JPH0354411B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、アーク回転形のガスしや断器の改良
に関するものである。

［従来の技術］ 従来、SF6等の消弧性ガスを絶縁媒体としたガ
スしや断器では、パツフア形の消弧方式を採用し
ていたが、最近になつて、アークをガス中で高速
回転させることによりアークに対しガスを相対的
に吹付けて消弧させるアーク回転形のガスしや断
器が注目されるようになつた。第１図は従来知ら
れているアーク回転形ガスしや断器を示したもの
で、同図において１は絶縁容器、２及び３は図面
上、上下に対向配置させた対の導体である。以下
これらの導体２及び３をそれぞれ上部導体及び下
部導体を呼ぶ。４は上部導体２に取付けられた固
定接触子、５は固定接触子４を包囲するように設
けられて上部導体２に接続されたコイル電路部、
６はコイル電路部５の下方に絶縁ブツシユ７を介
して配置されたアーク走行板、８はコイル電路部
５とアーク走行板６との間に配置された駆動コイ
ルであり、コイル８の一端はコイル電路部５に、
コイル８の他端はアーク走行板６にそれぞれ電気
的に接続されている。また９は下部導体３の中央
に摺動自在に支持されて集電子１０により下部導
体３に電気的に接続された可動接触子であり、こ
の可動接触子は絶縁操作棒（図示せず）を介して
図示しない操作機に連結されている。容器１は気
密に構成され、該容器の内部にSF６ガスが充填
されている。下部導体３には孔３０２が設けられ
ていて、この孔を通して下部導体の両側のガス空
間が連通させられている。

上記第１図に示したしや断器にしや断指令が与
えられ、可動接触子９が固定接触子４から離れる
と、先ず両接触子間にアークＡ１が生じる。可動
接触子９が更に移動するとアークがアーク走行板
６に接触して図示のように固定接触子４とアーク
走行板６との間及びアーク走行板６と可動接触子
９との間にそれぞれアークＡ２，Ａ３が生じたこ
とになり、次いでアークＡ２が消滅し、アーク走
行板６と可動接触子９との間のアークＡ３が継続
する。そしてアークがアーク走行板６に接触した
瞬間から駆動コイル８に電流が流れ、このコイル
によりアークＡ３と略直交する磁束φが生じる。
これによりアークに強力な駆動力が与えられ、ア
ークはアーク走行板の内縁に沿つて高速回転す
る。アークは高速回転により急速に冷却され、
SF₆ガスの電子捕捉作用により電流零点でしや断
される。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のしや断器においては、電流しや断時にコ
イル電路部５及びコイル８の内側で固定接触子４
を包囲する空間がアーク熱とガスの分解とにより
高温高圧状態になるが、従来のこの種のしや断器
においては固定接触子を包囲する空間がアークの
閉塞作用により密閉状態になるため、高温の分解
ガスの逃げ場がなく、消弧絶縁性能が低下する欠
点があつた。またコイル８の内側の空間に滞留し
た高温の分解ガスにより固定接触子４とアーク走
行板６との間の絶縁が低下するためアークＡ２が
消滅し難く、しや断電流がコイル８とアークＡ２
とに分流し、コイルに流すことができる励磁電流
が制限されるのを避けられなかつた。したがつて
所定のしや断性能を得るためにコイル８の巻数を
増加させたり、コイル８内のアーク空間を増大さ
せたりすることが必要になり消弧部が大形化する
欠点があつた。

更に従来のしや断器では、高温の分解ガスが固
定接触子４に直接接触するため、固定接触子が損
傷してしや断器の寿命が短くなるという問題があ
つた。

本発明の目的は、絶縁消弧性能を向上させると
ともに、コイルから生じる磁束の低下を防いで消
弧部の小形化を図り、かつ固定接触子の損傷を防
いでしや断器の寿命の延長を図ることができるよ
うにしたアーク回転形ガスしや断器を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、対向配置された対の導体２，３の一
方２にチユーリツプ形の固定接触子４を支持し、
該一方の導体２に一端が接続された円筒状のコイ
ル電路部５と該コイル電路部の他端に一端が接続
されたコイル８とにより固定接触子４を間隔を隔
てて包囲するとともに該コイルの他端に環状のア
ーク走行板６を接続し、アーク走行板の内側を通
して前記固定接触子に接触する管状の可動接触子
９を前記対の導体の他方３を貫通させて支持した
アーク回転形ガスしや断器に係わるものである。

