JPH07192587A - 遮断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 開極後の接触子間の開極距離を迅速に増大可
能で、かつ、開極動作時の衝撃力を格段に低減可能であ
り、遮断性能に優れ、機械的に安定で、しかも経済的な
遮断装置を提供する。 【構成】 可動接触子部Ａの可動接触子１２は、駆動装
置直結部である操作ロッド８とパッファシリンダ９に対
して、摺動可能に構成され、バネ１１によって、対向接
触子部Ｂ側に向かって付勢される。対向接触子部Ｂの対
向接触子１８は、可動接触子１２と接離可能に対向して
配置される。駆動装置Ｃは、油圧シリンダ１９と油圧ピ
ストン２０を備え、油圧ピストン２０のピストンロッド
２０ｂに、絶縁ロッドなどを介して操作ロッド８が直結
される。油圧ピストン２０ａの端面からシリンダベース
２１の端面までの制動開始距離Ｌ_D2は、全ストローク長
Ｌ_T の７０％以下とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス遮断器に関するも
のであり、特に、主遮断部と並列に直列抵抗を有する抵
抗遮断部を接続し、開極時および閉極時に発生するサー
ジ電圧を抑制するように構成された抵抗付きガス遮断器
の抵抗遮断部として好適な遮断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電力系統用の遮断器として、主遮
断部と並列に直列抵抗を有する抵抗遮断部が接続される
方式がある。このような抵抗付き遮断器の動作は次の通
りである。すなわち、遮断の際には、主遮断部に遅れて
抵抗遮断部が開極して抵抗に電流を流し、開極時に発生
するサージ電圧を抑制する。また、閉極の際には、抵抗
遮断部が主遮断部に先行して閉極し、抵抗に電流を流
し、閉極に伴って発生するサージ電圧を抑制する。

【０００３】以上のような抵抗付き遮断器が事故電流を
遮断する時の動作の概念を図９に示す。この図は、一例
として、この遮断器の図中右側端子で故障が発生した場
合を示している。また、図において、１は主遮断部、２
は抵抗遮断部、３は抵抗、Ｉ，Ｉｒは電流を示してい
る。

【０００４】まず、図９（ａ）に示す閉極状態におい
て、電流Ｉは経路の抵抗値が小さい主遮断部１を流れて
いる。次に、図９（ｂ）に示すように、抵抗遮断部２を
閉極したまま主遮断部１を開極すると、電流Ｉｒが抵抗
遮断部２と抵抗３を通って流れるようになる。この電流
Ｉｒの値は系統電圧と抵抗３の値で決まる。続いて、図
９（ｃ）に示すように、抵抗遮断部２を開極すると、電
流Ｉｒが遮断されて、遮断器は開路状態となる。

【０００５】また、図９（ｂ）に示すように、この遮断
器の図中右側端子で故障が発生し、主遮断部１により事
故電流Ｉを遮断した場合、遮断器の図中左側端子には、
遮断による高い過渡回復電圧（サージ電圧）が発生しよ
うとする。しかしながら、この状態においては、抵抗遮
断部２が閉極しているので、サージ電圧は抵抗３に吸収
される。この抵抗遮断部２は、サージ電圧が十分低い値
に抑制されるように、主遮断部１より必要な時間だけ遅
れて開極する。

【０００６】一方、図９の右側端子の事故を解消した後
の閉極時には、図９（ｃ）の状態から、抵抗遮断部２を
主遮断部１に先行して閉極する。この時の閉極サージ電
圧は抵抗３に吸収される。そして、主遮断部１は、サー
ジ電圧が十分低い値に抑制されるように、抵抗遮断部２
より必要な時間だけ遅れて閉極する。

【０００７】従来、このような抵抗遮断部２の具体的な
構成としては、図１０に示されるような構成が採用され
る場合が多い。図１０に示す抵抗遮断部は、対向して配
置された可動接触子部Ａと対向接触子部Ｂから構成され
ている。このうち、可動接触子部Ａは、図中左右方向に
移動する可動接触子４から構成されている。一方、対向
接触子部Ｂは、浮動型の対向接触子５と、この対向接触
子５を可動接触子４側に向かって付勢するバネ６、およ
びこれらを支持するケース７から構成されている。この
場合、対向接触子５は、ケース７から一定の突出寸法だ
け突出する位置でケース７と係合してその位置に保持さ
れるように構成されている。さらに、このような可動接
触子部Ａと対向接触子部Ｂからなる抵抗遮断部は、消弧
性ガスを充填した図示していない接地容器内に配置され
ており、可動接触子４に直結された図示していない駆動
装置によって駆動されるように構成されている。

