JPH04513Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、消弧室の構造を改良した遮断器に関
する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

近年、遮断器においてSF₆ガス等の絶縁ガスを
消弧媒体とするガス遮断器が消弧性能に優れてい
る等の理由により主流となりつつある。一般に、
ガス遮断器の消弧室は第３図に示すように図示し
ない容器内に絶縁筒１を配設し、この絶縁筒１内
で電気的投入及び遮断を行なうものである。即
ち、絶縁筒１の両端部には夫々固定電極支持部２
及び可動電極支持部３を対向して固着し、固定電
極支持部２には可動側に突出する固定アーク電極
４及び固定通電電極５を固着している。また、可
動電極支持部３には固定側の両電極４，５と夫々
摺動自在の可動アーク電極６及び可動通電電極７
が支持されている。この構成において、電流の通
電及び遮断は両アーク電極４，６間及び両通電電
極５，７間で行なわれる。

ところで、電力需要の増加に伴つて、通電電流
も増加の一途をたどつている。そのため、通電時
には、電極が発熱し絶縁筒１内に高温の絶縁ガス
が淀む恐れがある。そこで、この電極の冷却を促
進するために、絶縁筒１に替り断面形状が円形の
複数の絶縁棒を採用することができる。しかしな
がら、この場合、絶縁棒表面の電界設計上の問題
が残り、消弧室の小型化ひいてはガス遮断器の小
型化を阻害する結果となる。

〔考案の目的〕

本考案は、上記欠点を除去し、通電による電極
の発熱を抑制し絶縁耐力を向上することができる
小型の消弧室を有するガス遮断器を提供すること
を目的とする。

〔考案の概要〕

上記目的を達成するために、本考案において
は、電極を支持する電極支持部間を複数の絶縁棒
で連結するとともに、この絶縁棒は角部が滑らか
でありほぼ矩形断面をなすとともに、この矩形断
面の長辺方向が電極を中心とする同心円の接線方
向となるように配置し、前記同心円の接線方向よ
り半径方向の絶縁耐力を大きくしている。

〔考案の実施例〕

本考案の一実施例を第１図及び第２図を参照し
て説明する。第１図はガス遮断器の消弧室の断面
を示したものである。この消弧室は以下の様な構
成である。即ち、図示しない容器内に固着されて
おり、容器内にはSF₆ガス等の絶縁ガスが充填さ
れている。２つの円板状の固定電極支持部１１及
び可動電極支持部１２を対向配置し、この両支持
部１１，１２間には４本の絶縁棒１０をほぼ同一
円周上に均等に挿入している。そして、絶縁棒１
０の両端部に両電極支持部１１，１２が夫々ボル
ト１３にて固着されている。固定電極支持部１１
のほぼ中央には可動側に突出する固定アーク電極
１４を固着する。また、この固定アーク電極１４
の外方には同心的に固定通電電極１５を固着す
る。他方、可動電極支持部１１の固定側にはパツ
フアピストン１６を固着し、このパツフアピスト
ン１６はこのパツフアピン１６の外周を摺動する
パツフアシリンダ１７と共にパツフア室１８を形
成する。パツフアシリンダ１７は、パツフアピス
トン１６及び可動電極支持部１２を貫通し図示し
ない操作機構に接続される絶縁ロツド１９により
駆動する。さらに、パツフアシリンダ１７の固定
側端部外方には、固定通電電極１５の内側で摺動
可能な可動通電電極２０を取付ける。そして、パ
ツフアシリンダ１７の固定側端面には、固定アー
ク電極１４を内側に嵌合して接離可能な可動アー
ク電極２１を固着する。この可動アーク電極２１
の外方には、一端がパツフアシリンダ１７に固着
され他端が固定アーク電極１４側に延び、パツフ
アシリンダ１７に設けた排出口１７ａを介して可
動アーク接触子２１のと間に絶縁ガスの流路２２
を形成する絶縁ノズル２３を配置する。

ここで、絶縁棒１０構造について詳述する。絶
縁棒１０は第１図の−断面を第２図に示した
様にその断面の長辺が電極を中心とする同心円の
接線方向となるほぼ矩形となしその矩形の角部を
滑らかな円弧状としている。また、絶縁棒１０の
材料には、例えばガラスクロス積層物のように絶
縁耐力に方向性を有する物質を使用する。即ち、
ガラス積層物は積層面に対して平行方向に比較し
て直角方向に絶縁耐力が強い性質を有する。とこ
ろで、消弧室内における電界強度は、電極を中心
とする同心円の接線方向に対して半径方向の方が
大きくなる。よつて、ガラスクロスは絶縁棒１０
を配置する電極を中心とする同心円の半径方向に
複数枚重ねて絶縁棒１０を形成する。

次に、本実施例の構成における作用について説
明する。第１図において、ガス遮断器は投入状態
であり、主電流は固定通電電極１５と可動通電電
極２０との間に流される。この場合、通電により
両通電電極１５，２０は発熱するものの、固定電
極支持部１１と可動電極支持部１２間を４本の棒
状の絶縁棒１０で接続したので、絶縁ガスの自然
対流が促進されるため、両通電電極１５，２０は
絶縁ガスにより効果的に冷却される。遮断時にお
いては、遮断指令により図示しない操作機構が動
作し、絶縁ロツド１９が可動電極支持部１１側に
移動する。この絶縁ロツド１９の移動に伴ない可
動通電電極２０は固定通電電極１５から離れ、電
流は全て固定アーク電極１４と可動アーク電極２
１との間に流れる。また、同時にパツフアシリン
ダ１７が移動することにより、パツフア室１８内
の絶縁ガスが圧縮され始める。さらに絶縁ロツド
１９が移動すると、可動アーク電極２１が固定ア
ーク電極１４から離れ、両アーク電極１４，２１
間にアークが発生する。このアークに対してパツ
フア室１８内で圧縮された高圧の絶縁ガスがパツ
フアシリンダ１７の排出口１７ａ及び流路２２を
介して吹付けられ、高温の絶縁ガスとなつて消弧
室外へ容易に放出される。それによつて、アーク
は消弧されガス遮断器は遮断状態となる。

