JPH07122164A - パッファ形ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、消弧室の接触子を開離した状態にお
いて、コンデンサ電流が流れないように、かつパッファ
シリンダ容積を増やさないで遮断性能を向上させたパッ
ファ形ガス遮断器を提供することにある。 【構成】本発明は、パッファ形ガス遮断器において、固
定アーク接触子と同軸に設けた固定通電接触子の内側で
且つ、その内径が固定アーク電極の外径よりも大きい耐
熱性部材で周囲を囲んだ磁性体を配置しているので、故
障電流を遮断後、磁性材料の飽和磁束密度により決まる
飽和するまでの間、電流零点を保持しようとし、その結
果、等価的に電流零点近傍の電流の傾きが緩くなり、そ
れに対応して発生する過渡回復電圧上昇率が減少するの
で、大きい故障電流も遮断可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパッファ形ガス遮断器、
特に遮断後のサージ抑制を行うパッファ形ガス遮断器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ガス遮断器において、電流遮断動作を行
うと固定電極と可動電極間にアークが発生する。このア
ークを消弧させるために、従来のガス遮断器において
は、絶縁性のノズルからＳＦ6 ガスのガス流をアークに
吹き付けていた。電流遮断後は、電源の回復電圧と系統
構成あるいは短絡、地絡位置により決まる過渡回復電圧
が遮断器接触子間に現れる。

【０００３】ところで、近距離故障電流遮断は、遮断電
流が大きくなるに従って電流遮断時の電流零点における
電流の傾きと系統のサージインピーダンスの積で決まる
非常に急激な立ち上がりの過渡回復電圧が発生する。こ
の過渡回復電圧上昇率は、遮断器の遮断性能に大きく影
響する。遮断するためにはパッファシリンダ容積を大き
くしたり、開極速度を速めたりしてパッファシリンダ内
の圧力上昇を増加することが必要となるので機器が大形
化する。機器を大形化しないで遮断するためには過渡回
復電圧上昇率を抑えることが重要である。

【０００４】過渡回復電圧上昇率を穏やかにするため
に、従来のガス遮断器では、消弧室の極間にコンデンサ
を設置することによりパッファシリンダ容積の増大を図
らずに遮断器の性能を向上させていた。

【０００５】しかし、このような構造は遮断器の接触子
を開極してもコンデンサ側を通してコンデンサ電流が流
れ、接触子が完全開離状態にも拘わらず回路を完全に切
り放すことができなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述したのように、コ
ンデンサを消弧室に並列に接続することは近距離線路故
障電流遮断性能を向上することに対して重要であるが、
系統から切り離して接触子を完全開離してもコンデンサ
側にコンデンサ電流が流れ、完全に切り離すことができ
なかった。

【０００７】また、将来、ガス遮断器がさらに大容量化
することが予想されるが、そうなると、消弧室極間に接
続するコンデンサの容量も増加し、ますますコンデンサ
電流が増加する傾向にある。しかし、コンデンサを設置
しないとパッファシリンダの容積を大きくしたり、ある
いは開極速度を速めたりすることが必要になる。

【０００８】本発明は以上の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、消弧室の接触子を開離した状態に
おいて、コンデンサ電流が流れないように、かつパッフ
ァシリンダ容積を増やさないで遮断性能を向上させたパ
ッファ形ガス遮断器を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１は、消弧性ガスを充填した容器内
に接離可能な固定アーク接触子及び可動アーク接触子を
有し、可動部側に設けられたパッファピストンとパッフ
ァシリンダとからなるパッファ室を圧縮することによっ
て消弧性ガスを圧縮してノズル部に導き、固定可動アー
ク接触子と可動アーク接触子間に発生したアークに吹き
付けて消弧せしめる消弧室を有するパッファ形ガス遮断
器において、固定アーク接触子と同軸に設けた固定通電
接触子の内側で、且つその内径が固定アーク電極の外径
よりも大きい耐熱性部材で周囲を囲んだ磁性体を配置し
たことを特徴とする。また請求項２は、耐熱性部材で周
囲を囲んだ磁性体を固定通電接触子の内側に接するよう
に配置したことを特徴とする。さらに請求項３は、耐熱
性部材で周囲を囲んだ磁性体を固定アーク接触子の周囲
に配置したことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明のパッファ形ガス遮断器によると、故障
電流を遮断後、磁性材料の飽和磁束密度により決まる飽
和するまでの間、電流零点を保持しようとする。その結
果、等価的に電流零点近傍の電流の傾きが緩くなり、そ
れに対応して発生する過渡回復電圧上昇率が減少するの
で、大きい故障電流も遮断可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。図１は本発明の一実施例の断面図である。同図にお
いて、本実施例のガス遮断器の消弧室は、電流を遮断す
る際接離自在の固定アーク接触子１および可動アーク接
触子２と、可動アーク接触子２が取り付けられた可動側
の操作ロッド７に固着したパッファシリンダ３と、この
パッファシリンダ３と可動側の固定部から支持固定され
たパッファピストン４とから構成されたパッファ室５
と、このパッファ室５を圧縮することによってＳＦ6 ガ
スをパッファシリンダ３に可動通電接触子１３によって
固定されたノズル６を通して固定アーク接触子１と可動
アーク接触子２間のアークに吹き付け消弧する。操作ロ
ッド７は、図示していない駆動装置に絶縁ロッドを介し
て機械的に接続されている。

【００１２】また、固定アーク接触子１は可動側の固定
部に固着された絶縁筒８によって支持された固定側電極
９の中心軸上に配置し、固定側電極９からリブ１０によ
って支持されている。固定側電極９と可動通電接触子１
３との間に接離可能な固定通電接触子１４を配置する。

