JPH0676699A - ガス断路器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電極部分に抵抗体を有する断路器において、
抵抗体部分の耐絶縁性能を向上する。 【構成】 消弧ガス２を充填した金属タンク１内に、接
触子を有する固定電極６と、この固定電極６と対向して
配置され且つ接離自在の可動電極９を収納する。前記固
定電極６とその先端に設けた先端側シールド７との間に
抵抗体８を設ける。この抵抗体８を、絶縁筒２７の周囲
に抵抗線２８を巻き付け、更に抵抗線２８をエポキシ樹
脂２９のような絶縁物でモールドして構成する。抵抗体
８表面の抵抗線２８による凹凸がなくなり、抵抗体８表
面と絶縁消弧ガス２との電界が緩和される。その結果、
断路器全体の耐絶縁電圧が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、密閉容器内にＳＦ6 ガ
スなどの消弧ガスを充填し、この内部に可動及び固定接
触子を接離可能にしたガス断路器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、断路器は短い送電線路の充電電
流を遮断することが要求される。このような断路器が使
用される送電線線路やこれに接続された変圧器などの分
布キャパシタンスおよび分布インダクタンスを、近似的
に集中のキャパシタンスや集中のインダクタンスで表
し、送電線路の充電電路遮断回路を等価回路で表すと、
例えば図３の様になる。すなわち、図３において、１６
は電源電圧、１７は短絡インピーダンス、１８は変圧器
や電源側送電線路などのキャパシタンス、１９は電源側
送電線路のインダクタンス、２０は負荷側送電線路のキ
ャパシタンス、２１は負荷側送電線路のインダクタン
ス、２２は断路器である。

【０００３】このような用途に使用されるガス断路器と
して、従来から特公昭５３−３８０３１号公報や特公昭
６０−４２５７０号公報に示すものが公知である。図４
および図５はこれら従来の断路器の構成を示す断面図
で、図４は投入状態、図５は開極途中の状態を示す。図
４および図５において、１は金属製タンク、２は金属製
タンク１内に封入されたＳＦ6 ガス、３はスペーサ、４
は断路器固定側端子に通じる導体、５は断路器可動側端
子に通じる導体、６は固定電極、７は固定電極の先端側
シールド、７’は同じく固定電極の基部側シールド、８
は固定電極６とシールド７との間に挿入された抵抗体、
９は可動電極、１０は固定電極側耐弧電極、１１は固定
電極側通電接触子、１２は可動電極側耐弧電極、１３は
可動電極側通電接触子、１４は可動電極側シールド、１
５は可動電極９を駆動する絶縁体である。

【０００４】図４および図５に示す断路器で、絶縁体１
５は図示されていない操作機構に接続されていて、この
操作機構により極間および投入動作が行われる。この場
合、可動電極側耐弧電極１２と固定電極の先端側シール
ド７との間の絶縁回復特性は、図６に示したような特性
となる。このような特性の断路器で、図３に示すような
回路を開極する場合には、図７のような電圧波形を得
る。この場合、図７の再点弧点Ｃ, Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ
は、図６に示すＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈの極間距離と対
応している。図７において、２３は図５の”ａ”点の電
圧波形であり、２４は電源電圧の電圧波形を示す。２３
と２４の曲線の差が断路器の極間電圧である。

【０００５】この関係を説明すると、例えば図７のＡ点
で可動電極側耐弧電極１２と固定電極側耐弧電極１０と
の間で開極し、その後可動電極側耐弧電極１２の先端が
固定電極の先端側シールド７の内部から出ると、電流が
小さいため、Ｂ点で電流遮断する。負荷側のキャパシタ
ンス２０にはこの時の電源電圧が残り、電源電圧の変化
と共に極間電圧が大きくなる。極間電圧が絶縁回復電圧
を上まわると、Ｃ点で再点弧する。この再点弧は、可動
電極側耐弧電極１２の先端部と固定電極側耐弧電極１０
または固定電極の先端側シールド７の先端部との間で発
生し、従って例えば図５に示すように、再点弧アーク２
５が形成される。このように開極途中で再点弧アーク２
５が発生しても、電流が小さいのですぐに遮断されて、
負荷のキャパシタンス２０には電源電圧が残る。こうし
て再点弧を続り返し、絶縁回復電圧の上昇と共に再点弧
時の極間電圧も大きくなるが、絶縁回復電圧が極間電圧
を上まわれば、再点弧の繰り返しは停止して遮断が完了
する。

