JPH06310000A - 接地開閉装置 - Google Patents

接地開閉装置

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JPH06310000A
JPH06310000A JP5092618A JP9261893A JPH06310000A JP H06310000 A JPH06310000 A JP H06310000A JP 5092618 A JP5092618 A JP 5092618A JP 9261893 A JP9261893 A JP 9261893A JP H06310000 A JPH06310000 A JP H06310000A
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JP
Japan
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puffer
puffer chamber
chamber
opening
cylinder
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Application number
JP5092618A
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Inventor
Tokuji Watanabe
篤司 渡辺
Yoichi Oshita
陽一 大下
Masatomo Oono
政智 大野
Masanori Tsukushi
正範 筑紫
Shunji Tokuyama
俊二 徳山
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/91—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism the arc-extinguishing fluid being air or gas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H31/00—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H31/003—Earthing switches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/006—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means adapted for interrupting fault currents with delayed zero crossings

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  • Circuit Breakers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、遮断部および操作器を大形化
することなく、遮断可能アーク時間幅を長くできる構成
を得ることにある。 【構成】略円筒状のつば部とシャフト部を有するパッフ
ァシリンダと、固定されたピストンで第一のパッファ室
を形成し、ピストンを外部空間に対して密封された円筒
形状として、遮断部の遮断位置においてパッファシリン
ダのつば部に収納されるように構成し、その内部空間を
第二のパッファ室として第一のパッファ室と連通させる
ようにした。 【効果】本発明に従えば、パッファーシリンダのつば収
納部に第二のパッファ室を設け、第二のパッファ室に蓄
積したガスを極間に吹き付け続けることにより、有効ア
ーク時間幅を長くすることが出来る効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＳＦ6ガスをパッファ
ーシリンダで圧縮し、この圧縮されたＳＦ6ガスを接点
部に吹き付けて、アークを消弧するパッファー式のガス
遮断器に係り、特に遮断可能アーク時間幅を長くするの
に適した遮断部を改良した接地開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来遮断器は送電線における事故時（主
に雷害）に地絡した送電線を開路し、電流を遮断するも
のである。しかし、開路したままでは送電は止まったま
まなので１秒程度で再閉路を行うが、大容量送電の場
合、電圧が高いことと、送電線と静電容量が大きくなる
ことから、事故相を遮断した後も、健全相からの静電誘
導による二次アーク電流の継続時間が長びき、系統運用
上から望ましい１秒程度の高速再閉路が難しくなるとい
う問題がある。従って、開放された事故相の両端を、図
８に示すような高速自動接地装置ＨＳＧＳで接地するこ
とにより、二次アークＡ2 を消弧し、その後すみやかに
高速自動接地装置を開路し、遮断した事故相を再閉路す
るのだが、高速自動接地装置の開路動作中に後追い事故
が発生すると、図２に示す様な、交流波形がゼロ点を通
過しない、ゼロミス電流の状態となり、従来の遮断器で
は遮断が不可能となってしまう。
【０００３】このゼロミス電流の状態が通常の交流波形