【００１３】さらに、固定側電極９の内側には耐熱性部
材１１で同心円状に周囲を囲んだアモルファス合金等の
強磁性材料によって作られた磁性体１２を固着する。磁
性体１２の内径は可動通電接触子１３の最大外径より大
きくなるように構成する。

【００１４】次に、本実施例の作用を図１乃至図３を用
いて説明する。図１の投入状態においては商用周波数の
電流が流れる。例えば、図３に示すアモルファスフルオ
ロポリマー合金２６０５Ｓ−２の交流磁化曲線から６０
Ｈｚにおける飽和点の磁化強度を求めると、２２Ａ／ｍ
となる。投入状態において、商用電流は可動通電接触子
１３と固定通電接触子１４を通して流れ、それによって
発生する磁束は、通電接触子よりも内側には入り込まな
いため、固定側電極の内側に配置した磁性体１２に作用
しない。

【００１５】短絡事故が発生し、図２に示すように遮断
器が遮断動作を始めると、短絡電流が可動通電接触子１
３及び固定通電接触子１４から固定アーク接触子１及び
可動アーク接触子２に転流し、アーク１５を発生する。
アーク電流が固定アーク接触子１に流れることによって
発生した磁束は、固定電極の内側に配置した磁性体１２
に作用する。大電流期間では、電流が大きいため磁性体
１２は飽和する。電流が電流零点近傍の磁性体の飽和点
まで減少すると、飽和が解除され大きなインダクタンス
を示し、電流零の状態を保持しようとする。この作用に
よって電流零点の傾きが等価的に緩やかになり、電流零
点の傾きと系統のサージインピーダンスによって決まる
近距離線路故障遮断後の過渡回復電圧上昇率を低下させ
ることができる。磁性体１２は、その内側を耐熱性部材
１１で保護しアークに直接さらされても磁化特性は変化
しない。

【００１６】上述したように、本実施例におけるパッフ
ァ形ガス遮断器では固定電極側の内側に耐アーク性部材
により保護した磁性体を配置し、投入状態では通電され
る導体の内部に磁性体があるため通電電流による鎖交が
無い。遮断動作を開始しその途中においてアークコンタ
クト間に電流が移るとその電流が磁性体に鎖交するよう
になり、磁性体による効果が現れる。電流零点近傍にお
いては、電流を保持しようと作用するため電流の傾きを
緩やかにすると同時に過渡回復電圧上昇率も緩やかにな
り、近距離線路故障のような遮断後急峻な過渡回復電圧
上昇率となるような遮断では、その効果が発揮され消弧
室に過渡回復電圧上昇率緩和用の並列コンデンサを設置
しなくても遮断が可能となる。

【００１７】図４は本発明の他の実施例の断面図であ
り、本実施例が上記実施例と相違する点は、磁性体の配
置構成が相違するのみでその他の構成は同一であるの
で、同一部分には同一符号を付してその説明は省略す
る。図４に示すように、本実施例では固定アーク接触子
１の周囲に磁性体１２ａを配置しその外側に耐アーク性
部材１１ａを設けることにより磁性体１２ａがアークに
さらされるのを防止する構造にしている。本実施例も上
記実施例と同様の効果が得られることは明白である。

【００１８】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明におけるパッ
ファ形ガス遮断器では消弧室に並列にコンデンサを設置
せず、かつパッファシリンダ容積を増やさなくても近距
離線路故障電流の遮断時に発生する過渡回復電圧上昇率
を減少させ、遮断可能にすることができる。さらに、コ
ンデンサを用いていないパッファ形ガス遮断器に適用す
ると、パッファシリンダ容積を減らすことも可能であ
り、パッファ形ガス遮断器を小型化することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の断面図。

【図２】図１の遮断途中の作用を説明するための断面
図。

【図３】図１の磁性体の特性を示す図。

【図４】本発明の他の実施例の断面図。

【符号の説明】

１…固定アーク接触子、２…可動アーク接触子、３…パ
ッファシリンダ、４…パッファピストン、５…パッファ
室、６…ノズル、７…操作ロッド、８…絶縁筒、９…固
定側電極、１０…リブ、１１，１１ａ…耐熱性部材、１
２，１２ａ…磁性体、１３…可動通電接触子、１４…固
定通電接触子、１５…アーク。

Claims (3)

【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接離可能
   な固定アーク接触子及び可動アーク接触子を有し、可動
   部側に設けられたパッファピストンとパッファシリンダ
   とからなるパッファ室を圧縮することによって消弧性ガ
   スを圧縮してノズル部に導き、前記固定アーク接触子と
   可動アーク接触子間に発生したアークに吹き付けて消弧
   せしめる消弧室を有するパッファ形ガス遮断器におい
   て、前記固定アーク接触子と同軸に設けた固定通電接触
   子の内側で、且つその内径が前記固定アーク接触子の外
   径よりも大きい耐熱性部材で周囲を囲んだ磁性体を配置
   したことを特徴とするパッファ形ガス遮断器。
2. 【請求項２】 前記耐熱性部材で周囲を囲んだ磁性体を
   前記固定通電接触子の内側に接するように配置したこと
   を特徴とする請求項１記載のパッファ形ガス遮断器。
3. 【請求項３】 前記耐熱性部材で周囲を囲んだ磁性体を
   前記固定アーク接触子の周囲に配置したことを特徴とす
   る請求項１記載のパッファ形ガス遮断器。