JPH03129616A - 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〕 （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、投入抵抗付きの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
る遮断器の遮断器の遮断容量が増加しかつ高い信頼性が
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、さらにこれを
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、遮断器ある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ついても、各遮断
部を１点切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点切化とする場
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、その開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、開極時には可動電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あるに
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。この両図において。

１は第Ｉ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の可動電極１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が同名円
状に配置されている。バッファーシリンダ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操作機構部に接続されている
。バッファーシリンダ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、こバッフ
ァピストン８と前記バッファシリンダ２に囲まれた空間
がバッファ室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ｌ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の可動型
ｒｉＡ１０を支持する通電円筒１１は、その基部におい
て通電導体１４にしゆう動自在に挿入されると同時に、
前記第１可＃ｊＪ電ｖｉｌ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１６は、リンク１６ａの両端のそれぞれ
回動自在に連結された第１、第２の連結棒１６ｂ、　１
６ｃ及びリンク１６ａ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１６ｄに対して回動自在に支持されてい
る。又第１、第２の連結棒１６ｂ、　１６ｃ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
たリンク機構１６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とは反対方向に移
動する。又、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ァーシリンダ２が絶縁筒９に固定さ
れたバッファピストン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ｔ’ＪＶ
ｉ１，１０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Ｉ、第２可動電極１．１０の両方を駆動
するため１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点切りが可能になる
。

（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接点を設け、投入時には主
接点に先立ってこの投入接点が投入され、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
ある。

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形化が大きな問
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点切遮断器の１
点当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、　５
５０ｋＶ級１点切遮断器においては、■　２点切りの各
工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、両者の開極あるいは投入
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
ングを使用したバラ１−コンタクトを採用）によって対
応していた。

しかし、５５０ｋＶ級１点切遮断器に採用されるダブル
モーション方式では、主接点の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が主接点
の約１７２程度となり、前記■■で述べたように投入抵
抗接点の投入あるいは開極速度を主接点より早く出来な
い問題が生じる。しかもこの種の大容ｔｈｔ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
るバッファー形ガス遮断器が採用されるのに対し、投入
抵抗接点には特に消弧ガスの吹付けは行わないので、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る。

又、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を同一容器に収納
していたため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一括形ガス遮断
器は投入抵抗接点も三相分必要で、それが一つの容器内
に収納されるため、その容器が非常に大きなものになり
、容器自体の製造、加工が困難であるとともに、これを
接続したガス絶縁開閉装置全体を大形化する欠点もあっ
た。

例えば、第７図は同一容器収納型の三相−括型ガス遮断
器を使用したガス絶縁開閉装置の平面図であるが、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−捨型ガス逮断
器２３に接続し、これをさらに変流器２４を介して線路
側の各相ブッシング２５に接続する場合、三相−捨型ガ
ス遮断器２３の容器外形が大きいと、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。

さらに、投入抵抗接点付きの三相一括形ガス遮断器は通
常の線路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
おいても、同一容器を使用していたので、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。

本発明の目的は、小型化されかつガス絶縁開閉装置全体
の縮小化に寄与し、しかも、投入過電圧の低減と開極あ
る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点切り三相一括
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） 本発明の三相一括形ガス遮断器は、消弧室収納容器内に
それぞれ第１と第２の可動電極とを有するダブルモーシ
ョン方式の三相分の遮断部を収納し、これと別体の投入
抵抗接点容器内に固定側電極、可動側電極および投入抵
抗体から構成されて投入抵抗接点部を収納し、この三相
分の投入抵抗接点部を前記消弧室収納容器の外側に放射
状に配置して連結し、この各相の投入抵抗接点部と前記
各相の遮断部とを導体を介してそれぞれ電気的に接続し
たことを特徴とするものである。

（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
投入接点部を三相分の主接点とは別容器に■相ずつれ収
納したので、個々の容器の外形を縮小することが可能に
なり、このため、母線とブッシング間の距離を短縮する
ことが出来、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。さらに、投入抵抗接点の不要な回
線には、主接点のみを収納した小径の容器の三相一括形
ガス遮断器を使用出来るので、ガス絶縁開閉装置の縮小
化により寄与できる。

（実施例） 以下本発明の三相一括形ガス遮断器の↓実施例を第１図
〜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ついては同一符号
を付し、説明は省略した。

又、第１図は断面図であるため、２相分の主接点とｌ相
分の投入抵抗接点部が記載され、残りの部分は記載して
いないが、主接点容器には３相分の接点が、投入抵抗接
点容器は３個あり、主接点容器の周囲に三相分配置され
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に収納されている。各相の消弧室３０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
部側面の取出口３２からガス絶縁開閉装置の他の機器に
接続された各相の導体３３にそれぞれ電気的に接続され
ている。又、各相の消弧室３０は消弧室収納容器３１の
下部は設置した操作機構３４上に各相の絶縁筒２９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１，１０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３
６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の可動電極１０は通電導体
１４を介して、消弧室容器３１の上部に設けられた取出
し０３７からひきだされた各相の導体３８にそれぞれ接
続されている。

前記の様な消弧室収納容器３１の側方には、これに別容
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の部分て、前記消弧室収納容器３１の周囲
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ｌ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
固定電極４４及びその復帰用スプリング４５と、投入固
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４３を介して、前記消弧室の第２可動側
電極１０を接続した各相の導体３８に接続されている。