本発明においては、コイル８の内周に絶縁ブツ
シユ７が嵌合され、固定接触子４は絶縁ブツシユ
との間に間隔を隔てて設けられた案内筒１２によ
り包囲されている。またコイル８と一方の導体２
との間に、案内筒１２の周囲の空間を外部に連通
させる開口部１１が設けられている。他方の導体
３の両側は消弧性ガスが封入されたガス空間とな
つており、該他方の導体３は、その両側のガス空
間の間のガスの流通を断つように設けられてい
る。また案内筒１２のアーク走行板６側の端部１
２ａは径方向の内側に向つて緩く湾曲した形状に
形成され、案内筒１２の他の端部１２ｂは開口部
１１側に向かつて緩く湾曲した形状に形成されて
いる。

［作用］ 上記のように、固定接触子を案内筒により包囲
するとともに、該案内筒とコイルの内周に設けら
れた絶縁ブツシユとの間の空間を外部に連通させ
る開口部１１を設けると、案内筒１２と絶縁ブツ
シユとの間に、アーク走行板６の内側から案内筒
１２の外側を通つて開口部１１から外側に抜ける
ガス流路が形成される。また上記のように案内筒
の両端を湾曲した形状に形成しておくと、上記ガ
ス流路の入口付近（固定接触子の先端部付近）及
び出口付近のガスの流れを円滑に行わせることが
できる。

従つて電流のしや断時にアークにより生じさせ
られた高温の分解ガスは上記ガス流路を通してス
ムースに流れて開口部１１から外に抜けることに
なり、コイル電路部及びコイルの内側に高温の分
解ガスが滞留するのが防止される。

また上記のように可動接触子を支持する他方の
導体が、その両側のガス空間のガスを流通を断つ
ようにしておくと、開口部１１から流出して他方
の導体３側に流れたガスが他方の導体３付近に存
在する冷えた新鮮なガスを押して固定接触子側に
移動させるため、固定接触子の先端付近の高温分
解ガスと新鮮なガスとの置換が促進される。

本発明によれば、上記のように、コイルの内側
のガス流路でのガスの流通が円滑に行われること
と、固定接触子の先端付近のガスの置換が促進さ
れることとが相俟つて、絶縁消弧性能が改善され
るため、コイルの小形化を図るとともに、しや断
部を配置するガス空間の容積を縮小してしや断器
の小形化を図ることができる。

また上記のように固定接触子を案内筒により包
囲して、案内筒の外側に形成したガス流路を通し
てガスを流すようにすると、高温の分解ガスが固
定接触子に直接接触して固定接触子を損傷するの
を抑制できるので、しや断器の寿命を長くするこ
とができる。

［実施例］ 以下添付図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

第２図は本発明の一実施例を示したもので、絶
縁容器１はエポキシ樹脂等の絶縁材料により略筒
状に形成されている。上部導体（一方の導体）２
は容器１の上端開口部を気密に閉じるように取付
けられ、この上部導体２の一部から外部端子２ａ
が導出されている。

上部導体２の中央部には略円柱状の主電路部２
０１が突設され、主電路部２０１の周囲には、上
端が上部導体２に接続され、下端にフランジ５０
１が設けられた円筒状のコイル導電部５が主電路
部と同心的に配設されている。

コイル導電部５の下方には、コイル８が該コイ
ル導電部５と同心的に配置され、このコイル８の
上端は、第３図に示したようにコイルの周方向に
間隔をあけて設けられた多数の良導電性の間座１
３を介してコイル導電部５のフランジ５０１に接
続されている。コイル８の内周には絶縁ブツシユ
７が嵌合され、間座１３，１３，…相互間に、絶
縁ブツシユの内側の空間を外部に連通させる開口
部１１，１１，…が形成されている。

ブツシユ７及びコイル８の下端にはリング状の
導電板からなるアーク走行板６が配置され、アー
ク走行板６、コイル８及びコイル導電部５が互い
に同心的に位置決めされて適宜の手段により一体
化されている。コイル８の一端はコイル導電部５
に接続され、他端はアーク走行板６に接続されて
いる。主電路部２０１の外周には多数の指状接触
子片４０１が周方向に並べて配置されてこれらの
接触子片の基端部及び先端部がそれぞれスプリン
グ４０２及び４０３により締付けられ、接触子片
４０１及びスプリング４０２，４０３によりチユ
ーリツプ形の固定接触子４が構成されている。

下部導体（他方の導体）３はアーク走行板６か
ら下方に所定の距離を隔てた位置にあつて容器１
内を上部室１Ａと下部室１Ｂとに仕切るように設
けられ、この下部導体３の中央には、シリンダ状
の可動接触子保持部３０１が、コイル導電部５、
コイル８及びアーク走行板６と同心的に設けられ
ている。