【０００８】また、このような構成を有する図１０の抵
抗遮断部の動作は次の通りである。すなわち、開極動作
時には、可動接触子４が図中右方向（矢印方向）に駆動
される。この場合、対向接触子５は、バネ６の付勢力に
より、可動接触子４との接触状態を保ちながらこの可動
接触子４の移動に伴って図中右方向に移動する。したが
って、開極動作初期には、この抵抗遮断部を、主遮断部
と同時に同じ速度で動作を開始させることにより、この
接触子４，５間の接触時間だけ主遮断部よりも遅く開極
させることができる。また、この開極動作の終了時にお
いて、対向接触子５は、ケース７から前述の突出寸法だ
け突出する位置でケース７と係合し、その位置で停止す
る。したがって、閉極動作時には、この突出寸法分だけ
接触子４，５間の距離が短くなるため、この抵抗接触部
を、主遮断部と同時に同じ速度で動作を開始させること
により、主遮断部に先行して閉極させることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
に示すような従来の抵抗遮断部においては、設計上、バ
ネの力に限界があるため、開極動作時における対向接触
子５の加速度は可動接触子４の加速度に比べ非常に小さ
くなる。そのため、開極動作の開始直後に可動接触子４
と対向接触子５が開離してしまうことになる。一方、可
動接触子４の速度（開極速度）は開極動作の開始後徐々
に大きくなるが、開極動作の開始直後には小さい値であ
る。したがって、図１０に示すような抵抗遮断部におい
ては、開極動作の開始直後の低速状態で開極してしま
い、開極後、両接触子４，５の開離距離を迅速に増大さ
せることが難しい。その結果、接触子４，５間の絶縁破
壊電圧を迅速に上昇させることができないため、遮断直
後に印加される高電圧に対して十分な絶縁性能が得られ
ず、遮断性能を向上することが困難であるという問題点
があった。

【００１０】これに対して、可動接触子にワイプを有す
る可動接触子ワイプ方式の抵抗遮断部が提案されている
（特願平４−９９３９４号）。この構造においては、後
述するように、可動接触子部の一部が、駆動装置と直結
する駆動装置直結部として構成される一方で、可動接触
子が、駆動装置と非直結とされ、駆動装置直結部によっ
て可動に支持され、バネにより対向接触子側に向かって
付勢される。そして、この可動接触子は、駆動装置直結
部が予め設定された設定位置まで移動した後に、この駆
動装置直結部と係合して移動するように構成される。こ
のような構成を有することにより、開極動作時には、可
動接触子部の駆動装置直結部が開極動作を開始しても、
浮動状態となっている可動接触子は初期の位置に取り残
されるため、駆動装置直結部の速度が十分大きくなった
後に開極することができる。したがって、開極後、両接
触子間の距離を図１０の構成よりも格段に迅速に増大さ
せることができ、遮断後印加される高い電圧に対して、
絶縁回復に必要な十分大きな開極距離を得ることができ
る。

【００１１】しかしながら、このような可動接触子ワイ
プ方式の抵抗遮断部においては、以上のような優れた作
用が得られる反面、可動接触子の制動を行うことが困難
になるという問題がある。すなわち、一般的に、高速遮
断が要求される遮断装置においては、開極動作終了時
に、高速の可動接触子部を制動装置によって減速させ、
部品間における衝突による衝撃力を低減する必要があ
る。これに対し、可動接触子ワイプ方式の抵抗遮断部に
おいては、開極動作終了時に操作装置直結部を制動装置
によって減速しても、浮動状態となっている可動接触子
は慣性によりそのまま高速で動き続けるため、この可動
接触子が操作装置直結部と衝突する際に両者の間に生じ
る衝撃力が大きくなり、可動接触子部が機械的に不安定
化するという問題点がある。また、このような衝撃力に
対して、機械的な安定化を図るためには、耐衝撃性の極
めて高い部品を使用する必要があるが、このような部品
は高価であり、製造コストの増大につながる。

