JPH0282419A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ＳＦ＆ガスなどの消弧性ガスを可動接触子
の移動により圧縮し、この圧縮されたガスをアークに導
く方式のバッファ形ガス遮断器に係り、！：１九遮断部
の構成として、消弧性ガスが充填される金属容器内に、
棒状の固定接触子と同軸に配される可動接触子と共動す
るバッファシリンダと、該バッファシリンダとの間にバ
ッファ室を形成する固定ピストンと、前記可動接触子を
とり囲みかつこれと一体となって前記固定、可動再接触
子の開離間隙に前記バッファ室で圧縮されたガスを導く
絶縁ノズルと、前記可動接触子の反固定接触子側に設け
られ前記開離間隙のアークにより加熱されたガスを前記
金属容器内の自由空間へ導いて該空間に排出する排気筒
とを備えたパンフッ形ガス遮断器に関する。

〔従来の技術〕

第３図に従来のバッファ形遮断器における電流遮断部の
構成例を示す。消弧性ガスとして散気圧のＳＦ、ガスが
充填される円筒状金属容器１内には、容器左方の端板１
ａから絶縁物３を介して金属容器１と同軸に支持された
棒状の固定接触子４と同軸に配され固定接触子４の軸線
方向に移動して固定接触子４に接離する可動接触子６と
同軸に一体化されたバッファシリンダ７と、このバッフ
ァシリンダ７との間にバッファ室１２を形成する固定ピ
ストン８と、前記可動接触子６を間隔をおいてとり囲ん
でバッファシリンダ７と一体化され、電流遮断時に可動
接触子６が右方へ移動することによりバッファ室１２内
で圧縮されたガスをそ“の内側に沿って固定・可動再接
触子の開離間隙に導く絶縁ノズル５と、可動接触子６の
反固定接触子側にバッファ室１２を軸線方向に貫通して
設けられ固定・可動両接触子間のアークにより加熱され
たガスを金属容器１内の自由空間へ導いて該空間に排出
する排気筒９とが電流遮断部の主要構成部材として収容
され、電流遮断時に図示されない駆動装置から絶縁ロッ
ド１１を介してＸ方向の駆動力が伝達されると、可動接
触子６およびこれと一体的に結合されている可動部がＸ
方向へ移動する。

このように構成された電流遮断部における電流遮断初期
の様子を第４図に示す、固定接触子４が１！ｌ縁ノズル
５から脱出しない状態では、固定接触子４と可動接触子
６との間に生じたアーク１３は、大電流領域においては
アーク径が大きくなり、排気筒９の入口側を閉塞しよう
とするから、バッファ室１２内で圧縮され絶縁ノズル５
の内側に沿ってアークへ導かれたガスは自由に排気筒内
へ流入することができず、このため、バッファ室１２内
のガス圧力は無電流時と比較して圧力が上昇する。−方
、アークにより閉塞気味となっている排気筒入口側のア
ークまわりを通過して排気筒内へ流入するガスはアーク
により高温に加熱され圧力が上昇した高圧ガスとなって
排気筒中空部を下流方向へ向かい、排気口１０から金属
容器１内の広い空間に放出される。

このような消弧式すなわち、電流遮断の初期に排気筒入
口側をアークで閉塞気味とすることによりバッファ室の
圧力上昇を大きくして消弧する方式は、固定接触子が絶
縁ノズルを脱出したときにアークに吹き付けられるガス
量が太き（とれることから、近年、大容量遮断器用とし
て数多く採用されている。

Ｃ発明が解決しようとする！！題〕 しかしながら、前述したように、このような遮断部構成
によるバッファ室のガス圧力上昇の増加は、閉塞気味と
なって排気筒入口側の通過を妨げられた分のみの増加で
あり、排気筒入口側を通過して下流側へ向かう残りのガ
スは、アークにより高温に加熱されエネルギを付与され
ているにもかかわらず、徒らに金属容器内の広い空間へ
放出されるのみであって、固定接触子が絶縁ノズルを脱
出するまでのアークエネルギが十分利用されておらず、
バッファ室のガス圧力上昇は、実態として、バッファシ
リンダの移動による機械的圧縮によるものがまだまだ支
配的であり、遮断部の小形化。

駆動装置の小形化には限界があった。

そこで、電流遮断初期のアークエネルギをすべ排気筒内
部をバッファ室と連通させ、排気筒の所定ストロークま
ではこの孔が金属容器内の自由空間に連通しないように
することにより、電流遮断初期の圧力上昇にアークエネ
ルギを１００％利用する構成のものが開示されている　
（特開昭６２−２１６１２６号公報参照）　　しかしな
がら、この構成では、圧力上昇されるガス空間がバッフ
ァ室のほかに排気筒内部の空間をも含むことになるから
ガス空間の全容積が大きくなり、アークエネルギの圧力
上昇効果が顕著に現われに（いという問題点が考えられ
る。

