JPH0487126A - ガス遮断器 - Google Patents
ガス遮断器Info
- Publication number
- JPH0487126A JPH0487126A JP2197947A JP19794790A JPH0487126A JP H0487126 A JPH0487126 A JP H0487126A JP 2197947 A JP2197947 A JP 2197947A JP 19794790 A JP19794790 A JP 19794790A JP H0487126 A JPH0487126 A JP H0487126A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit breaker
- nozzle
- cylindrical body
- movable electrode
- gas circuit
- Prior art date
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ガス遮断器に係り、特に大電流遮断時に可動
電極及び固定電極間に発生するアークにSFeガス等の
消弧性ガスを吹き付け消弧させるためのアーク発生部近
傍に配置された高耐電圧特性の絶縁ノズルを備えたガス
遮断器に関する。
電極及び固定電極間に発生するアークにSFeガス等の
消弧性ガスを吹き付け消弧させるためのアーク発生部近
傍に配置された高耐電圧特性の絶縁ノズルを備えたガス
遮断器に関する。
従来のガス遮断器においては、その可動電極と固定電極
との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、SFeガス等の消弧性ガスを前
述した絶縁性のノズルによってアークに吹き付けている
が、アークから発生したエネルギ線によって、ノズルの
内部にボイドやカーボンを生じさせ、絶縁性能を低下さ
せることがあった。この点を改善′するために、例えば
特公平1−37822号公報に示されているように、ノ
ズルを弗素樹脂絶縁物で構成し、これに窒化ほう素粉束
を充填剤として含有させている。
との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、SFeガス等の消弧性ガスを前
述した絶縁性のノズルによってアークに吹き付けている
が、アークから発生したエネルギ線によって、ノズルの
内部にボイドやカーボンを生じさせ、絶縁性能を低下さ
せることがあった。この点を改善′するために、例えば
特公平1−37822号公報に示されているように、ノ
ズルを弗素樹脂絶縁物で構成し、これに窒化ほう素粉束
を充填剤として含有させている。
上記従来技術では、遮断部の小形大容量化に伴ない、ア
ークのエネルギー線によるノズルの耐アーク性を向上さ
せるために、ノズルへの窒化ほう素等の充填剤の充填量
が増えている。このため。
ークのエネルギー線によるノズルの耐アーク性を向上さ
せるために、ノズルへの窒化ほう素等の充填剤の充填量
が増えている。このため。
ノズルの比誘電率が大きくなる傾向にある。このように
、ノズルの比誘電率が大きくなると、遮断性能に影響す
る可動電極先端の電界強度が大きくなり、遮断性能の低
下が懸念される。すなわち、可動電極の外周には、ノズ
ルの内壁とによりガス流路を形成する筒体を設けるもの
、または設けないものがあるが、いずれにしても、可動
電極先端側の電界強度を低くすることについて何等配慮
されておらず、固定電極と可動電極との極間の絶縁耐力
が低下し、小電流の開閉、特に、進み小電流開閉特性等
の小電流領域での開閉性能が良好でないという問題があ
った。
、ノズルの比誘電率が大きくなると、遮断性能に影響す
る可動電極先端の電界強度が大きくなり、遮断性能の低
下が懸念される。すなわち、可動電極の外周には、ノズ
ルの内壁とによりガス流路を形成する筒体を設けるもの
、または設けないものがあるが、いずれにしても、可動
電極先端側の電界強度を低くすることについて何等配慮
されておらず、固定電極と可動電極との極間の絶縁耐力
が低下し、小電流の開閉、特に、進み小電流開閉特性等
の小電流領域での開閉性能が良好でないという問題があ
った。
本発明の目的は、可動電極先端側の電界強度を緩和し、
小電流領域での開閉性能の向上を図れると共に、大電流
遮断性能も向上し得るガス遮断器を提供することにある