【００１２】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あり、その目的は、
抵抗付きガス遮断器の抵抗遮断部として適用した場合
に、開極後の接触子間の開極距離を迅速に増大可能で、
かつ、開極動作時の衝撃力を格段に低減可能であり、遮
断性能に優れ、機械的に安定で、しかも経済的な遮断装
置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明による遮断装置
は、可動部接触子を駆動装置と非直結とするワイプ方式
を採用し、かつ、開極動作時における制動装置による可
動接触子部の駆動装置直結部の制動を早期に開始するよ
うに構成したことを特徴としている。

【００１４】まず、本発明の遮断装置は、基本的に、遮
断部、駆動装置、および制動装置を備えている。このう
ち、遮断部は、消弧性ガスを充填した接地容器内に収納
される。この遮断部は、可動接触子を含む可動部とその
支持部から構成された可動接触子部と対向接触子を含む
対向接触子部を備え、このうちの可動接触子と対向接触
子は接離可能に対向して配置される。そして、この遮断
部は、可動接触子部の可動部の移動により開極動作およ
び閉極動作を行うように構成される。また、駆動装置
は、遮断部の可動部を駆動する装置であり、制動装置
は、遮断部の開極動作の終了時にこの遮断部の可動部を
減速させる装置である。

【００１５】そして、請求項１に記載の遮断装置は、以
上のような基本的な構成に加えて、次のような特徴を有
する。すなわち、可動接触子部の可動部の一部は、駆動
装置と直結する駆動装置直結部として構成され、可動接
触子は、駆動装置と非直結とされ、駆動装置直結部によ
って可動に支持される。また、可動接触子部は、駆動装
置直結部に対して可動接触子を対向接触子側に向かって
付勢するバネを有し、開極動作時には、駆動装置直結部
が予め設定された第１の設定距離だけ移動した後に、可
動接触子が駆動装置直結部に係合して移動する形で開極
動作を開始するように構成される。さらに、制動装置
は、可動接触子部の開極動作時に、この可動接触子部の
駆動装置直結部が全ストローク長の７０％以下の予め設
定された第２の設定距離だけ移動した位置を制動開始位
置として、この駆動装置直結部の制動を開始するように
構成される。

【００１６】また、請求項２に記載の遮断装置は、以上
のような請求項１の構成に加えて、さらに、次のような
特徴を有する。すなわち、対向接触子部は、対向接触子
を可動に支持する支持部と、この支持部に対して対向接
触子を可動接触子側に向かって付勢するバネを有し、こ
の対向接触子部のバネと可動接触子部のバネは、異なる
付勢力を持つように構成される。

【００１７】

【作用】以上のような構成を有する本発明の遮断装置に
よれば、前述した従来の抵抗遮断部と同様に、可動接触
子ワイプ方式を採用しているため、開極動作時には、可
動接触子部の駆動装置直結部が開極動作を開始しても、
浮動状態となっている可動接触子は初期の位置に取り残
されるため、駆動装置直結部の速度が十分大きくなった
後に開極することができる。したがって、開極後、両接
触子間の距離を格段に迅速に増大させることができる。

【００１８】また、以上のような構成を有する本発明の
遮断装置によれば、さらに、開極動作時における制動装
置による可動接触子部の駆動装置直結部の制動開始位置
を、全ストローク長の７０％以下の距離まで移動した位
置とすることにより、駆動装置直結部の開極速度がある
程度大きく、可動接触子との相対速度が比較的小さいう
ちに両者を衝突させることができるため、両者の間に生
じる衝撃力を小さくできる。すなわち、本発明における
制動開始位置の限定は、従来の遮断装置の駆動装置に使
用されている一般的な制動装置の構成を詳細に検討した
上で導き出されたものである。したがって、以下には、
このような制動開始位置の限定によって得られる作用に
ついて、従来の遮断装置の制動装置と具体的に比較しな
がら詳細に説明する。

