JPH0472335B2 - - Google Patents

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JPH0472335B2
JPH0472335B2 JP61263897A JP26389786A JPH0472335B2 JP H0472335 B2 JPH0472335 B2 JP H0472335B2 JP 61263897 A JP61263897 A JP 61263897A JP 26389786 A JP26389786 A JP 26389786A JP H0472335 B2 JPH0472335 B2 JP H0472335B2
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Takeshi Yonezawa
Toshiaki Yoshizumi
Mamoru Hosomi
Shoei Oonuma
Ichiro Yamazaki
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/03Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38Boron-containing compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、遮断器用絶縁ノズル、特に、例え
ばパツフア形遮断器の電流遮断時に、可動アーク
接触子および固定アーク接触子間に発生するアー
クに対して、例えばSF6ガス流を吹き付けて短時
間に消弧させるためにアーク発生部近傍に配置さ
れる絶縁ノズルに関するものである。
〔従来の技術〕
この種の遮断器において、電流を遮断すると可
動電極および固定電流間に高温プラズマ状のアー
クが発生する。このアークを消弧させるために、
従来、フツ素樹脂からなる絶縁性のノズルから空
気、SF6ガスなどのガス流をアークに吹きつけて
いた。しかし、フツ素樹脂からなる絶縁物は高圧
空気ないし高圧ガス中で発生した高温プラズマ状
のアークにさらされると、アークから発生したエ
ネルギー線がノズルの表面のみならず内部まで侵
入し、ノズルの内部にボイドやカーボンを生じさ
せ、絶縁性能を著しく低下させる欠点があつた。
このような欠点をなくすために、無機充填材例
えばブロンズなどの金属、または酸化ケイ素、酸
化チタン、酸化アルミニウムなどの金属酸化物の
粒径3〜20μmmの粉末を、10容量%〜80容量%と
多量に混入したフツ素樹脂絶縁物を用いた遮断器
が提供されている。この遮断器に用いられている
樹脂絶縁物は、多量の無機充填材を混入すること
によりアークエネルギー線が遮蔽され、良好な内
部耐アーク性を有することから、多数回遮断後の
耐電圧性能の改善に役立つている。フツ素樹脂に
混入する無機充填剤としては種々のものが実用化
されているが、超高圧以上のクラスの遮断器用絶
縁ノズルに混入するものとしては、絶縁性、熱伝
導性などの観点から窒化ホウ素(ボロンナイトラ
イド、BN)が最も適していることが明らかにさ
れている。例えば特開昭58−178931号公報には、
窒化ホウ素を容積比で1%〜30%混入すると、多
数回遮断後の耐電圧性能が向上することが示され
ている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述したような遮断器用絶縁ノズルとしては、
多数回遮断後の耐電圧性能を改善するために、無
機充填剤の混入率が比較的高いフツ素樹脂製の絶
縁ノズルが使用されていた。しかし、無機充填剤
の混入量が増加すると絶縁ノズルの消耗量が多く
なり、その結果、遮断性能が低下することが知ら
れている。従つて、耐電圧性能を向上させるため
に無機充填剤の混入量を多くすると、多数回遮断
後の遮断性能が低下することになり、これらの耐
電圧性能および遮断性能をバランス良く改善する
ことが困難であるという問題点があつた。
この発明は、このような問題点を解決するため
になされたもので、多数回遮断後の耐電圧性能お
よび遮断性能をバランス良く改善した、多数回遮
断に最適な遮断器用絶縁ノズルを得ることを目的
とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る遮断器用絶縁ノズルは、窒化ホ
ウ素0.3重量%〜1.0重量%が混入されたフツ素樹
脂からなるものである。
〔作用〕
この発明においては、多数回遮断後の耐電圧性
能が改善されると共に、窒化ホウ素の混入量が少
ないので、多数回遮断後の遮断性能の低下率も極
めて小さく、両者の性能がバランス良く改善され
る。
〔実施例〕
無機充填剤として窒化ホウ素が混入されたフツ
素樹脂製絶縁ノズルは、電流遮断による絶縁ノズ
ル内部のボイド(内部欠陥)やカーボンの発生