の電流状態に回復するには、通常約４サイクル程度の時
間を必要とする。これは、後追い事故を検出して遮断指
令信号が発せられるまでのリレー時間２サイクルと、遮
断時間２サイクルの和で決まる、後追い事故の消弧時間
に相当する。従って、ガス遮断器によってゼロミス電流
状態の電流を遮断するには、４サイクル程度の長い遮断
可能時間幅を有さなければならない。
【０００４】しかし、従来のパッファー式ガス遮断器は
遮断動作が終了すると、パッファーシリンダ内の圧縮ガ
スは全て接点部に吹き付けられてしまい、４サイクル程
度の長い遮断可能時間を確保することは不可能であっ
た。
【０００５】これらの必要性に対し、従来技術では、接
点部の極間距離を長くする構造などしか方策がなかっ
た。尚、この種の技術としては特開昭63−88723 号公報
を挙げることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の技術で述
べた、接点部の極間距離を大きくする構造の場合は、装
置全体が大形化し、重量も増大するので、遮断器を操作
する操作器も大形化し、重量が増大する。その結果、装
置の設置場所も拡大してしまう。
【０００７】本発明の目的は、アーク時間を長くして遮
断部を大型化することなく大きな電流を遮断できる接地
開閉装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の接地開閉装置
は、遮断動作終了後も圧縮されたＳＦ6 ガスを接点部に
吹き付けられる様、従来パッファーシリンダのつば収納
部となっていた部分にもＳＦ6 ガスを充填すると共に、
遮断動作開始と終了後とで容積の変わらない第２のパッ
ファ室を設けることにある。
【０００９】
【作用】本発明では、従来パッファーシリンダのつば収
納部でしかなかった部分に容積を持たせ、パッファ室の
容量を大きくすることにより、確実に４サイクル程度の
長い遮断可能時間幅を実現可能にすることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例として図１に示す接
地開閉装置により説明する。
【００１１】図において可動電極１１の二点鎖線部は投
入状態を示し、実線部は遮断状態を示している。投入動
作は以下の様に行われる。
【００１２】まず送電線に事故が発生し、事故相両端の
遮断器が事故相を遮断すると、外部の制御装置より投入
命令が発せられ、図示しない操作器によってパッファー
シリンダ１が図示上方向に押され駆動する。この時、第
１のパッファ室２及び第２のパッファ室１０内にＳＦ6
ガスが流路３を通り充填されながら、さらに図示上方向
に移動し、可動接触子４と固定接触子５が投入位置に到
達すると、投入動作は終了し、健全相からの誘導電流が
流れる。この時電流は、絶縁筒７に支持された導体６，
固定接触子５，可動接触子４，パッファーシリンダ１，
集電子８を通って、他方の端子９に流れ、接地される。
【００１３】電流遮断は以下の様に行われる。まず、外
部の制御装置より遮断命令が発せられると、図示しない
操作器によってパッファーシリンダ１が図示下方向に引
かれる。この時、第１のパッファ室２及び第２のパッフ
ァ室１０内に充填されたSF6ガスが圧縮され始める。さ
らに遮断動作が進むと固定接触子５と可動接触子４が離
れて固定接触子５と可動接触子４の間にアークが発弧す
る。同時に第１のパッファ室２及び第２のパッファ室１
０内で圧縮されたＳＦ6 ガスが流路３を通って、固定接
触子５と可動接触子４の間に発弧したアークに向けて吹
き付けられ、アークは消弧される。
【００１４】さらに遮断動作は進行し、可動電極１１が
遮断位置に到達し、遮断動作は終了するが、第２のパッ
ファ室１０内にはdead Volumeとして圧縮されたＳＦ6ガ
スが蓄積されており、このＳＦ6 ガスがタンク内常圧と
同圧になるまで吹き付けが継続される。この吹き付けが
終了すると電流遮断は完了する。
【００１５】この電流遮断一連動作の所要時間は４サイ
クル以上あるため、遮断動作中に後追い事故が発生し、
図２に示す様なゼロミス電流の状態になったとしても、
４サイクル程度後にはこのゼロミス電流状態が通常の電
流波形に戻るため、電流遮断が可能となる。この電流遮
断動作中の第１のパッファ室２及び第２のパッファ室１
０内の圧力の変化を図３（Ａ)(Ｂ）に示す。Ｓは遮断部
が投入位置“Ｃ”から遮断位置“Ｏ”に至までの可動電
極１１の変位を表し、その時の圧力上昇Ｐは、点線が第
１のパッファ室２のみの構成のとき、実線は第２のパッ
ファ室１０を付加したときのパファ圧力波形を示してい
る。
【００１６】この様にして、従来パッファーシリンダの
つば収納部でしかなかった部分に新たに第２のパッファ
室を設け、パッファ室を大きくすることによって、従来
の遮断器と同程度の大きさで、重量も差程増大すること
なく、後追い事故時に発生するゼロミス電流を遮断する
ことのできる、４サイクル以上の遮断が可能となる。次
に、図４，図５，図６，図７に異なる実施例を示し説明
す。これらの図は全て投入状態について示したものであ
る。
【００１７】図４は第１のパッファ室２と第２のパッフ
ァ室１０とを、パッファーシリンダ１のシャフトに連通
穴１２を設けることによってつないだものである。図の
