JPH0520972A - 開閉機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 開閉操作に伴って発生する過電圧に対して絶
縁筒沿面の絶縁破壊を防止でき、安定したサージ吸収効
果を期待できる開閉機器を提供する。 【構成】 固定電極２の周囲に絶縁筒１１からなるシー
ルドを設ける。この絶縁筒の先端に耐弧メタル５を設け
る。絶縁筒１１の内部に抵抗線１０を埋設する。絶縁筒
１１の表面にひだを形成する。このひだにより、絶縁筒
１１の沿面の絶縁は開が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、接点部の開閉操作時に
発生する過電圧を抑制するための抵抗付き開閉機器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】変電所あるいは開閉所等においては、系
統切り替えや線路故障時の機器保護のため、ガス絶縁方
式を採用したガス絶縁開閉装置が広く実用化されてい
る。ガス絶縁開閉装置は、密閉した容器内に開閉操作に
必要な断路器や遮断器、接地装置、計器用変成器、避雷
器などを収納したもので、周囲の空間にはＳＦ6 ガス等
の絶縁性ガスが加圧封入されている。これらの機器は、
各々絶縁スペーサによって支持固定されると共に、高電
圧導体によって互いに接続されている。

【０００３】ガス絶縁開閉装置は、高電圧大電力の開閉
操作が容易である、高信頼性を有する、安全性が高い、
コンパクト且つ環境との調和性に優れるなど数多くの優
れた特徴を有するため、今日、送変電機器の中枢機器と
して広く用いられている。

【０００４】さて、系統の切り替えを行う場合、ガス絶
縁開閉装置内に設置されている遮断器または断路器を用
いて系統間の切離しや接続が行われる。また、機器点検
時などには接地装置を用いて充電部分の接地が行われ
る。こうした開閉機器の開閉操作時には、回路構成なら
びに開閉機器の特性によって決まる過電圧が発生する。
特に、断路器の開閉操作時には断路器サージと称される
過電圧が発生するが、この過電圧は、発生するサージレ
ベルが高く、サージ電圧の立上がり時間が数ナノ秒から
数１０ナノ秒と極めて速いことが知られており、構成機
器の絶縁を脅かす恐れがあるほか、周辺機器に対しても
損傷をもたらす恐れがあり、その抑制が望まれている。

【０００５】以下、この点を、開閉機器として断路器の
場合を例にとり説明する。

【０００６】前述の過電圧を抑制するために、例えば実
開昭５３−５３３３２号に示される抵抗付き断路器が提
案されている。これを図２に示す。図２において、密閉
された容器１の内部に固定電極２と可動電極３が対向し
て配置され、主接点を構成している。また、固定電極２
の周囲には固定電極側シールド４が設けられている。こ
の固定電極側シールド４は、抵抗体により構成されてお
り、その先端部分は断面が円弧状に丸められると共に、
その先端には耐孤メタル５が取付けられている。更に、
固定電極２は導体７を介して、また、可動電極３は集電
子８を介してそれぞれ他の機器に接続されている。

【０００７】このような断路器において、断路器が閉極
された状態においては、可動電極３が図中に点線で示し
た位置に存在し通電がなされる。一方、開極時には可動
電極３は図の右側に移動し、その初期段階においては固
定電極２と可動電極３の先端部にアークを発生する。次
いで、可動電極３が更に右側に移動することにより、今
度は固定電極側シールド４の先端の耐孤メタル５と可動
電極３の先端部にアーク９が発生する。

【０００８】この時の電流は、固定電極側シールド内の
抵抗体を介して流れるため、抵抗体によるサージエネル
ギーの吸収が行われ、過電圧の発生が抑制される。ま
た、閉極動作時には、始めに可動電極３と耐孤メタル５
との間にアークが発生した後、固定電極２と可動電極３
が接触するため、過電圧発生の恐れのある投入初期にお
いて、抵抗体によるエネルギー吸収が行われ、過電圧の
発生が抑制される。そして、固定電極２と可動電極３が
完全に接触した状態において通電が行われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
断路器においては、次に述べる問題点を有している。す
なわち、発生するサージレベルを抑制するため数１００
オームから数キロオームの抵抗値を有する抵抗体が使用
される。ところが、サージ発生時には、回路定数によっ
て決まる過電圧が抵抗体に印加されることになり、この
時の電圧レベルが抵抗体の絶縁耐力を上回ると、抵抗体
の沿面あるいは絶縁物の内部で絶縁破壊を生じる。こう
した場合には、本来のサージ抑制効果は期待できない。
絶縁物の内部でも破壊が生じる場合があるが、通常、固
体内部の絶縁破壊電圧はガス中の沿面破壊電圧に比べて
大きいため、沿面破壊特性を改善する必要があった。