【００１９】まず、従来の遮断装置に使用されている一
般的な制動装置において、開極動作時における可動接触
子部の駆動装置直結部の制動開始位置は、全ストローク
長の８０％程度の距離まで移動した位置である。このよ
うな位置で制動を開始する場合には、駆動装置直結部の
制動距離が短くなるため、駆動装置直結部は減速を開始
してからさほど時間が経過しないうちに開極動作を終了
することになる。そのため、高速の可動接触子が衝突す
る時点においては、駆動装置直結部はほぼ開極動作の終
了状態にある。このことは、駆動装置直結部の開極速度
がほぼゼロとなった時点で、この駆動装置直結部に高速
の可動接触子が衝突することを意味する。この場合の駆
動装置直結部と可動接触子の相対速度は、ほぼ可動接触
子の速度に相当する極めて大きな速度であるため、両者
の間にはこの速度に応じた極めて大きな衝撃力が生じる
ことになる。

【００２０】これに対し、本発明の遮断装置の制動装置
において、開極動作時における可動接触子部の駆動装置
直結部の制動開始位置は、全ストローク長の７０％以下
の距離まで移動した位置である。このような位置で制動
を開始する場合には、駆動装置直結部の制動距離が従来
に比べて長くなるため、駆動装置直結部は早期に減速さ
れ、減速を開始した時点から開極動作終了時点までの時
間が長くなる。そのため、高速の可動接触子が衝突する
時点においても、駆動装置直結部は開極動作途中状態に
ある。このことは、駆動装置直結部の開極速度がある程
度大きなうちに、この駆動装置直結部に高速の可動接触
子が衝突することを意味する。この場合の駆動装置直結
部と可動接触子の相対速度は、従来に比べて小さくなる
ため、衝突時に生じる衝撃力は衝突速度の２乗に比例す
るという周知の関係から、両者の間に生じる衝撃力は格
段に小さくなる。

【００２１】

【実施例】

［１］第１実施例 ［１−１］第１実施例の構成 図１は、本発明による遮断装置の第１実施例の構成を示
す図であり、特に、閉極状態を示している。この遮断装
置は、可動接触子部Ａ、対向接触子部Ｂ、および油圧の
駆動装置Ｃから構成されており、このうち、可動接触子
部Ａと対向接触子部Ｂからなる遮断部は、消弧性ガスを
充填した図示していない接地容器内に収納されている。

【００２２】最初に可動接触子部Ａの構成を説明する。
すなわち、可動接触子部Ａは、まず、駆動装置Ｃに直結
する操作ロッド８と、この操作ロッド８に一体的に取り
付けられたパッファシリンダ９、およびこのパッファシ
リンダ９に挿入されたパッファピストン１０を備えてお
り、操作ロッド８とパッファシリンダ９は、本発明にお
ける駆動装置直結部に相当する。このうち、操作ロッド
８は、図示していない絶縁ロッドなどを介して、後述す
る駆動装置Ｃのピストンロッド２０ｂに連結されてい
る。また、パッファピストン１０は、図示していない接
地容器に対して固定的に支持されており、パッファシリ
ンダ９とともに、ガスを圧縮するパッファ装置を構成し
ている。

【００２３】可動接触子部Ａはまた、パッファシリンダ
９の対向接触子部Ｂ側の端面に装着されたバネ１１と、
このバネ１１の反対側の端部に当接するように配置され
た可動接触子１２を備えている。この可動接触子１２
は、操作ロッド８とパッファシリンダ９に対して摺動可
能に構成され、バネ１１によって、対向接触子部Ｂ側に
向かって付勢されている。また、可動接触子１２の周囲
には、絶縁ノズル１３が配置され、一体的に取り付けら
れている。さらに、可動接触子１２の軸１４の端部（接
触子と反対側）には、軸１４より大径のピストン１５が
形成され、操作ロッド８の内径部を摺動可能になってい
る。なお、バネ１１のバネ力は、このような可動接触子
１２側と駆動装置直結部（操作ロッド８とパッファシリ
ンダ９）側との間の摩擦力に比べて十分に大きくされて
いる。

【００２４】一方、操作ロッド８の内径部には、可動接
触子１２の軸１４のピストン１５に対向して、貫通部１
６ａを有する仕切り部１６が設けられている。また、パ
ッファシリンダ９の対向接触子部Ｂ側の端部の内径部に
は、通電部１７が設けられている。なお、可動接触子部
Ａは、この図１に示す閉極状態において、可動接触子１
２のピストン１５とパッファシリンダ９の端部がＬ₁ の
距離を保つように構成されている。この距離Ｌ₁ は、可
動接触子部Ａにおける遮断動作時の可動接触子１２の停
止長さ（ワイプ長）であり、本発明における第１の設定
距離に相当する。また、以上のように構成された可動接
触子部Ａのうち、パッファピストン１０は、本発明にお
ける可動接触子部の支持部に相当し、それ以外の部分
は、本発明における可動接触子部の可動部に相当する。