実施例特有の効果として図１の実施例と比べ可動部の軽
量化が図れる。
【００１８】図５は、図４の実施例と似ているが、パッ
ファーシリンダ１のシャフト内に設けた連通穴１２が投
入状態時は第１のパッファ室２と第２のパッファ室１０
とをつないでおらず、遮断動作途中から第１のパッファ
室２と第２のパッファ室１０がつながる様にしたもので
ある。図の実施例特有の効果として、図１，図４の実施
例ほど第２のパッファ室１０内のＳＦ6 ガスの圧力は上
がらないが、遮断可能時間幅を長くすることが可能とな
る。
【００１９】図６は、第２のパッファ室１０内にもピス
トン１３を設け、第２のパッファ室１０内のＳＦ6 ガス
を図１，図４，図５の実施例より効率良く、吹き付けら
れる様にしたものである。第２のパッファ室１０内のガ
スも吹き付けられるので、最終的に吹き付けられるガス
の量は図１の実施例のものに対し、２倍近くにすること
ができる。
【００２０】図７は、図６の第１のパッファ室２と第２
のパッファ室１０との間の連通穴１４に弁１５を設け、
第２のパッファ室１０内のＳＦ6 ガスもパッファ室２内
のＳＦ6 ガスとは別に圧縮し、図６の実施例より効率良
く吹き付ける様にしたものである。図６，図７の実施例
は、大容量の電流遮断に適した構造である。
【００２１】電力用送電系統で、送電線に図８のように
地絡事故Ａ2 を生じたとき、線路両端に接地された遮断
器ＨＳＧＳは速やかに事故線路を切離す。ただし通常の
落雷事故ではアークホーン間に閃絡放電が生じ、事故電
流遮断後放電は消滅してもとの状態に復帰するため、再
度送電が可能となる。
【００２２】このため超高圧系統では系統の安定度を確
保するため１秒以下の時間内に遮断・投入を連続するい
わゆる高速再閉路をするようにしている。
【００２３】ところが、例えば現在計画中の１,０００
ｋＶ 送電系統など、大容量送電系統では、送電線間及
び送電線と大地間の静電容量が大きくなり、健全相を流
れる電流による静電誘導が増大する結果、事故線路両端
の遮断器が事故相を遮断した後も、事故点に数秒程度の
アーク、いわゆる二次アーク電流が継続する可能性があ
る。このため、前述した１秒以下の高速再閉路が難しく
なるという問題がある。二次アーク電流を速やかに消弧
し、高速再閉路を可能にするため、開放された事故相の
両端を高速接地開閉器で接地する方法がある。
【００２４】図９は３相２回線送電線Ａ１〜Ｃ２を示し
ており、線路Ａ１では、両端が遮断器ＣＢＡ１１とＣＢ
Ａ１２を介して変電所母線ＢＡ１とＢＡ２に接続される
とともに、高速接地開閉器ＨＡ１とＨＡ２を介して接地
線に接続されている。ここで、送電線Ａ１に落雷などに
より地絡事故Ｅ１が発生すると、線路Ａ１の両端の遮断
器ＣＢＡ１１とＣＢＡ１２が動作して系統ＢＡ１とＢＡ
２から線路Ａ１を切離す。しかる後、高速接地開閉器Ｈ
Ａ１とＨＡ２を投入して、線路を大地電位に接地して事
故点Ｅ１に継続している二次アーク電流を消弧するもの
であり、前記高速接地開閉器ＨＡ１とＨＡ２を開放した
後、両端の遮断器ＣＢＡ１１とCBA12 を投入して高速再
開路を可能にすることが出来る。
【００２５】ところで、高速接地開閉器ＨＡ１とＨＡ２
の投入中で二次アーク電流Ｅ１の消弧後、他相で多重雷
などにより続けて地絡事故Ｅ２が発生すると、高速接地
開閉器ＨＡ１とＨＡ２に流れる電流には図２に示す様
な、交流電流波形が零線を通過しないいわゆる零ミスの
状態となり、従来の遮断器では遮断が不可能となる場合
がある。
【００２６】前記の零ミスの状態が通常の状態に回復す
るには、通常４サイクル程度の長い時間を必要とする。
これは、後追い事故Ｅ２を検出して遮断指令信号が発せ
られるまでのリレー時間約２サイクルと、遮断器ＣＢＢ
１１とＣＢＢ１２の遮断時間約２サイクルの和に相当す
る。高速接地開閉器ＨＡ１とＨＡ２が上述の零ミス電流
を遮断できるようにするには、４サイクル程度の長い遮
断可能時間幅を有さなければならない。
【００２７】しかし、従来のパッファー式ガス遮断器は
遮断動作が終了すると、パッファーシリンダ内の圧縮ガ
スは全て接点部に吹き付けられてしまい、４サイクル程
度もの長い遮断可能時間を確保することは不可能であっ
た。
【００２８】
【発明の効果】本発明に従えば、ＳＦ6ガスを圧縮し、
圧縮したＳＦ6ガスを接点部に吹き付けてアークを消弧
するパッファーシリンダを有するガス遮断器において、
パッファーシリンダのつば収納部に第２のパッファ室を
設けたことにより、パッファ室が大きくなり、つば収納
部に設けた第２のパッファ室のＳＦ6ガスをdead Volume
として遮断動作終了後も接点部に吹き付けることによっ
て、従来の遮断器と同程度の大きさで、重量も差程増大
することなく、後追い事故時に発生するゼロミス電流を
遮断することが実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例として示した接地開閉装置の
側断面図である。
【図２】ゼロミス電流状態を示す波形図である。
【図３】（Ａ)(Ｂ）は接地開閉装置内の圧力変化を示す
特性図である。
【図４】本発明の他の実施例として示した接地開閉装置
の側断面図である。
【図５】本発明の他の実施例として示した接地開閉装置
