JPH06124626A - パッファ形ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 開極動作後期において可動接触子の制動作用
を行うことにより、信頼性を向上させた抵抗遮断方式の
パッファ形ガス遮断器を提供する。 【構成】 可動接触子２の背面、可動接触子２と摺動自
在に接触する摺動接触子６及びパッファシリンダ４の前
端面４ａで囲まれた空間を、可動接触子２の緩衝用ダン
パ室１１とする。パッファシリンダ４の前端面には、こ
のダンパ室１１とパッファ室１０とを連通するガス流路
を形成する開口部１２を設ける。パッファ室１０内で圧
縮されたガスは、パッファシリンダ４の前端面に設けら
れた開口部１２から可動接触子２背面のダンパ室１１内
に流入する。そのため、開極動作中に可動接触子２には
駆動方向に向かって慣性力が働いても、パッファ室１０
からのガス流により緩衝用ダンパ室１１内の圧力が上昇
し、可動接触子２の開路方向への移動はこのダンパ室１
１の作用で制動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力系統の発電所ある
いは開閉所に用いられるパッファ形ガス遮断器に関する
もので、特に抵抗遮断方式のパッファ形ガス遮断器にお
いてその抵抗接触子部の構造に改良を施したものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】都市における発電所の建設難による電力
不足を補うため、都市から遠く離れた過疎地に発電所を
建設し、長距離送電線で都市部へ電力を送電する１００
０ｋＶ級のＵＨＶ送電が計画されている。これに伴って
ＵＨＶ系統の変電所用の開閉機器に関する研究が進めら
れている。ＵＨＶ系統に適用される遮断器としては、タ
ンク形のパッファ式ガス遮断器が採用され、更にこれを
抵抗遮断方式とする必要がある。これは、送電線の建設
費低減のため、開閉サージ電圧を１．６Ｐ．Ｕ以下とす
るために、７５０Ω程度の抵抗を有する抵抗接触子部を
遮断部と並列に設け、この遮断抵抗によって遮断サージ
を抑える必要があるからである。

【０００３】一般に、このようなパッファ形ガス遮断器
では、抵抗と抵抗接触子部は主接触子部と同一のタンク
内に収納され、主接触子部と抵抗接触子部が並列接続さ
れ、これらを個別あるいは別々に駆動する構造がとられ
る。図４（Ａ）〜（Ｃ）は、抵抗遮断方式のパッファ形
ガス遮断器の遮断動作を示す回路図である。同図におい
て、２５は主接触子部、２６は抵抗接触子部、２７は抵
抗、２８は電流を示し、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はそれぞれ
開路状態、開路途中状態、閉路状態を示している。まず
（Ａ）の開路状態においては、電流２８は主接触子部２
５を通って流れている。次に（Ｂ）に示すように主接触
子部２５を開極して電流を遮断すると、電流２８は抵抗
２７と抵抗接触子部２６を通して流れるようになる。続
いて（Ｃ）に示すように抵抗接触子部２６を開極する
と、電流を遮断して開路状態になる。このように抵抗遮
断方式の遮断器においては、抵抗接触子部２６を介して
電流が遮断されるので、主接触子部２５のみで電流を遮
断する場合に比較して遮断サージが抑制される。

【０００４】図５（Ａ）（Ｂ）は、前記のようなパッフ
ァ形ガス遮断器における抵抗接触子部として、従来から
使用されていたものの一例を示したもので、（Ａ）はそ
の閉路状態、（Ｂ）は開路後の可動接触子の暴走状態で
ある。この抵抗接触子部においては、抵抗と直列に接続
されて接離可能とした固定接触子１と可動接触子２が設
けられている。可動接触子２は、図示しない駆動源によ
り図中右方向に牽引される操作ロッド３によって駆動さ
れるもので、この操作ロッド３先端に固定されたパッフ
ァシリンダ４の前端面４ａに取り付けられている。即
ち、操作ロッド３はパイプ状の中空部材から構成され、
その中空部内に可動接触子２の軸部であるワイプロッド
２ａがスライド自在に挿入されている。ワイプロッド２
ａの基端部には突起部２ｂが設けられ、これがパッファ
シリンダ４の中心部に開口したワイプロッド挿入孔４ｂ
の縁に当たることで、ワイプロッドの引き抜きが防止さ
れている。可動接触子２の背面とパッファシリンダ４の
前端面４ａとの間には、可動接触子２を固定接触子１側
に付勢するばね５が設けられている。

【０００５】パッファシリンダ４の前端面４ａには摺動
接触子６が設けられ、これが可動接触子２の内周面にス
ライド自在に接触している。パッファシリンダ４の前端
面４ａには、可動接触子２を包囲するように絶縁ノズル
７が設けられ、この絶縁ノズル７と可動接触子２との間
が消弧ガスの流路８になっている。パッファシリンダ４
は、図示しない遮断器の固定部分に固定されたパッファ
ピストン９の外周に往復動可能にはめ込まれ、このパッ
ファシリンダ４とパッファピストン９とに囲まれた空間
が、消弧ガス圧縮用のパッフ室１０になっている。この
パッファ室１０と前記ガス流路８とは、パッファシリン
ダ４の前端面に設けられた開口部４ｃで連通している。