本実施例においては、固定電極支持部１１と可
動電極支持部１２間を４本の均等配置した絶縁棒
１０にて接続固定して消弧室を構成している。よ
つて、通電により固定通電電極１５、可動通電電
極２０等が発熱するけれども、消弧室内外の絶縁
ガスは自由に移動することができ消弧室内の絶縁
ガスの自然対流が阻害されることがないので、両
通電電極１５，２０等は効果的に冷却されるとと
もに、高温となり絶縁耐力の低下した絶縁ガスが
絶縁棒１０間から消弧室外へ速やかに排出され
る。また、遮断時に、固定アーク電極１４と可動
アーク電極２１間に発生するアークに対して吹付
けられ高温となり絶縁耐力の低下した絶縁ガスは
同様に消弧室外へ速やかに排出される。このた
め、ガス遮断器の通電容量を増大させることがて
きる。同時に消弧室自体及び消弧室と図示しない
容器との配設間隔を小さくすることができるの
で、小型のガス遮断器を提供することができる。
尚、本実施例においては単相分の消弧室のみを示
したが、三相一括にて容器内に収納する場合は小
型化に対して一層効果的である。

さらに、絶縁棒１０の断面形状は、その長辺が
電極を中心とする同心円の接線方向となるほぼ矩
形でかつこの矩形の角部を滑らかな円弧状になし
ている。そのため、固定電極支持部１１及び可動
電極支持部１２を絶縁支持するための絶縁棒１０
の機械的強度は十分な機能を維持する値である。
また、絶縁棒１０は電極を中心とする同心円の半
径方向に薄くしたので、消弧室と容器間又は消弧
室同士間の間隔を狭くすることができ、小型のガ
ス遮断器を製作することができる。その上、矩形
の角部での応力集中及び電界集中は十分に緩和す
ることができ、絶縁棒１０は機械的及び電気的に
も安定しており、ガス遮断器の信頼性は向上す
る。

そして、絶縁棒１０は絶縁耐力に方向性を有す
るガラスクロス積層物を採用し、即ち、ガラスク
ロスを積層面が電極を中心とする同心円の接線方
向とほぼ平行となるように、電界強度が強い方向
である半径方向に複数枚重ねて形成したので、絶
縁棒１０の絶縁性能が向上する。また、消弧室組
立時において、絶縁棒１０を矩形としたので、ガ
ラスクロスの方向性を間違う恐れはない。本実施
例においては、断面が円形の絶縁棒を採用した場
合に比べ絶縁棒表面での電界を20％低減させるこ
とができた。

尚、本実施例においては、単相の消弧室につい
てのみ説明したが、三相一括の消弧室に採用して
もよく、この場合には他相及び容器との間隔を狭
くすることができ一層効果的である。また、パツ
フア室を有していない場合、１組の固定及び可動
電極のみ有している場合等にも広範囲に使用可能
であり同様な作用効果を奏する。さらに、絶縁棒
１０の本数は、機械的及び電気的強度保証範囲で
任意に変更することができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば電極支持
部間を複数の絶縁棒で連結し、この絶縁棒を角部
が滑らかなほぼ矩形断面とし、この矩形断面の長
辺方向が前記同心円の接線方向となるように配置
し、前記同心円の接線方向より半径方向の絶縁耐
力を大きくしたので、絶縁ガスの対流が促進さ
れ、かつ絶縁棒の電界が緩和され電極の発熱を抑
制し小型の消弧室を有するガス遮断器を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すガス遮断器の
消弧室の横断面図、第２図は第１図の−断面
を矢視方向に見た右側断面図、第３図は従来のガ
ス遮断器の消弧室を示す横断面図である。 １０……絶縁棒、１１……固定電極支持部、１
２……可動電極支持部、１３……ボルト、１４…
…固定アーク電極、１５……固定通電電極、１６
……パツフアピストン、１７……パツフアシリン
ダ、１８……パツフア室、１９……絶縁ロツド、
２０……可動通電電極、２１……可動アーク電
極、２２……流路、２３……絶縁ノズル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 絶縁ガス中に対向配置し相対的に接離可能な
   少なくとも１組の電極が夫々支持される１組の
   電極支持部間を、絶縁物を用いて連結してなる
   消弧室を容器内に収納するガス遮断器におい
   て、前記絶縁物を前記電極の外側であつてこの
   電極を中心とするほぼ同心円上に配置した複数
   の絶縁耐力に方向性を有する絶縁棒で構成し、
   この絶縁棒は角部が滑らかでありほぼ矩形断面
   をなすとともに、この矩形断面の長辺方向が前
   記同心円の接線方向となるように配置し、前記
   同心円の接線方向より半径方向の絶縁耐力を大
   きくしたことを特徴とするガス遮断器。 (2) 消弧室は三相一括にて容器内に収納する実用
   新案登録請求の範囲第(1)項記載のガス遮断器。 (3) 絶縁棒はガラスクロス積層物である実用新案
   登録請求の範囲第(1)項記載のガス遮断器。