりも遅い各相の消弧
室３０側の主接点が、前記従来技術で述べたようにして
投入され、各相の導体３３．３８間が電気的に接続され
ることになる。

一方、三相−括の開極時には、前記投入時とは逆方向に
各操作シリンダ３５．５０を駆動するが、この場合も投
入抵抗接点の可動側電極４５は、消弧室３０の第１に第
２可動電極１，１０の相対的な開離速度よりも高速で開
離するので、前記従来技術の第６図に示すような絶縁回
復特性を充分満足することができる。即ち、各相の投入
抵抗接点部はバットコンタクトになっているので、操作
ロッド４８が開離する方向に駆動されると、可動側電極
４５は固定側電極４４から開離する。この時、固定側電
極４４の復帰用スプリング４５の復帰速度は、可動側電
極４５の開離速度よりも遅いので、各相の画電極は直ち
に開離することができる。−方、各相の消弧室側の第１
、第２可動電極１，１０はワイプ構造となっているので
、操作ロッド３６の開極開始後も直ちに開離することが
なく、前記のように直ちに開極した投入抵抗接点側から
一定のタイミングをおいて開極することができる。

以上のような構成及び作用を有する本実施例においては
、次のような効果が発揮される。

■三相の投入抵抗接点部の開極速度を三相の主接点の相
対的な開極速度よりも大きくしたので、投入抵抗接点の
絶縁回復特性が主接点のそれよりを確実に上回ることに
なり、機器の信頼性が向上する。

■三相分の消弧室収納容器３１と三相分の投入抵抗接点
の収納容器４０とを別体としたので、容器外径の縮小化
が可能となる。その結果、第２図、第３図に示すように
、本実施例の三相−指形ガス遮断器を両容器が母線２０
と平行になるようにしてガス絶縁開閉装置に組込んだ場
合、母線とブッシング関の寸法を縮小することが可能と
なり、ガス絶縁開閉装置の縮小が可能となる。特に、第
２図のように配置すると、投入抵抗接点収納容器４０の
配＠場所は、各相のブッシングの絶縁距離を確保するた
め必要な空間でおり、その空間の有効利用が計れる利点
がある。

■三相分の投入抵抗接点収納容器を三相分の消弧室収納
容器と別体としたので、線路用回線以外の投入抵抗接点
を必要としない箇所では、消弧室収納容器に収納された
主接点を有する遮断器のみを配置すれば良いので、容器
の共通化を図りながら、ガス絶縁開閉装置の縮小化が可
能となる。

■各相の投入抵抗体が投入抵抗接点収納容器４０の上部
に配設され、しかも各相の投入抵抗接点の可動側電極４
５の操作ロッド４９がその操作シリンダ５０に直接接続
されているので、構造が単純で信頼性が高い。

■三相分の投入抵抗接点と主接点の駆動源として、それ
ぞれ油圧操作シリンダ５０．３５を使用し、且つ両者を
油圧配管５１で接続したので、各操作シリンダの制御が
容易となり、各接点を異なった速度で駆動することが極
めて容易であり、しかも正確なタイミングで開閉するこ
とが可能となる。

■投入抵抗接点部と主接点の操作機構系統を別々に設け
ると、一方の系統に不備があっても正常な方の接点のみ
が開閉してしまい、その結果遮断器が破壊される恐れが
あったが、油圧配管により隔操作用シリンダを連動させ
ることで、一方の接点のみが開閉されるような不都合を
解消できる。

なあ、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく
、主接点の開閉方式がダブルモーション方式の三相−指
形ガス遮断器全体に広く適用できるものである。また、
主接点及び投入抵抗接点の操作機構も油圧に限らず、他
の流体を使用したり、リンクを用いた機械的な手段を使
用することもできる。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、三相分の主接点と三相分
の投入抵抗接点部とを別々の容器内に収納するという構
成により、大容量の遮断が可能で、信頼性が高く、小型
化された三相−指形ガス遮断器を提供することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の三相−指形ガス遮断器の一実施例を示
す断面図、第２図は第１図の三相−指形ガス遮断器をガ
ス絶縁開閉装置に組込んだ状態の平面図、第３図は同じ
く側面図、第４図及び第５図は従来のダブルモーション
方式のバッフ？形ガス遮断器の一相分を示す断面図で、
第４図は投入状態、第５図は開極状態を示す。第６図は
、５５０ＫＶ級１点切り遮断器と２点切り遮断器におけ
る主接点と投入抵抗接点の絶縁回復特性を示す特性図、
第７図は従来の三相−指形ガス遮断器を使用したガス絶
縁開閉装置の問題点を示す平面図である。 １・・・第１可動電極、１０・・・第２可動電極、２０
・・・主母線、２１・・・断路器、２２・・・接続母線
、２３・・・遮断器、２４・・・変流器、２５・・・ブ
ッシング、３０・・・消弧室、３１・・・消弧室収納容
器、３２・・・取出し口、３３・・・導体、３４・・・
操作機構箱、３５・・・消弧室操作シリンダ、３６・・
・操作ロッド、３７・・・取出し口、３８・・・導体、
３９，４１，４２．５２・・・開口部、４０・・・投入
抵抗接点収納容器、４３・・・投入抵抗体、４４・・・
投入抵抗固定側電極、４５・・・投入抵抗接点可動側電
極、４６・・・復帰用スプリング、４７・・・摺動部、
４８・・・絶縁ロッド、４９・・・操作ロッド、５０・
・・投入抵抗接点操作シリンダ、５１・・・油圧配管。 第 図 冑゛ ｌｊｆ　／’Ｂ’Ｉ 第 図 第 図 第 閏 ｆ”’　ｈ’ｃ　’Ｉ市１１二　、１：（方式） ％式％ ［ 発明の名称 三相−話形ガス１Ｌｌｌｉ器 ３、？Ｉｌ正をする考 事件との関係

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）消弧室収納容器内部にそれぞれ第１と第２の可動
   電極とを有する三相分の消弧室が収納され、前記消弧室
   収納容器とは別体に構成された投入抵抗接点収納容器内
   部に、それぞれ固定側電極と可動側電極及びこれらの電
   極に接続された投入抵抗体とから構成された三相分の投
   入抵抗接点部が収納され、各密封容器内部の各相の消弧
   室と投入抵抗接点とが、各相の導体を介してそれぞれ電
   気的に接続されていることを特徴とする三相一括形ガス
   遮断器。