【０００６】以上のように構成された抵抗接触子部にお
いて、電流を遮断する場合は、図示しない駆動装置によ
って操作ロッド３を図５に矢印で示すように右側へ移動
させる。すると、その時点で操作ロッド３に固定された
パッファシリンダ４が右側に動き始めるが、パッファシ
リンダ４に取り付けられている可動接触子２、ワイプロ
ッド２ａ及び絶縁ノズル７は、ばね５で左の固定接触子
１側に押圧されているため動かない。その後さらに駆動
が進み、操作ロッド３及びパッファシリンダ４が右側へ
移動し、ワイプロッド２ａの突起部２ｂにパッファシリ
ンダ４に設けた挿入孔４ｂの縁が当たった時点で、可動
接触子２、ワイプロッド２ａ及び絶縁ノズル３が動き始
め、固定接触子１と可動接触子２は開離を始める。

【０００７】このような構造の抵抗接触子部において、
操作ロッドの開離と同時に主接触子部を開離させれば、
操作ロッド３の開離開始より一定のタイムラグを持って
固定接触子１と可動接触子２とを開離させることができ
るので、前記図４に示ししたような抵抗遮断方式のパッ
ファ形ガス遮断器の実現が可能となる。特に、操作ロッ
ドの駆動は開極初期が遅く徐々に最高速度に達するの
で、接触子間の開極時間を遅らせ、可動接触子の開極速
度が最高速度になった時点で開極させ、固定接触子と可
動接触子間の相対速度を大きくして遮断性能を向上させ
ることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の抵抗接触子部において、開極終期状態を考える
と、可動接触子２や操作ロッド３は所定の速度を有する
運動体であるため、最後には制動をかけて停止させなけ
ればならない。通常操作ロッド３には、それが連結され
ている操作機構部に衝突体を受け止める緩衝装置（図示
せず）が付いているため問題はない。しかし、可動接触
子２には緩衝装置が付いていないため、慣性力で図５
（Ｂ）に示すように可動接触子２が暴走してばね５が破
壊されたり、また可動接触子２と操作ロッド３の頭部の
パッファシリンダが衝突する現象があった。

【０００９】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたもので、その目的は、開極
動作後期において可動接触子の制動作用を行うことによ
り、信頼性を向上させた抵抗遮断方式のパッファ形ガス
遮断器を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
させるために、消弧性ガスを充填した容器内に配置され
た主接触子部と、この主接触子部に並列でかつ抵抗と直
列に接続された抵抗接触子部とを備え、この抵抗接触子
部に、互いに対向して配置されて前記主接触子部とは一
定のタイムラグを持って接離される固定接触子と可動接
触子と、可動接触子の開離動作に連動して消弧性ガスを
圧縮するパッファ室と、可動接触子を包囲するように配
設されて前記パッファ室からの消弧ガスを両接触子間に
案内する絶縁ノズルとを有するパッファ形ガス遮断器に
おいて、前記抵抗接触子部には、可動接触子の緩衝用ダ
ンパ室を形成すると共に、可動接触子の開離動作時にお
いて、パッファ室で圧縮されたガスの一部をこのダンパ
室に流入させるガス流路を設けたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】このような構成を有する本発明においては、可
動接触子の開極動作時にパッファ室からのガスが可動接
触子緩衝用のダンパ室に流入し、このダンパ室内のガス
が移動する可動接触子よって圧縮されることにより、可
動接触子の制動が行われる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。なお、前記図５に示した従来技術と同一の部分に
ついては同一の符号を付し、説明は省略する。 （１）第１実施例

【００１３】図１は、本発明の第１実施例を示すもの
で、（Ａ）はその閉路状態、（Ｂ）は開路状態を示す。
この第１実施例においては、可動接触子２の背面、可動
接触子２と摺動自在に接触する摺動接触子６及びパッフ
ァシリンダ４の前端面４ａで囲まれた空間が、可動接触
子２の緩衝用ダンパ室１１になっている。そして、パッ
ファシリンダ４の前端面には、このダンパ室１１とパッ
ファ室１０とを連通するガス流路を形成するために、開
口部１２が設けられている。

【００１４】このような構成を有する本実施例の作用を
説明する。まず図１（Ａ）の閉路状態では、固定接触子
１と可動接触子２は、ばね５によって突き合わせ状態で
押圧されている。この状態で操作ロッド３を図中右側に
駆動して開極動作を行うと、従来技術の部分で説明した
ように可動接触子２を固定接触子１に付勢しているばね
５の作用により、まず主接触子部が開極し、それから一
定のタイムラグを持って抵抗接触子部が開極する。