【００２５】次に、対向接触子部Ｂの構成を説明する。
すなわち、対向接触子部Ｂは、可動接触子部Ａの可動接
触子１２と接離可能に対向して配置された対向接触子１
８を備えている。この対向接触子１８は、図示していな
い接地容器に対して固定的に支持されており、この意味
で、固定接触子と言い換えることができる。

【００２６】続いて、駆動装置Ｃの構成を説明する。す
なわち、駆動装置Ｃは、まず、油圧シリンダ１９と、こ
の油圧シリンダ１９に挿入された油圧ピストン２０、お
よびこの油圧ピストン２０と対向して設けられたシリン
ダベース２１を備えている。油圧ピストン２０の可動接
触子部Ａ側には、ピストンロッド２０ｂが設けられ、こ
のピストンロッド２０ｂは、前述したように、図示して
いない絶縁ロッドなどを介して、可動接触子部Ａの操作
ロッド８に連結されている。

【００２７】そして、油圧ピストン２０のシリンダベー
ス２１と対向する面に、制動用の突起部２０ａが設けら
れるとともに、シリンダベース２１の油圧ピストン２０
と対向する面に、開極動作後半において油圧ピストン２
０の突起部２０ａが進入する凹部２１ａが設けられてお
り、これらの要素によって制動装置が構成されている。
すなわち、突起部２０ａの端面がシリンダベース２１側
に向かって移動し、その端面に達した後に、油圧ピスト
ン２０のシリンダベース２１側（図中右側）における油
の排出流路断面積が小さくなることによる逆向きの力が
生じることを利用して、油圧ピストン２０の動作速度を
低減させるように構成されている。

【００２８】この場合、図１中の点線は、従来の突起部
２０ａと凹部２１ａの構造の一例を示している。この図
１から明らかなように、本実施例では、突起部２０ａの
突出寸法が従来に比べて長くされている。その結果、開
極動作開始位置から制動開始位置までの制動開始距離、
すなわち、突起部２０ａの端面からシリンダベース２１
の端面までの距離は、従来例の距離Ｌ_D1よりも本実施例
の距離Ｌ_D2の方が短くなっている。具体的に、可動接触
子部Ａの全ストローク長をＬ_T とした場合に、従来例の
制動開始距離Ｌ_D1は、全ストローク長Ｌ_T の８０％程度
であるのに対し、本実施例の制動開始距離Ｌ_D2は、全ス
トローク長Ｌ_T の７０％以下とされている。なお、この
制動開始距離Ｌ_D2は、本発明における第２の設定距離に
相当する。

【００２９】駆動装置Ｃはまた、バルブ２２ａ，２２
ｂ、低油圧槽２３、およびアキュムレータ２４を備えて
おり、アキュムレータ２４からの油圧を、油圧シリンダ
１９内における油圧ピストン２０の両側に選択的に供給
することによって、油圧ピストン２０を動作させるよう
に構成されている。また、バルブ２２ａは、油圧シリン
ダ１９のシリンダベース２１から低油圧槽２３への油圧
排出路に設けられており、バルブ２２ｂは、アキュムレ
ータ２４からシリンダベース２１への油圧供給路に設け
られている。

【００３０】［１−２］第１実施例の作用 以上のような構成を有する本実施例の遮断装置の作用は
次の通りである。まず、図１に示す閉極状態では、シリ
ンダベース２１への油圧供給路のバルブ２２ｂは開にな
っており、駆動装置Ｃの油圧シリンダ１９内における油
圧ピストン２０の両側には、共にアキュムレータ２４か
ら高圧の油が供給されている。また、この状態では、低
油圧槽２３への油圧排出路のバルブ２２ａは閉じてい
る。

【００３１】そして、このような閉極状態から遮断動作
を開始する場合には、シリンダベース２１への油圧供給
路のバルブ２２ｂを閉じ、低油圧槽２３への油圧排出路
のバルブ２２ａを開く。このバルブ操作により、油圧シ
リンダ１９内における油圧ピストン２０のシリンダベー
ス２１側（図中右側）に対する油圧供給が停止するとと
もに、この部分の油が低圧油槽２３に排出され、その圧
力が低下する。その結果、アキュムレータ２４から油圧
ピストン２０の可動接触子部Ａ側（図中左側）に対して
供給されている油圧によって、油圧ピストン２０が図中
右側に移動し、遮断動作が開始される。