【０００６】さて、図４の構成でもサージ抑制の必要の
ない場合、すなわち固定電極６と固定電極の先端側シー
ルド７との間に挿入した抵抗体８の代わりに金属導体が
設けられている。このような断路器にあっては、極間、
すなわち可動電極側耐弧電極１２と固定電極の先端側シ
ールド７との間で再点弧が発生すると、図３に示すキャ
パシタンス１８と２０、インダククンス１９と２１の回
路で高周波振動が発生し、図８に示すように高周波電圧
２６が発生する。この電圧は、断路器が再点弧する時の
極間電圧が大きいほど大きく、この過電圧が断路器自身
またはこれに隣接する他の機器の絶縁を脅かす場合もあ
る。従って、再点弧時の過電圧を小さくするために、図
４および図５に示すように、固定電極６部分に抵抗体８
を設け、開極時における再点弧時の電流を、導体４−固
定電極６−抵抗体８−固定電極の先端側シールド７−可
動電極９−通電接触子１３−導体５の経路を経て流し、
抵抗体８による回路の損失を利用して、過電圧を小さく
抑えようとしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなガス断路
器において、抵抗体８は、例えば図９に示す様に、絶縁
筒２７に抵抗線２８を巻き付けて構成されているため
に、抵抗体８の表面には抵抗線２８の直径で決まる凹凸
が生じている。この抵抗体８には、再点弧したときの高
周波過電圧及び運転電圧が印加されるが、図９の抵抗体
８のように抵抗体表面に凹凸があると、前記電圧が印加
されたときにＳＦ6 ガス中の電界がその耐絶縁電界値以
上になりやすく、ＳＦ6 ガスのフラッシオーバを生じや
すい。このような現象は断路器全体の信頼性を損なうた
め、断路器の信頼性向上のためには、抵抗体８の表面の
電界を下げ、フラッシオーバを防止することが要求され
ていた。

【０００８】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、過電
圧を小さく抑えるために取り付けられる抵抗体の表面の
電界が低く、絶縁破壊が生じる恐れの少ない信頼性の高
い断路器を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、消弧ガスを充填した金属タンク内に、接
触子を有する固定電極と、この固定電極の接触子を包囲
するように設けた固定電極の先端側シールドと、前記固
定電極と対向して配置され且つ接離自在の可動電極とを
収納し、前記固定電極の先端側シールドの内側に抵抗体
を設け、この抵抗体を介して固定電極の先端側シールド
を固定電極に接続したガス断路器において、前記抵抗体
を高誘電率の絶縁物でモールドしたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記のような構成を有する本発明においては、
抵抗体表面に抵抗線による凹凸が存在しその部分の電界
が大きくなっても、抵抗線全体が貫通絶縁耐力の大きな
絶縁物でモールドされているため、抵抗線表面での絶縁
破壊は効果的に抑止される。また、絶縁物の誘電率が大
きいため、抵抗線の凹凸による電界の集中が緩和され、
絶縁物とＳＦ6 ガスとの界面での電界が低くなり、抵抗
体の耐絶縁特性が向上する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明の実施例を説明するための
縦断面図、図２は図１の抵抗体部分の拡大断面図であ
る。なお、この図１において、前記図４および図５に示
した従来技術と同一部分は同一の符号を付し、説明を省
略する。

【００１２】本実施例においては、固定電極６の基部に
フランジ部６ａを一体に形成し、このフランジ部の先端
に筒状の抵抗体８を配設し、この抵抗体８の先端に先端
側シールド７を設ける。この抵抗体８は、図２に示すよ
うに、絶縁筒２７の周囲に抵抗線２８を巻き付けて、そ
の周囲をエポキシ樹脂２９のような絶縁物でモールドし
たものである。

【００１３】このような構成を有する本実施例におい
て、断路器を動作させたとき極間、すなわち可動電極側
耐弧電極１２と固定電極の先端側シールド７との間で再
点弧が発生すると、再点弧アーク２５が発生し、高周波
過電圧が発生する。この時、抵抗体８にもこの過電圧が
印加されるが、抵抗線２８によって生じる凹凸がエポキ
シ樹脂２９によってカバーされているので、エポキシ樹
脂とＳＦ6 ガスとの界面では電界の集中が生じにくい。
その結果、抵抗体８部分での絶縁破壊が生じる恐れがな
くなり、断路器全体の絶縁耐圧が向上する。

【００１４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、抵
抗線を絶縁物内にモールドするという簡単な手段によ
り、抵抗体部分の絶縁耐圧が向上し、対地耐電圧性能が
高く、信頼性の高いガス断路器を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス断路器の一実施例を示す半断面
図。

【図２】図１の実施例における抵抗体部分の断面図。

【図３】断路器を使用した充電電流遮断に当たっての近
似等価回路図。

【図４】従来のガス断路器の一例を示す半断面図。

【図５】図４のガス断路器の開極途上を示す半断面図。

【図６】図４のガス断路器極間の絶縁回復特性図。

【図７】図４のガス断路器の充電電流遮断時の再点呼に
よる電圧波形図。

【図８】図４のガス断路器において抵抗体８が金属であ
る場合の再点弧サ−ジ電圧の説明図。

【図９】従来の抵抗体８の構造の一例を説明するための
断面図。

【符号の説明】

１…金属タンク ２…ＳＦ6 ガス ６…固定電極 ７…固定電極の先端側シールド ８…抵抗体 ９…可動電極 ２８…抵抗線 ２９…エポキシ樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大島 巖 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】消弧ガスを充填した金属タンク内に、接触
   子を有する固定電極と、この固定電極の接触子を包囲す
   るように設けた固定電極の先端側シールドと、前記固定
   電極と対向して配置され且つ接離自在の可動電極とを収
   納し、前記固定電極の先端側シールドの内側に抵抗体を
   設け、この抵抗体を介して固定電極の先端側シールドを
   固定電極に接続したガス断路器において、 前記抵抗体を高誘電率の絶縁物でモールドしたことを特
   徴とするガス断路器。