。
小電流領域での開閉性能の向上を図れると共に、大電流
遮断性能も向上し得るガス遮断器を提供することにある
。
本発明は上記の目的を達成するために、固定電極と、こ
の固定電極に対向する可動電極と、これらの電極間に発
生するアークにガスを吹き付け案内するノズルと、前記
ノズルと共にガスの流路を形成するように前記可動電極
の外周を覆う筒体とを備える遮断器において、前記筒体
は、ノズルの比誘電率よりも高い比誘電率の絶縁物で構
成したものである。
の固定電極に対向する可動電極と、これらの電極間に発
生するアークにガスを吹き付け案内するノズルと、前記
ノズルと共にガスの流路を形成するように前記可動電極
の外周を覆う筒体とを備える遮断器において、前記筒体
は、ノズルの比誘電率よりも高い比誘電率の絶縁物で構
成したものである。
本発明においては、可動電極を覆う筒体の比誘電率をノ
ズルのそれよりも大きくすることにより、可動電極先端
での等電位線が固定電極側に移行し、可動電極先端での
電界を緩和することができる。
ズルのそれよりも大きくすることにより、可動電極先端
での等電位線が固定電極側に移行し、可動電極先端での
電界を緩和することができる。
その結果、小電流領域での開閉性能および大電流遮断性
能を向上させることができ、高電圧化に対応し得る遮断
器を提供することができる。
能を向上させることができ、高電圧化に対応し得る遮断
器を提供することができる。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明のガス遮断器における遮断部の要部を示
すもので、この図において、1は固定電極、2は固定電
極1に対向して設けられた可動電極で、この可動電極2
は複数個に分割された接触子21を備えている。3は接
触子21の外周に設けた環状のばね、4は可動電極2を
保持する円筒形導体、5は駆動軸、6は駆動軸5に一体
に設けられた可動シリンダ、7は固定ピストン、8は固
定ピストン72可動シリンダ6及び駆動軸5によって画
成されたバッファ室、9はバッファ室8に通じるように
可動シリンダ5の端部に形成された開口である。1oは
円筒形導体4に取付けられた絶縁性のノズル、11はノ
ズル10の内側に位置するように円筒形導体4に取付け
られた筒体で、この筒体11はノズル10の内壁面とに
よりガス流路12を形成していると共に可動電極2の先
端側端面を覆っている。
すもので、この図において、1は固定電極、2は固定電
極1に対向して設けられた可動電極で、この可動電極2
は複数個に分割された接触子21を備えている。3は接
触子21の外周に設けた環状のばね、4は可動電極2を
保持する円筒形導体、5は駆動軸、6は駆動軸5に一体
に設けられた可動シリンダ、7は固定ピストン、8は固
定ピストン72可動シリンダ6及び駆動軸5によって画
成されたバッファ室、9はバッファ室8に通じるように
可動シリンダ5の端部に形成された開口である。1oは
円筒形導体4に取付けられた絶縁性のノズル、11はノ
ズル10の内側に位置するように円筒形導体4に取付け
られた筒体で、この筒体11はノズル10の内壁面とに
よりガス流路12を形成していると共に可動電極2の先
端側端面を覆っている。
前述した第1図に示す遮断部は第2図に示すようにその
固定電極1を絶縁体13を介して接地タンク14内に、
また固定ピストン7を絶縁体15を介して接地タンク1
4内に固定されている。接地タンク14内にはSFeガ
ス等の絶縁媒体が密封されている。
固定電極1を絶縁体13を介して接地タンク14内に、
また固定ピストン7を絶縁体15を介して接地タンク1
4内に固定されている。接地タンク14内にはSFeガ
ス等の絶縁媒体が密封されている。
上述した遮断器において、遮断指令に伴い、N動軸6を
図面上右方向に駆動すると、ノズル10゜筒体11.可
動電極29円筒形導体4および可動シリンダ6は固定ピ
ストン6に対して同様に右方向に移動する。これにより
、固定電極1と可動電極2との間にアークAが発生し、
引伸ばされるが、前述した駆動軸6の図面上右方向の駆
動に伴って、バッファ室8の高圧ガスが開口9、ガス流
路12を通してアークAに向って吹き付けられ、冷却す
る。その結果、アークAが消滅し、遮断を完了する。
図面上右方向に駆動すると、ノズル10゜筒体11.可
動電極29円筒形導体4および可動シリンダ6は固定ピ