【００３２】このような開極動作の開始状態において
は、可動接触子部Ａのうち、駆動装置直結部である操作
ロッド８およびパッファピストン９は、図中右方向に移
動している。これに対して、可動接触子１２は、バネ１
１によって対向接触子１８側に付勢されており、このバ
ネ力は、可動接触子１２側と駆動装置直結部側との摩擦
力に比べて十分に大きくされている。そのため、可動接
触子１２は、このような大きなバネ力により、閉極状態
から継続して開極動作開始の直後に至るまで、対向接触
子１８との接触状態に保たれる。

【００３３】続いて、図２の（ａ）に示すように、駆動
装置直結部である操作ロッド８およびパッファピストン
９が、閉極位置から図中右方向（矢印２５）に図１の距
離Ｌ₁ だけ移動すると、可動接触子１２のピストン１５
とパッファシリンダ９の端部９ａとの距離がＬ₁ から０
になり、可動接触子１２とパッファシリンダ９がこの部
分で係合する。したがって、その後、可動接触子１２
は、操作ロッド８およびパッファピストン９に係合して
これらと一体に移動する形で開極動作を開始し、対向接
触子１８との間の距離が増大する。この場合、本実施例
では、図１０に示した従来例のように開極動作開始直後
の低速状態で開極するのではなく、ある程度加速されて
高速化した状態で開極するため、開極後の接触子４，５
間の開極距離を迅速に増大することができる。また、開
極後、接触子４，５間に発生するアークは、パッファシ
リンダ９からの高速のガス流２６がノズル１３を介して
このアークに吹き付けられることにより消弧される。

【００３４】さらに、開極動作が終了に近づき、油圧ピ
ストン２０の突起部２０の先端がシリンダベース２１の
凹部２１ａに進入すると、この油圧ピストン２０の右側
における油の排出流路断面積が小さくなるため、油圧ピ
ストン２０の右側の圧力が急上昇して駆動装置直結部で
ある操作ロッド８およびパッファシリンダ９に大きな制
動力が働き、この操作ロッド８およびパッファシリンダ
９は停止位置に緩やかに停止する。そして、このような
開極動作の終了状態においては、図２の（ｂ）に示すよ
うに、可動接触子４と対向接触子５の間の距離Ｌ₀ は十
分大きな値となっており、十分に高い絶縁性能が確保さ
れる。

【００３５】ところで、駆動装置直結部である操作ロッ
ド８およびパッファシリンダ９に以上のように制動力が
働くと、その速度は徐々に低下するが、浮動状態となっ
ている可動接触子１２側の部分は慣性によりそのまま高
速で動き続けるため、最終的に、図３に示すようにし
て、可動接触子１２のピストン１５が操作ロッド８の仕
切り部１６に衝突する。

【００３６】図４は、以上のような開極動作時における
可動接触子部Ａの駆動装置直結部と可動接触子１２の動
作を経時的に示すグラフである。すなわち、この図４に
おいて、曲線２７は、駆動装置直結部である操作ロッド
８およびパッファシリンダ９の開極動作を示しており、
動作後半の点線２７ａは従来例、実線２７ｂは本実施例
の開極動作を示している。また、曲線２８は、可動接触
子１２とそれに固定されたノズル１３、軸１４、および
ピストン１５の開極動作を示している。なお、この図４
におけるＬ_T ，Ｌ_D1，Ｌ_D2，Ｌ₁ は、図１の同じ記号と
対応している。また、以下の説明において、従来例と
は、制動開始距離のみが図１に示すように本実施例と異
なり、その他の構成については全く同様に構成された遮
断装置を示している。