【００１５】この抵抗接触子部の開極動作中に、パッフ
ァ室１０内で圧縮されたガスは、開口部４ｃ及びガス流
路８を通って固定接触子１と可動接触子２間に発生した
アークに吹き付けられ、電流を遮断する。同時に、パッ
ファ室１０内で圧縮されたガスは、パッファシリンダ４
の前端面に設けられた開口部１２から可動接触子２背面
のダンパ室１１内に流入する。そのため、開極動作中に
可動接触子２に駆動方向に向かって慣性力が働いても、
前記のようにパッファ室１０からのガス流により緩衝用
ダンパ室１１内の圧力が上昇し、さらに緩衝用ダンパ室
１１内のガスが可動接触子２によって圧縮される結果、
慣性力と反対向きの力を発生させることができる。従っ
て、図１（Ｂ）のような閉路状態においては、可動接触
子２の開路方向への移動はこのダンパ室１１の作用で制
動され、可動接触子２がパッファシリンダに衝突した
り、ばね５を破損するようなことが防止される。 （２）第２実施例

【００１６】図２は、本発明の第２実施例の要部である
抵抗接触子部を示す断面図である。同図において、中空
状をした操作ロッド３には、その中空部を区切る仕切り
板１３が設けられ、この仕切り板１３とワイプロッド２
ａの基端部との間にダンパ室１４が形成されている。ま
た、このダンパ室１４とパッファ室１０との間を連通す
る開口部１５が操作ロッド３の壁面に設けられている。
このように構成された第２実施例においては、開極時に
パッファ室１０で圧縮されたガスは、開口部１５を通っ
てダンパ室１４に流入するので、可動接触子２は、この
ダンパ室１４内のガスによってその運動エネルギーを受
け止められることになり、開極動作後期において可動接
触子２の制動動作が発揮される。 （３）第３実施例

【００１７】図３は、本発明の第３実施例を示すもの
で、この第３実施例は前記図１と図２の構造を組み合わ
せたものである。この第３実施例においては、可動接触
子２の背面に第１のダンパ室１１が、操作ロッド３内に
第２のダンパ室１４が設けられ、パッファ室１０からの
ガス流が開口部１２，１５を通ってこれらのダンパ室１
１，１４に流入できるようになっている。この第３実施
例においても、前記各実施例と同様に開極動作後期にお
ける可動接触子２の制動作用が発揮されるが、特に、２
つのダンパ室によってダンパ室の容積を大きく取ること
が可能となるので、可動接触子２の内径や操作ロッド３
の径が細い遮断器であっても、可動接触子２の制動効果
をより高めることができる。 （４）他の実施例

【００１８】本発明は上記の実施例に限定されるもので
はなく、例えば、可動接触子２や絶縁ノズルの形状など
は適宜変更可能である。また、バネ５の位置も可動接触
子２の内側に限定されるものではなく、外周側に設けた
り、リンクを利用して他の場所に設けることもできる。
更に、ダンパ室の位置も前記３つの実施例に限らず、可
動接触子２と共に移動する部材の一部にピストンを設
け、そのピストンをパッファ室に連通するダンパ室（例
えば、パッファシリンダの前端面に設けたり、パッファ
シリンダの外周に設けても良い）内に収納しても良い。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、パ
ッファ室で圧縮された高い圧力のガスを、可動接触子と
パッファシリンダ前端面の間に形成されたダンパ室やワ
イプロッド端部と操作ロッド内部に形成されたダンパ室
に流入させることによって、開極動作時の可動接触子の
制動作用を行うことができる。その結果、可動接触子が
その慣性でパッファシリンダに衝突して破損するなどの
不都合を防止でき、信頼性の高いパッファ形ガス遮断器
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図。

【図２】本発明の第２実施例を示す断面図。

【図３】本発明の第３実施例を示す断面図。

【図４】本発明に関する抵抗遮断方式の動作原理を示す
回路図。

【図５】従来の抵抗接触子部の断面図。

【符号の説明】

１…固定接触子 ２…可動接触子 ３…操作ロッド ４…パッファシリンダ ５…ばね ６…摺動接触子 ７…絶縁ノズル ８…ガス流路 ９…パッファピストン １０…パッファ室 １１…緩衝用ダンパ室 １２…開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 克巳 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 消弧性ガスを充填した容器内に配置され
   た主接触子部と、この主接触子部に並列でかつ抵抗と直
   列に接続された抵抗接触子部とを備え、 この抵抗接触子部は、互いに対向して配置されて前記主
   接触子部とは一定のタイムラグを持って接離される固定
   接触子と可動接触子と、可動接触子の開離動作に連動し
   て消弧性ガスを圧縮するパッファ室と、可動接触子を包
   囲するように配設されて前記パッファ室からの消弧ガス
   を両接触子間に案内する絶縁ノズルとを有するパッファ
   形ガス遮断器において、 前記抵抗接触子部には、可動接触子の緩衝用ダンパ室を
   形成すると共に、可動接触子の開離動作時において、パ
   ッファ室内の圧縮されたガスの一部をこのダンパ室に流
   入させるガス流路を設けたことを特徴とするパッファ形
   ガス遮断器。