JPH0676696A - ガス絶縁開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 開閉サージ抑制用の抵抗体の抵抗値及び健全
性を外部から容易に測定可能なガス絶縁開閉器を提供す
る。 【構成】 密閉容器１内に対向配置された可動側接触部
２と第１固定側接触部３、及び可動接触子４を有する。
可動側接触部２と第１固定側接触部３との間に抵抗体シ
ールド５を配置し、抵抗体６を介して第１固定側接触部
３に接続する。可動側接触部２及び第１固定側接触部３
は、可動側通電接触子７及び第１固定側通電接触子８を
それぞれ有する。抵抗体シールド５内に、第２固定側通
電接触子２１を有する第２固定側接触部２３を設け、抵
抗体６と直列に接続する。第２固定側接触部２３を、可
動接触子４が、第１固定側通電接触子８と接触せず、か
つ、第２固定側通電接触子２１に接触する状態をとるこ
とができるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変電所において使用さ
れる抵抗付ガス絶縁開閉器に関し、特に、外部から容易
に抵抗体の健全性を確認するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ガス絶縁開閉器は、３〜６気圧
程度のＳＦ₆ ガスを充填した密閉容器内に、遮断器、断
路器、接地開閉器、変流器、計器用変圧器などの開閉操
作に必要な機器を収納して構成されている。これらのガ
ス絶縁開閉器の中で、断路器の開閉操作は、通常、遮断
器を開いた状態で行われる。このような断路器の開閉操
作に伴い、断路器サージと呼ばれるサージが断路器の極
間において発生し、ガス絶縁開閉装置内を伝搬するが、
この断路器サージは、ＵＨＶクラスではガス絶縁開閉器
の絶縁を脅かすため、その対応が必要となる。

【０００３】以下には、断路器サージの発生電圧レベル
を抑制することを目的として従来提案されている方式に
ついて、図５乃至図９を参照して説明する。この場合、
図５及び図６は断路器の構成の一例を示す半断面図であ
り、図５は閉極状態、図６は開極状態である。また、図
７は同じ断路器の構成を模式的に示す原理図、図８は開
閉動作途中を示す電気回路図、図９は閉極状態を示す電
気回路図である。

【０００４】まず、図５及び図６に示すように、タンク
１内の中央部には、軸方向に対向する形で可動側接触部
２と固定側接触部３が対向配置されている。これらの可
動側接触部２と固定側接触部３の間には、これらの接触
部２，３と同軸に伸びる可動接触子４が、接触部２，３
に対して摺動可能に設けられており、この可動接触子４
が、可動側接触部２に対して常時接触すると共に固定側
接触部３に対して接離することにより、断路器の開閉が
行われるようになっている。

【０００５】そして、可動側接触部２と固定側接触部３
の間には、可動接触子４を包囲する形で抵抗体シールド
５が配置され、この抵抗体シールド５の固定側接触部３
に対向する端部には、断路器サージを十分に抑制可能な
一本から数本の抵抗体６が取り付けられており、この抵
抗体６の他端は、固定側接触部３に取り付けられてい
る。さらに、図中７は可動側接触部２の内側に設けられ
た可動側通電接触子、８は固定側接触部３の内側に設け
られた固定側通電接触子、９は可動側接触部２の外側に
設けられた可動側シールドである。

【０００６】また、抵抗体シールド５の抵抗体６とは反
対側（可動側接触部２に対向する側）の端部の内側に
は、抵抗接点１０が設けられており、この抵抗接点１０
は、図５に示すような閉極状態及び図示していない開閉
動作途中において、可動接触子４とギャップｇの間隔で
対向するように配置されている。このギャップｇは、断
路器の開閉操作途中、可動接触子４の先端が抵抗接点１
０の近傍に位置する時刻において断路器極間に再点弧が
発生した場合に、抵抗接点１０と可動接触子４をフラッ
シオーバによって通電すると共に、この時点において可
動接触子４と固定側接触部３やタンク１との間で絶縁破
壊を生じることのないように、絶縁協調面において十分
な検討を行って決定される。