ストン6に対して同様に右方向に移動する。これにより
、固定電極1と可動電極2との間にアークAが発生し、
引伸ばされるが、前述した駆動軸6の図面上右方向の駆
動に伴って、バッファ室8の高圧ガスが開口9、ガス流
路12を通してアークAに向って吹き付けられ、冷却す
る。その結果、アークAが消滅し、遮断を完了する。
前述したノズル10によってガス流路12を形成する筒
体11は、可動電極2の先端側端面を覆っているので、
その筒体11の表面の電界E。は可動電極2の先端の電
界E、より高くなる。そして、この筒体11の表面の電
界Ecは電界強度的には許容値として可動電極2の表面
電界E、より高く取ることができる。この点に着目し、
筒体11はその比誘電率ECをノズル1oのそれよりも
大きく設定されている。このように、ノズル10および
筒体11の比誘電率fcを変えるためには、ノズル10
および筒体11の母材に充填剤を添加することで可能で
ある。すなわち、通常、遮断部の周囲に用いられる絶縁
物は、耐熱性、耐アーク性に優れ、かつ電界に影響しに
くい比誘電率の低い材料が使用されている。この−例と
しては、四弗化エチレン(比誘電率ts=2.1)等の
弗素系樹脂がある。このため、この弗素系樹脂の母材に
充填剤を添加することにより、比誘電率を変えることが
できる。前述した充填剤としては、ノズル10の耐アー
ク性を考慮したものが好ましい。その−例として窒化ほ
う素(B N)があげられる。そして、窒化ほう素の弗
素系樹脂への充填量を変えることにより、その比誘電率
を2.1〜3.0 程度まで変えることができる。
体11は、可動電極2の先端側端面を覆っているので、
その筒体11の表面の電界E。は可動電極2の先端の電
界E、より高くなる。そして、この筒体11の表面の電
界Ecは電界強度的には許容値として可動電極2の表面
電界E、より高く取ることができる。この点に着目し、
筒体11はその比誘電率ECをノズル1oのそれよりも
大きく設定されている。このように、ノズル10および
筒体11の比誘電率fcを変えるためには、ノズル10
および筒体11の母材に充填剤を添加することで可能で
ある。すなわち、通常、遮断部の周囲に用いられる絶縁
物は、耐熱性、耐アーク性に優れ、かつ電界に影響しに
くい比誘電率の低い材料が使用されている。この−例と
しては、四弗化エチレン(比誘電率ts=2.1)等の
弗素系樹脂がある。このため、この弗素系樹脂の母材に
充填剤を添加することにより、比誘電率を変えることが
できる。前述した充填剤としては、ノズル10の耐アー
ク性を考慮したものが好ましい。その−例として窒化ほ
う素(B N)があげられる。そして、窒化ほう素の弗
素系樹脂への充填量を変えることにより、その比誘電率
を2.1〜3.0 程度まで変えることができる。
前述したように、筒体11の比誘電率を大きくすること
により、可動電極2先端側の電界を緩和することができ
る。すなわち、前述の如く構成することによって、第3
図に示すように、遮断後における可動電極先端側での等
電位線に関して、筒体11を有しない場合の点線で示す
等電位線30Aに比べて、実線30で示すように等電位
線を、固定電極1側に移行させることができる。その結
果、可動電極先端側の電界強度を緩和することができ、
進み小電流開閉性能等の小電流領域の開閉性能を向上さ
せることができる。この点に関してさらに第4図を用い
て説明すると、第4図は筒体11の比誘電率ε。と可動
電極2.筒体11の先端側における電界強度との関係を
示すもので、この図において、特性曲線E、は可動電極
2の電界強度を、特性曲線Ecは筒体11の電界強度を
示すものである。この図から明らかなように、筒体11
の比誘電率を四弗化エチレン樹脂の比誘電率Elより大
きくすること、さらには特性曲線E、とEcとの交点に
対応する筒体11の比誘電率ECIより大きくすること
により、可動電極2の先端の電界強度E、を低減させる
ことができる。一方、筒体11の先端の電界強度Ecは
筒体11の比誘電率の増加に伴って高くなるが、一般的
に電極部と絶縁物表面との許容電界を比較すると、それ
らの表面荒さにもよるが、電極部の電極面では電界放出
があるため、その許容電界は絶縁物より低くなる。
により、可動電極2先端側の電界を緩和することができ
る。すなわち、前述の如く構成することによって、第3
図に示すように、遮断後における可動電極先端側での等