【００１０】本発明は、以上の欠点を解消するために提
案されたものであり、抵抗付きシールドの沿面破壊特性
を改善することにより、常に一定のサージ抑制効果を有
する抵抗付き開閉機器を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は前記の問題点を
解決するために、同心軸上に接離自在な可動電極と固定
電極を対向させて設けると共に、固定電極の周囲にシー
ルドを設け、このシールドの内部に抵抗線または抵抗体
を設けて抵抗付きシールドを構成し、且つ前記抵抗線ま
たは抵抗体の周囲をエポキシ樹脂などの絶縁材料で支持
固定した開閉機器において、抵抗付きシールドの絶縁材
料の表面にひだを設けたことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】すなわち、本発明の抵抗付き開閉機器によれ
ば、絶縁材料表面のひだによって、抵抗付きシールドの
沿面絶縁耐力を向上させることが可能であり、常に一定
のサージ抑制効果を有する抵抗付き開閉機器を提供でき
る。

【００１３】

【実施例】

（１）代表的な実施例 以下、本発明を図面を参照しながら説明する。

【００１４】本発明による抵抗付きシールドの実施例を
図１に示す。なお、前記図２及び図３と共通する部分に
ついては、同一の符号を付し説明は省略する。

【００１５】図１において、２は固定電極、５は耐孤メ
タル、７は導体である。本実施例において、抵抗線１０
はエポキシ樹脂などの絶縁材料から構成される絶縁筒１
１内に埋設されており、この絶縁筒１１の内外周面には
ひだが形成されている。このひだの形状は、特に限定さ
れたものではないが、沿面距離を長くするため例えば図
１に示されるように、絶縁筒１１に対しほぼ直交する方
向に一定の厚みを有し、且つ先端部分が円弧状の断面と
なるような形状が好ましい。

【００１６】本実施例によれば、断路器の開閉操作に伴
って発生する過電圧が、抵抗付きシールドに印加されて
も絶縁筒沿面に取付けられたひだによって沿面の絶縁耐
力が向上する。この結果、沿面破壊を阻止でき、常に一
定のサージ抑制効果を有する抵抗付き開閉機器を提供で
きる。

【００１７】（２）他の実施例 以上、説明した内容は、開閉機器として断路器の場合に
ついて述べたが、断路器以外の開閉機器、例えば接地装
置の場合も同様である。この場合にも、固定電極側に本
発明による抵抗付きシールドを取付けることにより、一
定のサージ抑制効果が期待できる。特に、ＳＦ6 ガスを
絶縁媒体として用いたガス絶縁開閉装置においては、極
めて急峻なサージが発生するため、本発明による抵抗付
きシールドを採用することは極めて効果的と考えられ
る。

【００１８】なお、抵抗線としてニクロム線などの材料
が考えられるが、サージ吸収のためには抵抗を有する材
料であれば何でもよく、例えばセラミックス抵抗体、カ
ーボン抵抗、金属皮膜抵抗を用いても同様の効果を期待
できる。この場合にもひだを抵抗表面あるいはこれら抵
抗を被覆する絶縁材料の表面に取付けることにより、沿
面破壊特性を改善できる。また、抵抗線や抵抗体を円筒
状に構成すれば、構造が簡単となるばかりでなく、絶縁
筒１１の注形作業がやり易くなる。

【００１９】また、図の実施例では、ひだは抵抗線１０
を収納した絶縁筒の外周面及び内周面に形成されている
が、いずれか一方であっても良い。更に、ひだには多少
の傾斜をつけることにより、注形作業をやり易くするな
どの工夫をすることも可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上に述べた通り、本発明によれば、抵
抗付きシールドの絶縁筒沿面にひだを設けることによ
り、開閉操作に伴って発生する過電圧に対して絶縁筒沿
面の絶縁破壊を防止でき、これによって安定したサージ
吸収効果を期待できる開閉機器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の開閉機器における抵抗付きシールド部
分の一実施例を示す拡大断面図。

【図２】従来の開閉機器の一例である断路器の電極部分
を示す断面図。

【図３】図２の断路器におけるシールド部分の拡大断面
図。

【符号の説明】

１…容器 ２…固定電極 ３…可動電極 ４…固定電極側シールド ５…耐孤メタル ６…可動電極側シールド ７…導体 ８…集電子 １０…抵抗線 １１…絶縁筒

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 同心軸上に接離自在な可動電極と固定電
   極を対向させて設けると共に、固定電極の周囲にシール
   ドを設け、このシールドの内部に抵抗線または抵抗体を
   設けて抵抗付きシールドを構成し、且つ前記抵抗線また
   は抵抗体の周囲を絶縁材料で支持固定した開閉機器にお
   いて、 前記抵抗付きシールドの絶縁材料の表面にひだを設けた
   ことを特徴とする開閉機器。