【０００７】以上のような構成を有する断路器の動作
は、次の通りである。すなわち、投入動作においては、
まず、図６に示すような開極状態から、可動接触子４を
駆動し、固定側接触部３側に移動させる。この結果、可
動接触子４の先端は、抵抗接点１０の近傍に至るが、こ
の状態で断路器極間に再点弧が発生すると、抵抗接点１
０と可動接触子４がフラッシオーバによって通電し、図
８に示すような電気回路１２が構成される。なお、図８
中１１は、断路器の主接点を示している。その後、可動
接触子４は、固定側接触部３内の固定側通電接触子８と
接触し、図５に示すような閉極状態となって、図９のよ
うな抵抗体６を通らない電気回路１３を構成し、投入動
作が完了する。

【０００８】また、遮断動作においては、前述の投入動
作とは逆の動作を行う。すなわち、図５に示すような閉
極状態から可動接触子４を駆動して可動側接触部２側に
移動させる。そして、最終的に、図６に示すように、可
動接触子４の先端が可動側シールド９内に収まり、遮断
動作が完了する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、断路器サー
ジは、電圧の立ち上がりにおいて数ナノ秒の高周波成分
を含むことが知られている。そのため、抵抗体自体の持
つ内部インダクタンス、抵抗体と周囲の導体、タンクな
どとの浮遊のキャパシタンスによって抵抗体内部におけ
るサージ電圧の電位分担が不均一となる場合があり、こ
のことにより、抵抗体自身の絶縁性能を低下させること
になる。また、ＵＨＶのように送電電圧が極めて高く、
かつ、電流開閉操作を多数回実施する場合などにおいて
は、抵抗体の劣化を生じ、抵抗体の絶縁性能を脅かすこ
とになる。

【００１０】このため、経年使用に対し、抵抗体自身の
良否診断が必要不可欠となる。しかしながら、前述した
ような従来の断路器では抵抗体自身の健全性を確認する
ためには、抵抗体を直接確認しなければならない。そし
て、このような確認のためには、機器を分解して抵抗体
の良否診断を実施しなければならず、多大の労力と時間
を必要とするだけでなく、変電所の運用にも大きな支障
をきたすことになる。なお、以上のような問題点は、断
路器だけでなく、開閉サージ抑制用の抵抗体を有する各
種のガス絶縁開閉器において同様に存在している。

【００１１】本発明は、上記のような従来技術の課題を
解決するために提案されたものであり、その目的は、開
閉サージ抑制用の抵抗体の抵抗値及び健全性を外部から
容易に測定可能なガス絶縁開閉器を提供することであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によるガス絶縁開
閉器は、絶縁性ガスを充填した密閉容器内に対向して配
置された可動側接触部と第１固定側接触部、及びこれら
の接触部間に可動に設けられ、前記可動側接触部と接触
可能でかつ前記第１固定側接触部と接離可能な可動接触
子を有し、前記可動側接触部と第１固定側接触部との間
に抵抗体シールドが配置され、この抵抗体シールドが抵
抗体を介して前記第１固定側接触部に接続され、前記可
動側接触部及び第１固定側接触部が、前記可動接触子と
接触可能な可動側通電接触子及び第１固定側通電接触子
をそれぞれ有するガス絶縁開閉器において、前記抵抗体
シールド内に、前記可動接触子と接触可能な第２固定側
通電接触子を有する第２固定側接触部を設け、この第２
固定側接触部を前記抵抗体と直列に接続すると共に、こ
の第２固定側接触部を、前記可動接触子が、前記第１固
定側通電接触子と接触せず、かつ、前記第２固定側通電
接触子に接触する状態をとることができるように構成し
たことを特徴としている。