電位線に関して、筒体11を有しない場合の点線で示す
等電位線30Aに比べて、実線30で示すように等電位
線を、固定電極1側に移行させることができる。その結
果、可動電極先端側の電界強度を緩和することができ、
進み小電流開閉性能等の小電流領域の開閉性能を向上さ
せることができる。この点に関してさらに第4図を用い
て説明すると、第4図は筒体11の比誘電率ε。と可動
電極2.筒体11の先端側における電界強度との関係を
示すもので、この図において、特性曲線E、は可動電極
2の電界強度を、特性曲線Ecは筒体11の電界強度を
示すものである。この図から明らかなように、筒体11
の比誘電率を四弗化エチレン樹脂の比誘電率Elより大
きくすること、さらには特性曲線E、とEcとの交点に
対応する筒体11の比誘電率ECIより大きくすること
により、可動電極2の先端の電界強度E、を低減させる
ことができる。一方、筒体11の先端の電界強度Ecは
筒体11の比誘電率の増加に伴って高くなるが、一般的
に電極部と絶縁物表面との許容電界を比較すると、それ
らの表面荒さにもよるが、電極部の電極面では電界放出
があるため、その許容電界は絶縁物より低くなる。
すなわち、絶縁物の表面上の方が許容電界を高く設定し
得る。この点に着目し、本発明においては。
得る。この点に着目し、本発明においては。
筒体の比誘電率を大きくして、可動電極2先端の電界強
度を緩和したものである。そして、ノズル10が四弗化
エチレン樹脂のみで構成されている場合には、筒体11
の比誘電率をノズル10の比誘電率2.1 より大きく
構成すればよい。また、ノズル10が窒化ほう素粉末を
充填している場合には筒体11の比誘電率が、ノズル1
0の比誘電率より大きくなるように筒体11に窒化ほう
素粉末を添加すればよい。
度を緩和したものである。そして、ノズル10が四弗化
エチレン樹脂のみで構成されている場合には、筒体11
の比誘電率をノズル10の比誘電率2.1 より大きく
構成すればよい。また、ノズル10が窒化ほう素粉末を
充填している場合には筒体11の比誘電率が、ノズル1
0の比誘電率より大きくなるように筒体11に窒化ほう
素粉末を添加すればよい。
上述したように、筒体11は窒化ほう素入りの弗素系樹
脂で構成されるため、筒体11は前述したように、可動
電極2先端の電界強度を緩和すると共に、耐アーク性が
極めて良く、大電流遮断においても損傷等が少ない。
脂で構成されるため、筒体11は前述したように、可動
電極2先端の電界強度を緩和すると共に、耐アーク性が
極めて良く、大電流遮断においても損傷等が少ない。
上述の実施例においては、筒体11の比誘電率をノズル
10のそれよりも大きくするための充填剤として、窒化
ほう素を用いたが、例えばアルミナ、酸化チタン、カオ
リンクレー、亜鉛華、硫酸バリウム、弁柄などの粉末を
添加することもできる。
10のそれよりも大きくするための充填剤として、窒化
ほう素を用いたが、例えばアルミナ、酸化チタン、カオ
リンクレー、亜鉛華、硫酸バリウム、弁柄などの粉末を
添加することもできる。
なお、上述の実施例は可動電極2の外周に筒体11を設
けたが、第5図に示すように、筒体11の内側に金属製
の筒体状50を設けることも可能である。この場合には
、筒状体50の先端形状により、可動電極2先端の電界
も低減することができるほかに、ばね3等の電界集中に
対しても、シールド効果があり、絶縁向上が図れる。こ
のように構成しても、前述した本発明の実施例と同様に
、可動電極2の先端側の電界を緩和することができる。
けたが、第5図に示すように、筒体11の内側に金属製
の筒体状50を設けることも可能である。この場合には
、筒状体50の先端形状により、可動電極2先端の電界
も低減することができるほかに、ばね3等の電界集中に
対しても、シールド効果があり、絶縁向上が図れる。こ
のように構成しても、前述した本発明の実施例と同様に
、可動電極2の先端側の電界を緩和することができる。
本発明によれば、耐アーク性に優れた比誘電率の高い絶
縁材料によって構成されたノズルを使用した場合にも、
可動電極先端部の電界強度を緩和することができるので
、進み小電流開閉性能等の小電流領域での開閉性能を向
上させることができると共に、大電流遮断性能も向上さ
せることができる。
縁材料によって構成されたノズルを使用した場合にも、
可動電極先端部の電界強度を緩和することができるので