第１図に示した従来のしや断器においては下部
導体３に連通孔３０２が設けられていたが、本発
明においてはこの連通孔を設けず、下部導体３に
よりその両側のガス空間の間のガスの流通を断つ
ようにしている。可動接触子保持部３０１を摺動
自在に貫通して中空管状の可動接触子９が設けら
れ、下部導体３と可動接触子９との間の電気的接
続を確実にするため集電子１０が設けられてい
る。この集電子は、可動接触子保持部３０１の外
周に配設された多数の指状接触子片１０ａと、こ
れらの接触子片を保持部３０１及び可動接触子９
にそれぞれ押圧するように締付けるスプリング１
０ｂ及び１０ｃとからなつている。可動接触子９
の中空部内を通して上部室１Ａと下部室１Ｂとが
連通され、電流しや断の際に上部室１Ａ内で発生
した高温の分解ガスが可動接触子９の中空部内を
通して下部室１Ｂ側に排出されるようになつてい
る。

可動接触子９の下端は図示しない絶縁操作棒を
介して電磁駆動式、空気圧駆動式またはモータバ
ネ駆動式等適当な形式の操作器に接続され、容器
１内にはSF₆ガスが充填されている。そして投入
指令が与えられると可動接触子９が固定接触子４
の内側に係入して上部導体２及び下部導体３間を
相互に接続し、しや断指令が与えられると可動接
触子９が下方に変位して上部導体２及び下部導体
３間を電気的に切離す。

本発明においてはまた、固定接触子４が絶縁ブ
ツシユ７との間に間隔を隔てて設けられた案内筒
１２により包囲され、この案内筒１２の周囲の空
間が間座１３，１３，…相互間に形成された開口
部１１を通して外部に連通させられている。また
案内筒１２は、金属または耐熱性を有する絶縁物
からなつていて、固定接触子４を同心的に取囲む
略円筒状の形に形成され、その上端が上部導体２
に適宜の手段により固定されている。案内筒１２
の下端１２ａは固定接触子４の径方向の内側に向
つて緩く湾曲しつつ固定接触子４の下端と略同一
の高さの位置まで延びている。また案内筒１２の
上端部１２ｂの外周面は開口部１１の上端縁に向
つて湾曲した形状に形成され、案内筒１２の外側
に、アーク走行板６の近傍から開口部１１に至る
滑らかなガス流路が形成されるようになつてい
る。

尚案内筒１２を金属により形成する場合には、
閉路時の通電電流により磁束がこの案内筒１２を
通るため、渦電流が流れて案内筒が発熱する。こ
れを防ぐためには、案内筒１２の一部を軸線方向
に延びるスリツトを設けて案内筒１２が周方向に
連続しないようにしておけばよい。

第２図の実施例において、電流のしや断の際に
アーク電流がコイル８に転流し、アーク走行板６
に沿つてアークＡ３が高速回転すると、コイル電
路部５とコイル８とアーク走行板６とにより包囲
されている空間の下部がアークＡ３が回転により
閉塞され、該空間には、アーク熱とガスの分解に
より高温高圧状態になつて消弧性能が低下したガ
スが充満してくる。しかしこのガスは図に矢印Ｇ
１で示したように案内筒１２の外側のガス流路を
通つて開口部１１からコイル電路部５の外側に放
出される。放出されたガスは矢印Ｇ２の如く流れ
て上部室１Ａの下部に至り、この上部室１Ａの下
部の冷たい新鮮なガスを矢印Ｇ３のように固定接
触子側に押し上げる。このように、本発明によれ
ば、ガス流Ｇ１→Ｇ２→Ｇ３により、上部室１Ａ
内のガスの滞留がなくなり、しかも上部室１Ａ内
の殆どすべてのガスをアークに有効に作用させる
ことができるので、上部室１Ａの容積を縮小する
ことができる。また固定接触子４とアーク走行板
６との間の高温分解ガスと新鮮なガスとの置換が
促進されることにより、絶縁性が向上するため、
アークがアーク走行板６に移行すると、しや断電
流は、コイル電路部５→コイル８→アーク走行板
６→アークＡ３→可動接触子９の電路に殆ど流
れ、コイル８に流れる電流の低下が防止される。
したがつてコイル８の巻数を少なくすることがで
き、コイル８の小形化を図ることができる。