【００１３】

【作用】以上のような構成を有する本発明によれば、可
動接触子を第２固定側通電接触子に接触させ、可動接触
子をこの位置に保持することにより、第２固定側通電接
触子と抵抗体を通る一方で第１固定側通電接触子を通ら
ない（従って、主接点を通らない）直列の電気回路を構
成することができるため、この直列の電気回路を利用し
て、抵抗体の抵抗値を外部から測定することができる。
特に、抵抗体に所定の雷インパルス電圧を印加すること
により、抵抗体の健全性を容易に確認できる。

【００１４】

【実施例】以下には、本発明によるガス絶縁開閉器を断
路器に適用してなる一実施例について、図１乃至図４を
参照して具体的に説明する。ここで、図１は本実施例の
断路器の構成を示す半断面図、図２は開閉動作途中を示
す電気回路図、図３は閉極状態を示す電気回路図、図４
は抵抗体の抵抗値及び健全性を測定するための原理を示
す電気回路図である。

【００１５】ＳＦ₆ ガスを封入したタンク（密閉容器）
１内の中央部には、軸方向に対向する形で可動側接触部
２と第１固定側接触部３が対向配置されている。これら
の可動側接触部２と第１固定側接触部３の間には、これ
らの接触部２，３と同軸に伸びる可動接触子４が、接触
部２，３に対して摺動可能に設けられており、この可動
接触子４が、可動側接触部２に対して常時接触すると共
に第１固定側接触部３に対して接離することにより、断
路器の開閉が行われるようになっている。また、可動接
触子４は図示していない操作装置の駆動力により駆動さ
れるようになっている。

【００１６】そして、可動側接触部２と第１固定側接触
部３の間には、可動接触子４を包囲する形で抵抗体シー
ルド５が配置され、この抵抗体シールド５の第１固定側
接触部３に対向する端部には、断路器サージを十分に抑
制可能な一本から数本の抵抗体６が取り付けられてお
り、この抵抗体６の他端は、第１固定側接触部３に取り
付けられている。さらに、図中７は可動側接触部２の内
側に設けられた可動側通電接触子、８は第１固定側接触
部３の内側に設けられた第１固定側通電接触子、９は可
動側接触部２の外側に設けられた可動側シールドであ
る。

【００１７】また、抵抗体シールド５の抵抗体６とは反
対側（可動側接触部２に対向する側）の端部の内側に
は、第１抵抗接点１０が設けられており、この第１抵抗
接点１０は、図１に示すような開閉動作途中及び図示し
ていない閉極状態において、可動接触子４とギャップｇ
の間隔で対向するように配置されている。このギャップ
ｇは、絶縁協調面において十分な検討を行って決定され
る。

【００１８】ここまでの構成は、前述した従来例と同様
であるが、さらに、本実施例においては、抵抗体シール
ド５内に、第２抵抗接点２０、第２固定側通電接触子２
１、及びイタバネ２２を備えた第２固定側接触部２３が
設けられている。この場合、第２抵抗接点２０は、この
第２固定側通電接触子２１の可動側接触部２に対向する
側の端部の内側に、第１抵抗接点１０と近接して配置さ
れている。そして、第２固定側通電接触子２１が、イタ
バネ２２によって可動接触子４側に付勢されることによ
り、図１に示すような開閉動作途中及び図示していない
閉極状態において、第２抵抗接点２０が可動接触子４と
の接触状態を維持するように構成されている。なお、本
実施例においては、第２固定側接触部２３を設けた関係
上、前述の従来例の固定側接触部に相当する接触部を第
１固定側接触部と言い換え、また、従来例の固定側通電
接触子に相当する部分を第１固定側通電接触子と言い換
え、さらに、従来例の抵抗接点に相当する部分を第１抵
抗接点と言い換えているが、実質的には同一の構成であ
るため、同じ符号を付している。