、進み小電流開閉性能等の小電流領域での開閉性能を向
上させることができると共に、大電流遮断性能も向上さ
せることができる。
第1図は本発明のガス遮断器の遮断部の一実施例を示す
断面図、第2図は第1図に示す本発明に係る遮断部を備
えたガス遮断器の断面図、第3図は本発明のガス遮断器
の可動電極先端の電界状態を示す図、第4図は本発明の
ガス遮断器における筒体の比誘電率と可動電極、筒体先
端の電界強度との関係を示す特性図、第5図は本発明の
ガス遮断器における他の実施例を示す断面図である。 1・・固定電極、2・・・可動電極、3・・・ばね、4
・・・円筒状導体、5・・・駆動軸、6・・・可動シリ
ンダ、6・・固定ピストン、8・・・バッファ室、9・
・開口、10・・・ノズル、11・・・筒体、12・・
・ガス流路。 第1図 第3図 14 接地タンク 第 図 第4図 ε凰 筒体11の比誘電率:ε。
断面図、第2図は第1図に示す本発明に係る遮断部を備
えたガス遮断器の断面図、第3図は本発明のガス遮断器
の可動電極先端の電界状態を示す図、第4図は本発明の
ガス遮断器における筒体の比誘電率と可動電極、筒体先
端の電界強度との関係を示す特性図、第5図は本発明の
ガス遮断器における他の実施例を示す断面図である。 1・・固定電極、2・・・可動電極、3・・・ばね、4
・・・円筒状導体、5・・・駆動軸、6・・・可動シリ
ンダ、6・・固定ピストン、8・・・バッファ室、9・
・開口、10・・・ノズル、11・・・筒体、12・・
・ガス流路。 第1図 第3図 14 接地タンク 第 図 第4図 ε凰 筒体11の比誘電率:ε。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、固定電極と、この固定電極に対向する可動電極と、
これらの電極間に発生するアークにガスを吹き付け案内
するノズルと、前記ノズルと共にガスの流路を形成する
ように前記可動電極の外周を覆う筒体とを備える遮断器
において、前記筒体は、ノズルの比誘電率よりも高い比
誘電率の絶縁物で構成したことを特徴とするガス遮断器
。 2、請求項1記載のガス遮断器において、前記筒体はノ
ズルの比誘電率よりも高い比誘電率を有する弗素樹脂絶
縁物であることを特徴とするガス遮断器。 3、請求項2記載のガス遮断器において、前記筒体は弗
素樹脂絶縁物に窒化ほう素粉末を充填剤として含有する
ことを特徴とするガス遮断器。 4、請求項2記載のガス遮断器において、前記筒体は四
弗化エチレン樹脂に窒化ほう素粉末を充填剤として含有
することを特徴とするガス遮断器。 5、請求項1記載のガス遮断器において、前記ノズルお
よび筒体は弗素樹脂絶縁物に窒化ほう素粉末を充填剤と
して含有することを特徴とするガス遮断器。 6、請求項5記載のガス遮断器において、前記弗素樹脂
絶縁物は四弗化エチレン樹脂であることを特徴とするガ
ス遮断器。 7、請求項1記載のガス遮断器において、前記筒体の内
側に、金属製の筒体を設けたことを特徴とするガス遮断
器。 8、固定電極と、この固定電極に対向する可動電極と、
これらの電極間に発生するアークにガスを吹き付け案内
するノズルと、前記ノズルと共にガスの流路を形成する
ように前記可動電極の外周を覆う筒体とを備える遮断器
において、前記筒体は電極の開離時における可動電極側
の等電位線を固定電極側に移行させる絶縁物であること
を特徴とするガス遮断器。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2197947A JPH0740453B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | ガス遮断器 |
| AU80346/91A AU638851B2 (en) | 1990-07-27 | 1991-07-11 | Puffer type gas-insulated circuit breaker |
| DE69113349T DE69113349T2 (de) | 1990-07-27 | 1991-07-11 | Gasisolierter Schalter mit Selbstbeblasung. |
| EP91111575A EP0468294B1 (en) | 1990-07-27 | 1991-07-11 | Puffer type gas-insulated circuit breaker |