この発明の目的は、消弧性ガスが充填される金属容器内
に、棒状の固定接触子と同軸に配される可動接触子と共
動するバッファシリンダと、該バッファシリンダとの間
にバッファ室を形成する固定ピストンと、前記可動接触
子をとり囲みかつこれと一体となって前記固定、可動再
接触子の開離間隙に前記バッファ室で圧縮されたガスを
導く絶縁ノズルと、前記可動接触子の反固定接触子側に
設けられ前記開離間隙のアークにより加熱されたガスを
前記金属容器内の自由空間へ導いて該空間に排出する排
気筒とを備えたバッファ形ガス遮断器において、電流遮
断初期のアークエネルギのより多（の部分をバッファ室
の圧力上昇に利用しうる電流遮断部の構成を提供するこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この発明によれば、消弧性
ガスが充填される金属容器内に、棒状の固定接触子と同
軸に配される可動接触子と共動するバッファシリンダと
、該バッファシリンダとの間にバッファ室を形成する固
定ピストンと、前記可動接触子をとり囲みかつこれと一
体となって前記固定、可動再接触子の開離間隙に前記バ
ッファ室で圧縮されたガスを導く絶縁ノズルと、前記可
動接触子の反固定接触子側に設けられ前記開離間隙のア
ークにより加熱されたガスを前記金属容器内の自由空間
へ導いて該空間に排出する排気筒とを備えたバッファ形
ガス遮断器の遮断部の構成を、前記排気筒の中空部から
前記バッファ室へ通じる連通孔が形成されるとともに咳
連通孔の途中もしくは端部に排気筒中空部からバッファ
室へ向かうガス流のみを通過させる逆止弁が配された構
成とするものとする。

〔作用〕

この発明は、排気筒がバッファ室を軸線方向に貫いてか
なりの長さに形成され、このため排気筒の軸線方向の圧
力勾配が緩やかとなり、バッファ室の可動接触子側天井
面の位置における排気筒内ガス圧力がかなり高い値を保
有することに着目したものである。従って、排気筒の中
空部からバッファ室へ通じる連通孔をバッファ室の天井
面位置近傍に形成するとともに該連通孔の途中もしくは
端部に排気筒中空部からバッファ室へ向かうガス流のみ
を通過させる逆上弁を配すると、排気筒入口側でアーク
により加熱され、高圧力となったガスは、この連通孔を
通ってバッファ室内へ流入し、バッファ室内の圧力と排
気筒中空部側の圧力との差がなくなるまで流入が続き、
バッファ室内のガス圧力上昇に寄与する。このように、
固定接触子が絶縁ノズルを脱出する時点までの電流遮断
の初期段階では、排気筒入口側のアークまわりを通過し
たガスの多くの部分がバッファ室内へ、かつ高温に加熱
された状態で還流するから、固定接触子が絶縁ノズルを
脱出する時点のバッファ室内ガス量はほぼバッファシリ
ンダ移動前の値を保有しており、しかもバッファ室内ガ
ス圧力は、この量のガスが冷たい状態で圧縮された場合
よりもさらに高い値を示し、固定接触子が絶縁ノズルを
脱出する時点までに電流遮断に必要なガス圧力が確保で
きるようになる。

〔実施例〕

第１図に本発明の一実施例を示す。図中、第３図および
第４図と同一の部材には同一符号を付し、説明を省略す
る。バッファシリンダ７の左方端面は排気筒９まわりが
分厚く形成され、ここに、排気筒９の中空部からバッフ
ァ室１２へ通じる連通孔９ａが形成されている。そして
、この連通孔９ａのバッファ室出口側には、短時間では
あるがガスの高温に耐えるよう、ステンレス鋼からなる
球状の弁体１５ａと、スプリング１５ｂと、スプリング
支え板１５ｃとをそれぞれ備えてなる逆止弁１５が複数
形成され、排気筒中空部側からバッファ室へのガス流の
みを通過させ、これと逆方向のガス流はこれを阻止して
いる。なお、逆止弁１５の開口時点を決めるスプリング
１５ｂは、排気筒中空部とバッファ室との間に圧力差が
生じたときに遅滞なく作動するよう、スプリング力の小
さいものを選んで用いる。

電流遮断初期に固定・可動両接触子間に生じたアークへ
向かって進むガス流１４ａのうち、アークまわりを通過
して排気筒へ流入したガス１４ｄは、排気口１０に到る
までの長い道程で軸線方向に緩やかな圧力勾配を形成し
、連通孔９ａの入口に高温に加熱されたガスによる高い
圧力を生ずる。このため、この位置での排気筒中空部と
バッファ室との間に圧力差が生じ、高温に加熱されたガ
スの多くの部分が複数の連通孔を通ってバッファ室内へ
流入し、バッファ室内のガス圧力を上昇させる。