【００１９】以上のように構成された本考案の断路器の
作用は次の通りである。すなわち、投入動作において
は、図示していない開極状態から、可動接触子４を駆動
し、固定側接触部３側に移動させる。この結果、可動接
触子４の先端は、第１抵抗接点１０及び第２抵抗接点２
０の近傍に至るが、この場合、図１に示すように、第１
抵抗接点１０に対してはギャップｇの間隔で対向する
（従って接触しない）一方で、第２抵抗接点２０に接触
する状態において、可動接触子４の位置を保持する。こ
の状態においては、可動接触子４が、第２抵抗接点２０
と通電し、図２に示すように、第２抵抗接点２０と抵抗
体６を通る一方で、主接点１１を通らない直列の電気回
路２４が構成される。すなわち、第２固定側接触部２３
内の第２固定側通電接触子２１と抵抗体６を通る一方
で、第１固定側接触部３内の第１固定側通電接触子８を
通らない直列の電気回路２４が構成される。なお、可動
接触子４の位置をこのように保持する方法としては、例
えば手動操作方式、油圧による操作方式などを使用する
ことができる。

【００２０】この後、可動接触子４は、第１固定側接触
部３内の第１固定側通電接触子８と接触し、図３に示す
ように、第２抵抗接点２０と抵抗体６を通る直列の電気
回路２４と主接点１１を通る直列の電気回路２５とが構
成され、これらの電気回路２４，２５からなる並列の電
気回路が構成される。すなわち、第２固定側接触部２３
内の第２固定側通電接触子２１と抵抗体６を通る直列の
電気回路２４と共に、第１固定側接触部３内の第１固定
側通電接触子８を通る直列の電気回路２５が構成され、
これらの電気回路２４，２５からなる並列の電気回路が
構成され、投入動作が完了する。

【００２１】また、遮断動作においては、前述の投入動
作とは逆の動作を行う。すなわち、図示していない閉極
状態から、可動接触子４を駆動して可動側接触部２側に
移動させ、最終的に、可動接触子４の先端が可動側シー
ルド９内に収まり、遮断動作が完了する。

【００２２】ところで、図３に示すように、並列の電気
回路が構成された状態で、第１固定側接触部３を通る抵
抗は通常μΩレベルの値であるのに対し、抵抗体６の抵
抗値はサージを十分に抑制可能な５００Ω程度の値であ
ることから、抵抗値の差は、桁違いに抵抗体６の方が大
きい。このため、可動接触子４の投入完了状態において
抵抗体６の抵抗値を測定することは不可能である。

【００２３】しかしながら、本実施例においては、図１
に示すように、可動接触子４を中間で保持することによ
り、図２に示すように、第２固定側接触部２３内の第２
固定側通電接触子２１と抵抗体６を通る一方で、第１固
定側接触部３内の第１固定側通電接触子８を通らない直
列の電気回路２４を構成できるため、この電気回路２４
を両端から測定することで、抵抗体６の抵抗値を測定す
ることができる。このような抵抗体６の測定方法として
は、図４に示すように、断路器２６の両端に通常設けら
れる接地開閉器２７を使用して測定することができる。
なお、図中２８は遮断器である。

【００２４】ところで、抵抗体６が不良となる原因とし
ては、断線及び短絡が挙げられる。断線の場合には、低
い電圧でも健全性の良否は確認できるが、短絡の場合に
は低い電圧で健全性を確認することは難しい。従って、
短絡の場合には、電気回路２４に比較的高い雷インパル
ス電圧などを印加して測定することにより、高電圧印加
時の短絡状態を判定することができる。さらに、図４に
示すように、接地開閉器２７を通して測定した場合に
は、特別な構造を必要としないため、測定を容易に行う
ことができ、また、高い電圧をかけても性能的に問題を
生じることはない。