| EG45191A EG19234A (en) | 1990-07-27 | 1991-07-22 | Gas - insulated circuit breaker |
| US07/735,838 US5231256A (en) | 1990-07-27 | 1991-07-25 | Puffer type gas-insulated circuit breaker |
| ZA915853A ZA915853B (en) | 1990-07-27 | 1991-07-25 | Puffer type gas-insulated circuit breaker |
| KR1019910012885A KR0182773B1 (ko) | 1990-07-27 | 1991-07-26 | 푸퍼타입의 가스절연 회로차단기 |
| SU5001231/07A RU2027243C1 (ru) | 1990-07-27 | 1991-07-26 | Выключатель с газовым изолятором |
| CN91105151A CN1026371C (zh) | 1990-07-27 | 1991-07-27 | 喷气型气绝缘电流断路器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2197947A JPH0740453B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | ガス遮断器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0487126A true JPH0487126A (ja) | 1992-03-19 |
| JPH0740453B2 JPH0740453B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=16382952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2197947A Expired - Lifetime JPH0740453B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | ガス遮断器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740453B2 (ja) |
| ZA (1) | ZA915853B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1076349A3 (en) * | 1999-08-09 | 2003-01-02 | Hitachi, Ltd. | Gas circuit breaker |
| KR100791935B1 (ko) * | 2005-09-16 | 2008-01-04 | 대진전기 (주) | 고압 전력차단 접촉기의 아크 소호장치 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS562334U (ja) * | 1979-06-19 | 1981-01-10 | ||
| JPS58165232A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-09-30 | 関西電力株式会社 | パツフア形ガスしや断器 |
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1990
- 1990-07-27 JP JP2197947A patent/JPH0740453B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-07-25 ZA ZA915853A patent/ZA915853B/xx unknown
Patent Citations (2)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA915853B (en) | 1992-04-29 |
| JPH0740453B2 (ja) | 1995-05-01 |
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