又、各相の可動側電極４６は、前記消弧室の第１可動側
電極１に接続された各相の導体３３にしゆう動部４７を
介して電気的に接続され、さらに、各相の可動側電極４
６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、かつ各
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の操作ロッド３６の駆動速度の２倍になるように
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可動側電極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の上部取出口３７から、各収納容器３１．４０の
下部に配置され、各相の第１可動側電極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３２
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、これらの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ガス区分のために
絶縁スペーサ５３．５４が設けられている。

次に上記のような構成を有する本実施例の作用を以下に
説明する。いま第１図の開極状態において図示しない操
作機構部に三相−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、各相の操作ロッド３６．
４９が投入側に駆動する。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可動側電極１と
第２可動側電極１０は、前記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１両者の
相対的な投入速度は操作ロッド３６の駆動速度の約２倍
の高速度となる。

一方、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可動側電極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４６
がその固定側電極４４に接触し、これを復帰スプリング
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３
０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を反動するが、この場合も投
入抵抗接点の可動側電極４６は、消弧室３０の第１、第
２可動側電極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
回復特性を充分に満足することが出来る。

即ち、各相の投入抵抗接点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４６は固定側電極４１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４６の開離速度よりも遅いので、各相の
面電極は直ちに開離することが出来る。一方、各相の第
１、第２可動側電極１．１０はワイプ構造になっている
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、開極することが出来る。

以上の様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。

■　各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確実に上回ることに
なり、機器に信頼性が向上する。

■　三相分の消弧室収納容器３１と各相の投入接点収納
容器４０を別体にして、各相の投入接点収納容器４０を
消弧室収納容器３１の周囲に放射状に配置したので、容
器外径の縮小が可能になり、消弧室と投入接点を接続す
る導体も簡単で短くなる。その結果第２図、第３図に示
すように、本実施例のガス遮断器をガス絶縁開閉装置に
組込んだ場合、母線とブッシング間の寸法を縮小するこ
とが可能になる。

■　三相分の消弧室収納容器と各相の投入接点収納容器
を別体にしたので、線路回線以外の投入抵抗を必要とし
ない箇所では、消弧室収納容器な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になる。

■　各相の投入抵抗体が投入接点収納容器４０の上部に
配置され、しかも各相の投入抵抗接点の可動側電極４６
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、構造が簡単で信頼性が高い。

■　各相の投入抵抗接点と主接点の駆動源として、それ
ぞれ油圧シリンダ５０．３５を使用し、かつ両者を油圧
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可能にな
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、油圧配管により同操作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。

なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく
、主接点の開閉方法がダブルモーションの三相一括形ガ
ス遮断器全体に広く適用されるものである。又、主接点
及び投入抵抗接点の操作方式も油圧に限らず、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〕

以上のように本発明によれば、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、小形化
された三相一括形ガス遮断器を提供することが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の三相一括形ガス遮断器の一実施例を示
す断面図、第２図および第３図は本発明の三相一括形ガ
ス遮断器を組みこんだガス絶縁開閉装置を示す平面図お
よび側面図、第４図および第５図は本発明に使用するダ
ブルモーション方式の遮断器の投入状態および遮断状態
を示す断面図、第６図は遮断器の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−括
遮断器を使用したガス絶縁開閉装置の平面図である。 ■・・・第１可動電極　　　　　２・・・バッファシン
リンダ３・・・絶縁ノズル　　　　　　４・・・可動通
電接触子５・・・操作ロッド　　　　　　６・・・絶縁
ロッド８・・・バッファピストン　　　９・・・バッフ
ァ室１０・・・第２可動電極　　　　　１１・・・通電
円筒１２・・・第２可動通電接触子　　１５・・・絶縁
ロッド１６・・・リンク機構　　　　　　３０・・・消
弧室３１・・・消弧室収納容器　　　　３３．３８・・
・導体３４・・・操作機構箱　　　　　　３５・・・消
弧室シリンダ３６・・・操作ロッド　　　　　　４０・
・・投入抵抗収納容器４３・・・投入抵抗体　　　　　
　４４・・・投入抵抗接点容器４５・・・投入抵抗可動
側電極　　４６・・・復帰用スプリング４７・・・摺動
部　　　　　　　　４８・・・絶縁ロッド５０・・・投
入抵抗接点操作シリンダ ２０・・・主母線　　　　　　　　２１・・・接続母線
２３・・・遮断器　　　　　　　　２４・・・断路器２
５・・・ブッシング　　　　　　３４・・・操作機構箱
（８７３３）　　代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほ
か１名）第 ２ 閃 胃 第 輿 箒 閲 箒 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 消弧室収納容器内にそれぞれ第１と第２の可動電極とを
   有するダブルモーション方式の三相分の遮断部を収納し
   、これと別体の投入抵抗接点容器内に固定側電極、可動
   側電極および投入抵抗体から構成された投入抵抗接点部
   を収納し、この三相分の投入抵抗接点部を前記消弧室収
   納容器の外側に放射状に配置して連結し、この各相の投
   入抵抗接点部と前記各相の遮断部とを導体を介してそれ
   ぞれ電気的に接続したことを特徴とする三相一括形ガス
   遮断器。