JPH0447623A - 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】 ［発明の目的］ （産業−１−の利用分野） 本発明は、パッファ形ガス遮断器に係るものであって、
特にそのノズルの耐アーク性に向上を施したパッファ形
ガス遮断器に関する。

（従来の技術） Ｓ　Ｉ”６ガスなどの消弧性ガスを充填した容器内に接
離可能な固定接触子及び可動接触子を有してなるガス遮
断器において、電流を遮断する動作を行うと固定及び可
動接触子間にアークが発生する。

パッファ形ガス遮断器は、このアークを消弧させるため
に、可動接触子部に、パッファピストンとパッファシリ
ンダとからなるパッファ室を設け、このパッファ室を圧
縮することによって、消弧性ガスを圧縮してノズルに導
き、固定・可動接触子間に発生したアークに吹付けるよ
うに構成された遮断器である。

このようなパッファ形ガス遮断器のノズルとしては、従
来、弗素樹脂からなる絶縁性のノズルが使用されている
。しかし、弗素樹脂からなる絶縁物がアークに晒される
と、アークから放射されたエネルギーか弗素樹脂の内部
にまで浸透して吸収され、ノズル内部にボイドの発生あ
るいは炭化現象を引起こし、絶縁性能を著しく低下させ
ると共に、ノスル利料の損耗を引起こす。この結果、遮
断動作を重ねるにつれて、ノズルが劣化し、ノズルより
吹出されるガス流の状態が初期の好ましい状態と大きく
異なったものとなり、絶縁耐力及び遮断性能の低下を引
起こす恐れがあった。

このようなノズルの劣化を防ぐために、例えは、特公昭
４９−１７６５４号公報では、四弗化エチレン樹脂にア
ルミナ粉末を０．１〜５０重量％均一に分散して、アー
クエネルギーがノズル内部に侵入するのを遮断し、耐ア
ーク性に優れた四弗化エチレン樹脂組成物を得ている。

また、特公昭５３−２８２１６け公報では、弗素樹脂に
無機充填剤を混入したという表現で、幅広い意味での耐
アク性に優れた樹脂組成物が提案されている。表現の違
いはあるものの、アークから発生するエネルギー線が前
記ノズルに入射しても局部に集中することなく、従って
、炭化・亀裂等を発生せずに絶縁性能を低下させない効
果が謳われている。

以来多くの充填剤が検討されているが、充填剤の種類に
よってその効果も大きな影響を受けることは当然のこと
ながら予想されるところである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前述のような弗素樹脂にアルミナ粉末等
を充填する等の従来技術の方法によれは、アークエネル
ギーの遮断効果は見られるものの、近年進められている
ガス遮断器の大容量化によってアークエネルギーが将来
において現状以上に増大すればその効果にも限界を生じ
、ノズルの持つ重要機能である絶縁耐力及び遮断性能が
低下する恐れがある。

本発明は、以−１−のような従来技術の課題を解決する
ために提案されたものであり、その目的は、近年進めら
れているガス遮断器の大容量化によって、アークエネル
ギーが将来において現状具−にに増大した場合において
も、アークから発生するエネルギーを速やかに拡散でき
、絶縁耐力並びに遮断性能の低下を最小限に抑制するこ
とが可能であ、ｂような優れたノズルを備えたパッファ
形ガス遮トチ器を提供することにある。

また、アークから発生するエネルギーをより有り）３゛
こ遮蔽して、ノズルに侵入するエネルギーを低減し、こ
れによってノズルの性能低下を最小限に抑制することも
目的の−っである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明におけるパッファ形ガ
ス遮断器では、ノズルを、炭化ケイ素または炭化ケイ素
及び窒化ホウ素を充填した四弗化エチレンから構成し、
且つ、この炭化ケイ素を、ＣＶＤ法によって製造された
超微粒β−炭化ケイ素とし、極微量のＮ２ガスを共存さ
せたＡｒガスＩＪにて焼結させることにより製造するこ
とを特徴としている。