上記実施例において案内筒１２が無いとする
と、高温の熱分解ガスの一部が、固定接触子４の
接触子片の間を通つて開口部１１へと流れるた
め、固定接触子４の可動接触子との接触面やスプ
リング４０３が損傷する。しかるに本発明におい
ては、上記のように案内筒１２を設けてあるた
め、熱分解ガスは固定接触子４に殆ど触れること
なく案内筒１２の外側を通つて流れることにな
り、熱分解ガスによる固定接触子の損傷を防ぐこ
とができる。

上記の実施例では、コイル電路部とコイルとの
間に間座１３を設けることにより開口部１１を形
成したが、コイル電路部５を第１図に示したもの
と同様に形成して、このコイル電路部の円筒部を
貫通させて開口部１１を設けることもできる。

上記の実施例では、案内筒の下端の位置と固定
接触子の下端の位置とを略一致させているが、本
発明においては、大部分の熱分解ガスを直接固定
接触子に接触させることなく開口部１１側へと案
内するように案内筒１２を設ければよく、案内筒
１２の下端を固定接触子４の下端よりも多少下方
の位置まで延ばすこともできる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、固定接触子を
案内筒により包囲するとともに、該案内筒とコイ
ルの内周に設けられた絶縁ブツシユとの間の空間
を外部に連通させる開口部を設けたので、案内筒
と絶縁ブツシユとの間に、アーク走行板の内側か
ら案内筒の外側を通つて開口部から外側に抜ける
ガス流路を形成できる。しかも本発明において
は、案内筒の両端を湾曲した形状に形成して上記
ガス流路の入口付近及び出口付近のガスの流れを
円滑に行わせるようにしたので、電流のしや断時
にアークにより生じさせられた高温の分解ガスを
上記ガス流路を通してスムーズに流すことがで
き、固定接触子の先端部付近の空間に高温の分解
ガスが滞留するのを防いで絶縁消弧性能を向上さ
せることができる。

また本発明では、可動接触子を支持する他方の
導体が、その両側のガス空間のガスの流通を断つ
ように設けられているので、開口部から流出して
他方の導体側に流れたガスにより他方の導体付近
に存在する冷えた新鮮なガスを押して固定接触子
側に移動させることができ、これにおり、固定接
触子の先端付近の高温分解ガスと新鮮なガスとの
置換を促進することができる。

このように、本発明によれば、コイルの内側の
ガス流路でのガスの流通が円滑に行われること
と、固定接触子の先端付近のガスの置換が促進さ
れることとが相俟つて、絶縁消弧性能が改善され
るため、コイルの小形化を図るとともに、しや断
部を配置するガス空間の容積を縮小してしや断器
の小形化を図ることができる利点がある。

また本発明によれば、固定接触子を案内筒によ
り包囲して、案内筒の外側に形成したガス流路を
通して分解ガスを流すようにしたので、高温の分
解ガスが固定接触子に直接接触して固定接触子を
損傷するのを抑制することができ、しや断器と寿
命を長くすることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す断面図、第２図は本発明
の実施例を概略的に示した断面図、第３図は第２
図の実施例で用いる間座の配置例を示した半部平
面図である。 １……容器、２……上部導体、３……下部導
体、４……固定接触子、５……コイル電路部、６
……アーク走行板、７……絶縁ブツシユ、８……
コイル、９……可動接触子、１１……開口部、１
２……案内筒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 対向配置された対の導体２，３の一方２にチ
   ユーリツプ形の固定接触子４を支持し、前記一方
   の導体２に一端が接続された円筒状のコイル電路
   部５と該コイル電路部の他端に一端が接続された
   コイル８とにより前記固定接触子を間隔を隔てて
   包囲するとともに、該コイルの他端に環状のアー
   ク走行板６を接続し、前記アーム走行板の内側を
   通して前記固定接触子に接触する管状の可動接触
   子９を前記対の導体の他方３を貫通させて支持し
   てなるアーク回転形ガスしや断器において、 前記コイルの内周には円筒状の絶縁ブツシユ７
   が嵌合され、 前記固定接触子は前記絶縁ブツシユとの間に間
   隔を隔てて設けられた案内筒１２により包囲さ
   れ、 前記コイル８と一方の導体２との間に前記案内
   筒の周囲の空間を外部に連通させる開口部１１が
   設けられ、 前記他方の導体３の両側は消弧性を有するガス
   が封入されたガス空間となつていて、該他方の導
   体３はその両側のガス空間の間のガスの流通を断
   つように設けられ、 前記案内筒１２の前記アーク走行板６側の端部
   １２ａは径方向の内側に向かつて緩く湾曲した形
   状に形成され、前記案内筒の他の端部１２ｂは前
   記開口部側に向かつて緩く湾曲した形状に形成さ
   れていることを特徴とするアーク回転形ガスしや
   断器。