の側断面図である。
【図６】本発明の他の実施例として示した接地開閉装置
の側断面図である。
【図７】本発明の他の実施例として示した接地開閉装置
の側断面図である。
【図８】本発明の他の実施例として示したＨＳＧＳの主
回路図である。
【図９】本発明の他の実施例として示した大容量送電系
統図である。
【符号の説明】
１…パッファシリンダ、２…第１のパッファ室、１０…
第２のパッファ室、１１…可動電極、１４…連通穴、１
５…弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 筑紫 正範 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 徳山 俊二 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】接離可能な一対の固定電極と可動電極から
    なる遮断部と、該可動電極を端部に固定した略円筒状の
    つば部とシャフト部を有するパッファシリンダと、該パ
    ッファシリンダつば部の内周面と摺動するよう支持され
    ているパッファピストンで第一のパッファ室を形成し、
    開離動作で前記固定電極と可動電極が開離するととも
    に、第一のパッファ室内のガスを圧縮して前記両電極間
    に吹き付けるようにしたものにおいて、 パッファピストンを外部空間に対して密封された円筒形
    状として、遮断部の遮断位置においてパッファシリンダ
    のつば部に収納されるように構成し、その内部空間を第
    二のパッファ室として第一のパッファ室と連通させるよ
    うにしたことを特徴とする接地開閉装置。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲請求項１に記載のものにお
    いて、パッファピストンの第一のパッファ室と第二のパ
    ッファ室の隔壁に開孔を設け、第一のパッファ室と第二
    のパッファ室を連通させるようにしたことを特徴とする
    接地開閉装置。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲請求項１に記載のものにお
    いて、パッファーシリンダのシャフト内に連通穴を設
    け、該連通穴を介して第一のパッファ室と第二のパッフ
    ァ室を連通させるようにしたことを特徴とする接地開閉
    装置。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲請求項４に記載のものにお
    いて、パッファーシリンダのシャフト内に連通穴を設
    け、該連通穴とパッファ室の開孔位置を、開離動作の途
    中から第一のパッファ室と第二のパッファ室が連通する
    ように設定したことを特徴とする接地開閉装置。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲請求項１に記載のものにお
    いて、第二のパッファ室内に遮断部と連動して動作する
    第二のピストンを設け、開離動作時に二つのパッファ室
    で圧縮したガスを遮断部に吹き付けるようにしたことを
    特徴とする接地開閉装置。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲請求項５に記載のものにお
    いて、パッファピストンの第一のパッファ室と第二のパ
    ッファ室の隔壁に開孔を設け、第一のパッファ室と第二
    のパッファ室を連通させるようにするとともに、開孔部
    に開離動作に連動して開放動作する弁を設け、開離動作
    の途中から第一のパッファ室と第二のパッファ室が連通
    するように設定したことを特徴とする接地開閉装置。
  7. 【請求項７】特許請求の範囲請求項６に記載のものにお
    いて、第一のパッファ室と第二のパッファ室を連通させ
    る開孔部に設けた弁の開放動作時期を、遮断部の開離動
    作の終期に設定したことを特徴とする接地開閉装置。
JP5092618A 1993-04-20 1993-04-20 接地開閉装置 Pending JPH06310000A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5092618A JPH06310000A (ja) 1993-04-20 1993-04-20 接地開閉装置

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5092618A Pending JPH06310000A (ja) 1993-04-20 1993-04-20 接地開閉装置

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EP (1) EP0621616B1 (ja)
JP (1) JPH06310000A (ja)
KR (1) KR100305437B1 (ja)
CN (1) CN1052331C (ja)
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