また、炭化ケイ素の焼結は、Ａｒガス中に流量比が１−
容量％以下のＮ２ガスを共存させてなるガス中にて、２
０００°Ｃ以上の焼結温度にて行うことが望ましい。

（作用） 上記構成をとることにより、本発明におけるパッファ形
ガス遮断器では、ノズルの中に吸収されたアークエネル
ギーを速やかに拡散することが可能となり、アークに晒
された際の絶縁耐力並びに遮断性能の低下を最小限に抑
制することが可能となる。

特に５．ノズルを、炭化ケイ素及び窒化ホウ素を充填し
た四弗化エチレンにて構成した場合には、アークから発
生するエネルギーの大部分を窒化ホウ素により遮蔽でき
るため、ノズルに侵入するエネルギーを格段に低減でき
、これによってノズルの性能低下を最小限に抑制するこ
とが可能となる。

（実施例） 以下、第１−図及び第２図を用いて本発明によるパッフ
ァ形ガス遮断器の実施例の構成を説明する。

なお、第１−図及び第２図は、ノズル内部の粒子構成及
び入射したアークエネルギーの進行経路を示す模式図で
あり、第１７図は四弗化エチレン粒子に炭化ゲイ素粒子
のみを充填した第１実施例、第２図は四弗化エチレン粒
子に炭化ケイ素粒子及び窒化ケイ素粒子を充填した第２
実施例を示している。

まず、第１図に示す第１実施例において、パッファ形ガ
ス遮断器のノズル１−は、炭化ケイ素粒子２を充填した
四弗化エヂレン粒子３から構成されている。この炭化ケ
イ素粒子２は、本発明の請求の範囲に従い、ＣＶＤ法に
よって製造された超微粒β−炭化ケイ素であって、ごく
微量のＮ２を共存させたＡ、　ｒガス中にて焼結させる
ことにより製造されたものであり、且つ、この炭化ケイ
素粒子２を焼結する際のＡｒガス中のＮ２ガスの流量比
か１−容量％以下であり、また、焼結温度が２０００°
Ｃ以１−であるように構成されている。

以１−のような構成を有する第１実施例の作用は次の通
りである。

すなわち、第１図に示すように、ノズル１−にアクエネ
ルギー４が照射されると、この入射アクエネルギー４の
一部はノズル表面にて反射（遮蔽）され、反射アークエ
ネルギー５となってノズル内部には入射せず、一部のア
ークエネルギ（侵入アークエネルギー）６のみがノズル
内部に侵入する。

ここで、本実施例の炭化ケイ素粒子２は、ＣＶＤ法によ
って製造された超微粒β−炭化ケイ素であって、こく微
量のＮ２を共存させたＡｒガス中にて焼結させることに
より製造されたものであるため、その焼結条件（Ａｒガ
ス中のＮ２ガスの流量比及び焼結温度）と密度との関係
は、電気学会論文誌Ａ分冊１−０９巻１１号（平成元年
１１月）４８１頁［高熱伝導・絶縁性を備えたＳｉＣニ
ューセラミックスの開発」　（遠藤守信・杉平善宣・浦
里延明・林Ｉｌ１章）中の図５に示されている通りであ
り、さらに、本実施例におけるように、この炭化ケイ素
粒子２の焼結が、Ａｒガス中のＮ２ガスの流量比が１容
量％以下であるガス中にて、２０００℃以上の焼結温度
にて行った場合には、その密度は約２．　８　（ｇ／ｃ
ｍ３）以上となる。

このように、密度が２．　８　（ｇ／ｃｍ３）を超える
炭化ケイ素の熱伝導率は、前記論文の図１２に示されて
いる通り、約８０　（Ｗ／ｍＫ）以」二であり、同図に
併記されている通り、通常の製法で製造された炭化ケイ
素の熱伝導率を上回る値を示す。従って、本実施例のノ
ズル１内部に侵入した侵入アクエネルギー６は、この炭
化ケイ素粒子２が有する高い熱伝導率のために速やかに
拡散され、熱が局部に集中することがない。