第２図にバッファ室におけるガス圧力の時間変化を示す
０図中、符号１６ａは、アークが生じない無負荷ｔ１′
態時の圧力変化を示し、１６ｂは第３図の遮断部構成に
おける電流遮断時の圧力変化を、また１６ｃは第１図の
遮断部構成における電流遮断時の圧力変化を示す、また
、ｔｏは可動接触子が固定接触子から開離する時点（以
下開極時点と記す）であり、図の時間原点は遮断器が動
きはじめた時点を示す。遮断動作が始まってから開極時
点ｔ０まではアークが存在しないから、圧力変化は上記
いずれの場合も同じであるが、開極時点をすぎるとアー
クが存在し、第３図の遮断部構成では、第４図に示すよ
うに、アークまわりを通過したガスは排気筒９の中空部
を通過して金属容器１内の広い空間へ放出されるのみで
あるから、バッファ室内の圧力上昇は、曲！ＩＩＩ　１
６ｂに示されるように、アークが排気筒の流入口側で流
れの障碍物となる効果分のみ無負荷時より太き（なるに
過ぎない、一方、本発明による遮断部構成では、アーク
まわりを通過した。高温に加熱され高圧力となったガス
の多くの部分が複数の連通孔を通ってバッファ室内へ還
流し、バッファ室内のガス量をほぼ一定に保ちつつバッ
ファ室内のガス圧力をさらに高めるから、バッファ室内
ガス圧力の時間変化は１６ｃのようになり、固定接触子
が絶縁ノズルを脱出する時点ですでに遮断に必要なガス
圧力を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明によれば、消弧性ガスが充
填される金属容器内に、棒状の固定接触子と同軸に配さ
れる可動接触子と共動するバッファシリンダと、該バッ
ファシリンダとの間にバッファ室を形成する固定ピスト
ンと、前記可動接触子をとり囲みかつこれと一体となっ
て前記固定。

可動前接触子の開離間隙に前記バッファ室で圧縮された
ガスを導く絶縁ノズルと、前記可動接触子の反固定接触
子側に設けられ前記開離間隙のアークにより加熱された
ガスを前記金属容器内の自由空間へ導いて該空間に排出
する排気筒とを備えたバッファ形ガス遮断器の遮断部を
、前記排気筒の中空部から前記バッファ室−・通じる連
通孔が形成されるとともに咳連通孔の途中もしくは端部
に排気筒中空部からバッファ室へ向かうガス流のみを通
過させる逆止弁が配された構成としたので、電流遮断時
に、可動接触子が移動して固定接触子がらｆＪＨするま
での無アークの段階では、バッファ室から排気筒中空部
へ向がう、無駄なガスの流れが逆止弁により阻止され、
アーク発生後は、バッファ室内で圧縮され絶縁ノズルの
内側をアークへ向かって進むガス流のうち、アークまわ
りを通過した。高温、高圧となったガスの大部分がバッ
ファ室へ還流し、バッファ室内のガス量をほぼ一定に保
ちつつバッファ室内のガス圧力をさらに上昇させるから
、固定接触子が絶縁ノズルを脱出する時点ですでに十分
に高いガス圧力が得られ、同一定格の遮断器に対し、よ
り小形な遮断部とより小形な駆動装置とによりより高い
遮断性能が発渾できるバッファ形ガス遮断器を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるバッファ形ガス遮断器
の遮断部構成を示す縦断面図、第２図は従来例および本
発明の実施例による遮断部構成におけるバッファ室内ガ
ス圧力の時間変化を示す線図、第３図は従来のバッファ
形ガス遮断器の遮断部の構成例を示す縦断面図、第４図
は第３図に示す遮断部構成において電流遮断時のガスの
流れを示す説明断面図である。 に金属容器、４：固定接触子、５：絶縁ノズル、６：可
動接触子、７：バッファシリンダ、８：固定ピストン、
９：排気筒、９ａ：連通孔、１２：バッファ室、１３：
アーク、１４ｄ、１４ｅ　　：ガス流、１５：逆止弁、
１５ａ：弁体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）消弧性ガスが充填される金属容器内に、棒状の固定
   接触子と同軸に配される可動接触子と共動するバッファ
   シリンダと、該バッファシリンダとの間にバッファ室を
   形成する固定ピストンと、前記可動接触子をとり囲みか
   つこれと一体となって前記固定、可動両接触子の開離間
   隙に前記バッファ室で圧縮されたガスを導く絶縁ノズル
   と、前記可動接触子の反固定接触子側に設けられ前記開
   離間隙のアークにより加熱されたガスを前記金属容器内
   の自由空間へ導いて該空間に排出する排気筒とを備えた
   バッファ形ガス遮断器において、前記排気筒の中空部か
   ら前記バッファ室へ通じる連通孔が形成されるとともに
   該連通孔の途中もしくは端部に排気筒中空部からバッフ
   ァ室へ向かうガス流のみを通過させる逆止弁が配された
   ことを特徴とするバッファ形ガス遮断器。 ２）請求項第１項に記載のバッファ形ガス遮断器におい
   て、排気筒の中空部からバッファ室へ通じる連通孔の排
   気筒側入口は該排気筒と可動接触子との結合部近傍に位
   置していることを特徴とするバッファ形ガス遮断器。 ３）請求項第１項に記載のバッファ形ガス遮断器におい
   て、排気筒の中空部からバッファ室へ通じる連通孔の途
   中もしくは端部に配される逆止弁は、バッファ室から排
   気筒中空部へ向かうガス流を阻止する弁体として耐熱金
   属からなる弁体を有していることを特徴とするバッファ
   形ガス遮断器。