が、窒化ホウ素を混入しないフツ素樹脂製絶縁ノ
ズルに比べて少なく、適量の窒化ホウ素の混入に
より多数回遮断後の絶縁性が改善される。しかし
ながら、窒化ホウ素の混入量が増加すると、(1)絶
縁ノズルの誘電率が増大する、(2)ボイドが増加す
るなどの理由により耐電圧性能が低下することが
実験的に確認されており、この耐電圧特性の低下
は、窒化ホウ素の混入量が1重量%を越えたとき
に起こる。
第2図は上述した関係を示す実験結果であり、
フツ素樹脂に窒化ホウ素を混入して製作した絶縁
ノズルにおける窒化ホウ素の混入量と、50KA、
17msで10回遮断後の耐電圧性能の関係を示す。
なお、縦軸の相対値は窒化ホウ素を混入していな
いフツ素樹脂に対する相対値である(以下の第3
図、第4図および第1図も同様)。この図から、
窒化ホウ素の充填量が1重量%〜3重量%付近に
耐電圧のピークを持つことが見られる。
一方、機械的強度の面からは、第3図に示すよ
うに、窒化ホウ素の混入量が増加すると機械的強
度は徐々に低下する。従つて、機械的強度の点か
らは窒化ホウ素の混入量は少ない方が望ましい。
また、窒化ホウ素の混入量が増加すると、多数
回の電流遮断により遮断性能が低下することがわ
かつている。このことは以下のように説明され
る。すなわち、窒化ホウ素を混入すると、電流遮
断時のアークから発生するエネルギー線は、絶縁
ノズル内に分散した窒化ホウ素により遮蔽されて
絶縁ノズル内部へ達せず、絶縁ノズル内部の耐ア
ーク性は増大する。一方、アークに曝される絶縁
ノズル表面層部分ではアークのエネルギー線吸収
密度が高まり、絶縁ノズルは表面層から容易に消
耗されることになる。絶縁ノズルの消耗はガス流
路(絶縁ノズル内径)の増大を招き、遮断時に必
要とされるパツフアシリンダ圧力の蓄積が不十分
となり、遮断性能は低下する。第4図に窒化ホウ
素の混入量と、50KA、17msで10回遮断後11回
目の遮断性能の関係を示す。上述した理由によ
り、窒化ホウ素の混入量は少ない方が高い遮断性
能を有していることがわかる。
次に、第2図の耐電圧性能と、第4図の遮断性
能の両者を併わせた複合性能と、窒化ホウ素混入
量の関係を第1図に示す。この図から、複合性能
は窒化ホウ素混入量が0.5重量%〜0.8重量%付近
で最大になり、0.3重量%〜1.0重量%で窒化ホウ
素を混入しないフツ素樹脂の複合性能を上回るこ
とがわかる。
また、第1図で考慮されていない機械的強度の
面からは、混入量は少ないことが望ましく、さら
に、コストの点からも、窒化ホウ素がフツ素樹脂
に比べて極めて高価であることから、少ない混入
量で済むことは望ましい。このような理由から
も、この発明における窒化ホウ素の混入量である
0.3重量%〜1.0重量%は、従来品の混入量である
容積比1%〜30%に比べて少なく、有利であるこ
とがわかる。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、一対の接触子
間のアーク発生部近傍に配置され、接触子間に発
生したアークに絶縁性ガスを吹き付けて消弧させ
るための絶縁ノズルを、窒化ホウ素0.3重量%〜
1.0重量%が混入されたフツ素樹脂で構成したの
で、多数回遮断後の耐電圧性能および遮断性能両
者のバランスの良い向上が図られると共に、機械
的強度が高くコストの増加も極めて小さいという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による窒化ホウ素
混入量と複合性能の関係を示す線図、第2図は窒
化ホウ素混入量と10回遮断後の耐電圧性能の関係
を示す線図、第3図は窒化ホウ素混入量と機械的
強度の関係を示す線図、第4図は窒化ホウ素混入
量と遮断11回目の遮断性能の関係を示す線図であ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 一対の接触子間のアーク発生部近傍に配置さ
    れ、前記接触子間に発生したアークに絶縁性ガス
    を吹き付けて消弧させるための絶縁ノズルであつ
    て、この絶縁ノズルは、窒化ホウ素0.3重量%〜
    1.0重量%が混入されたフツ素樹脂からなること
    を特徴とする遮断器用絶縁ノズル。
JP61263897A 1986-11-07 1986-11-07 遮断器用絶縁ノズル Granted JPS63119121A (ja)

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US07/117,640 US4791256A (en) 1986-11-07 1987-11-05 Insulated nozzle for use in an interrupter
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