以１−の作用により、第１実施例のパッファ形ガス遮断
器では、ノズル１に吸収されたアークエネルギーを速や
かに拡散することが可能となり、アクに晒された際の絶
縁耐力並びに遮断性能の低下を最小限に抑制することが
可能となる。

また、第２図に示す第２実施例において、パッファ形ガ
ス遮断器のノズル１は、四弗化エチレン粒子３に、炭化
ケイ素粒子２に加えて窒化ホウ素粒子７を充填した以外
は、前述の第１実施例と金く同様に構成されている。

このような第２実施例においては、窒化ホウ素粒子７に
より、アークエネルギーの大部分を遮蔽できるため、ノ
ズル１に侵入するアークエネルギ量自体を格段に低減で
き、これによってノズル１の性能低下を最小限に抑制す
ることが可能となる。そして、ノズル１に吸収された微
量のアークエネルギーは、第１実施例と同様に、炭化ケ
イ素粒子２により、速やかに拡散されるため、アークに
晒された際の絶縁耐力並びに遮断性能の低下を最小限に
抑制することが可能となる。

［発明の効果］ 以上述べたごとく、本発明におけるパッファ形ガス遮断
器では、ノズルを炭化ケイ素または炭化ケイ素及び窒化
ホウ素を充填した四弗化エチレンから構成し、且つ、こ
の炭化ケイ素をＣＶＤ法によって製造された超微粒β−
炭化ケイ素とし、定の条件で焼結して製造することによ
り、近年進められているガス遮断器の大容量化によって
、アクエネルギーが将来において現状以−１−に増大し
た場合においても、アークから発生するエネルギーを速
やかに拡散でき、絶縁耐力並びに遮断性能の低下を最小
限に抑制することが可能であるような優れたノズルを備
えたパッファ形ガス遮断器を提供することが可能である
。

特に、炭化ケイ素及び窒化ホウ素を充填した四弗化エチ
レンからノズルを構成した場合には、窒化ホウ素によっ
てアークから発生するエネルギをより有効に遮蔽できる
ため、ノズルに侵入するエネルギー量自体を低減して、
これにより、ノズルの性能低下を最小限に抑制すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明によるパッファ形ガス遮断器
の異なる実施例を示す図であり、共にノズル内部の粒子
構成及び入射したアークエネルギの進行経路を示す模式
図である。 ］−・・ノズル、２・・・炭化ケイ素粒子、３・・・四
弗化エチレン粒子、４・・・入射アークエネルギー、５
・・・反射アークエネルギー、６・・・侵入アークエネ
ルギ７・・・窒化ホウ素粒子。 ］　２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）消弧性ガスを充填した容器内に、接離可能な固定
   接触子及び可動接触子を有し、可動接触子部に設けられ
   たパッファピストンとパッファシリンダとからなるパッ
   ファ室を圧縮することによって、消弧性ガスを圧縮して
   ノズルに導き、固定・可動接触子間に発生したアークに
   吹付けて消弧する消弧室を有するパッファ形ガス遮断器
   において、前記ノズルが、炭化ケイ素または炭化ケイ素
   及び窒化ホウ素を充填した四弗化エチレンから構成され
   、且つ、この炭化ケイ素が、ＣＶＤ法によって製造され
   た超微粒β−炭化ケイ素であって、極微量のＮ＿２ガス
   を共存させたＡｒガス中にて焼結させることにより製造
   されたものであることを特徴とするパッファ形ガス遮断
   器。
2. （２）炭化ケイ素が、Ａｒガス中に流量比が１容量％以
   下のＮ＿２ガスを共存させてなるガス中にて、２０００
   ℃以上の焼結温度にて焼結させることにより製造された
   ものであることを特徴とする請求項１に記載のパッファ
   形ガス遮断器。