【００２５】以上のように、本実施例においては、抵抗
体シールド５内に、第２固定側通電接触子２１を有する
第２固定側接触部２３を設け、可動接触子４を第２固定
側通電接触子２１と接触させた状態で可動接触子４を保
持することにより、図２に示すように、抵抗体６を通り
主接点１１を通らない直列の電気回路を構成できるた
め、図４に示すように、抵抗体６の抵抗値を接地開閉器
２７の接地端子などを利用して外部から測定でき、ま
た、抵抗体６に高電圧の雷インパルス電圧を印加して短
絡モードの確認もすることが可能であり、抵抗体の健全
性を容易に確認できる。

【００２６】従って、抵抗体６の健全性を確認するため
に従来必要であった機器分解などの作業が省略できるた
め、抵抗体６の異常発見のための作業時間の大幅な短縮
ができる。この結果、線路停止時間の短縮に貢献でき、
変電所の運用効率の大幅な向上が可能となる。さらに、
抵抗体６の健全性を容易に確認できることから、ガス絶
縁開閉器自身の信頼性の向上に貢献できる。

【００２７】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、第２固定側接触部の具体的な構成は適宜
選択可能である。また、本発明は断路器だけでなく、開
閉サージ抑制用の抵抗体を有する各種のガス絶縁開閉器
にも同様に適用可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
抵抗体シールド内に第２固定側通電接触子を有する第２
固定側接触部を設け、可動接触子を第２固定側通電接触
子と接触させた状態で可動接触子を保持することによ
り、抵抗体を通り主接点を通らない直列の電気回路を構
成できるため、開閉サージ抑制用の抵抗体の抵抗値及び
健全性を外部から容易に測定可能なガス絶縁開閉器を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガス絶縁開閉器を断路器に適用し
てなる一実施例の構成を示す図であり、特に、開閉動作
途中を示す半断面図。

【図２】図１の断路器の開閉動作途中を示す電気回路
図。

【図３】図１の断路器の閉極状態を示す電気回路図。

【図４】図１の抵抗体の抵抗値及び健全性を測定するた
めの原理を示す電気回路図。

【図５】従来の断路器の構成の一例を示す図であり、特
に、閉極状態を示す半断面図。

【図６】図５の断路器の開極状態を示す半断面図。

【図７】図５の断路器の構成を模式的に示す原理図。

【図８】図５の断路器の開閉動作途中を示す電気回路
図。

【図９】図５の断路器の閉極状態を示す電気回路図。

【符号の説明】 １…タンク（密閉容器） ２…可動側接触部 ３…第１固定側接触部 ４…可動接触子 ５…抵抗体シールド ６…抵抗体 ７…可動側通電接触子 ８…第１固定側通電接触子 ９…可動側シールド １０…第１抵抗接点 １１…主接点 ２０…第２抵抗接点 ２１…第２固定側通電接触子 ２２…イタバネ ２３…第２固定側接触部 ２４，２５…電気回路 ２６…断路器 ２７…接地開閉器 ２８…遮断器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性ガスを充填した密閉容器内に対向
   して配置された可動側接触部と第１固定側接触部、及び
   これらの接触部間に可動に設けられ、前記可動側接触部
   と接触可能でかつ前記第１固定側接触部と接離可能な可
   動接触子を有し、前記可動側接触部と第１固定側接触部
   との間に抵抗体シールドが配置され、この抵抗体シール
   ドが抵抗体を介して前記第１固定側接触部に接続され、
   前記可動側接触部及び第１固定側接触部が、前記可動接
   触子と接触可能な可動側通電接触子及び第１固定側通電
   接触子をそれぞれ有するガス絶縁開閉器において、 前記抵抗体シールド内に、前記可動接触子と接触可能な
   第２固定側通電接触子を有する第２固定側接触部を設
   け、この第２固定側接触部を前記抵抗体と直列に接続す
   ると共に、この第２固定側接触部を、前記可動接触子
   が、前記第１固定側通電接触子と接触せず、かつ、前記
   第２固定側通電接触子に接触する状態をとることができ
   るように構成したことを特徴とするガス絶縁開閉器。