【００３７】すなわち、従来例では、図１に示すよう
に、油圧ピストン２０の突起部２０ａの突出寸法が短
く、開極動作開始位置から制動開始位置までの駆動装置
直結部の制動開始距離Ｌ_D1が、全ストローク長Ｌ_T の８
０％程度と比較的長いことから、制動距離が短くなる。
したがって、駆動装置直結部は、点線２７ａで示すよう
に、開極動作の後半において、減速を開始してからさほ
ど時間が経過しないうちに開極動作を終了する。そのた
め、この駆動装置直結部の開極速度がほぼゼロとなる位
置Ｐ₁ において、この駆動装置直結部に高速の可動接触
子１２が衝突する。すなわち、停止した操作ロッド９の
仕切り部１６に対して可動接触子１２のピストン１５が
高速で衝突することになる。このように操作ロッド９と
可動接触子１２が相対速度の大きい状態で衝突した場合
には、操作ロッド９の仕切り部１６と可動接触子１２の
ピストン１５との間に大きな衝撃力が生じる。

【００３８】これに対し、本実施例では、図１に示すよ
うに、油圧ピストン２０の突起部２０ａの突出寸法が従
来例よりも長く、開極動作開始位置から制動開始位置ま
での駆動装置直結部の制動開始距離Ｌ_D2が、全ストロー
ク長Ｌ_T の７０％以下と、従来例よりも短いことから、
制動距離が長くなる。したがって、駆動装置直結部は、
実線２７ｂで示すように、開極動作の後半において早期
に減速され、減速を開始した時点から開極動作終了時点
までの時間が長くなる。そのため、この駆動装置直結部
の開極速度がある程度大きな位置Ｐ₂ において、この駆
動装置直結部に高速の可動接触子１２が衝突する。すな
わち、開極動作途中にある操作ロッド９の仕切り部１６
に対して可動接触子１２のピストン１５が高速で衝突す
ることになる。この場合の操作ロッド９と可動接触子１
２との相対速度は、従来例に比べて小さいため、衝撃力
は衝突速度の２乗に比例することから、操作ロッド９の
仕切り部１６と可動接触子１２のピストン１５との間に
生じる衝撃力は従来例に比べて格段に小さくなる。

【００３９】そしてまた、本実施例においては、操作ロ
ッド９の仕切り部１６に貫通部１６ａを設けているた
め、可動接触子１２を制動することができる。すなわ
ち、開極動作終了時に可動接触子１２の動作速度が操作
ロッド９の動作速度より大きくなった状態で、可動接触
子１２のピストン１５が操作ロッド９の仕切り部１６内
のガスを圧縮するため、この圧縮力により可動接触子１
２に制動力が働くことになる。したがって、操作ロッド
９の仕切り部１６と可動接触子１２のピストン１５との
間に生じる衝撃力をさらに小さくすることができる。な
お、この場合、可動接触子１２に加える制動力は、貫通
部１６ａの断面積を調整することによって容易に調整す
ることができる。

【００４０】［１−３］第１実施例の効果 以上説明したように、本実施例においては、可動接触子
ワイプ方式を採用しているため、開極後の接触子間の開
極距離を迅速に増大させることができる。その結果、接
触子４，５間の絶縁破壊電圧を迅速に上昇させることが
できるため、遮断直後に印加される高電圧に対して十分
な絶縁性能が得られ、遮断性能を向上することができ
る。

【００４１】また、本実施例においては、駆動装置直結
部の制動開始距離を従来よりも短くしているため、操作
ロッド９の仕切り部１６と可動接触子１２のピストン１
５との間に生じる衝撃力を従来に比べて格段に低減する
ことができる。その結果、可動接触子部を機械的に安定
化することができる。また、衝撃力が低減されることか
ら、耐衝撃性の極めて高い高価な部品を使用する必要が
なくなるため、製造コストを低減できるという利点もあ
る。

【００４２】したがって、本実施例によれば、開極後の
接触子間の開極距離を迅速に増大可能で、かつ、開極動
作時の衝撃力を格段に低減可能であり、遮断性能に優
れ、機械的に安定で、しかも経済的な遮断装置を提供す
ることができる。そして、このような遮断装置は、抵抗
付きガス遮断器の抵抗遮断部として好適であり、実用性
が高い。

【００４３】［２］第２実施例 ［２−１］第２実施例の構成 図５は、本発明による遮断装置の第２実施例の構成を示
す図であり、特に、閉極状態を示している。この遮断装
置は、可動接触子部Ａ、対向接触子部Ｂ、および油圧の
駆動装置Ｃから構成されており、このうち、対向接触子
部Ｂの構成が、前記第１実施例と異なり、移動可能に構
成されている。すなわち、本実施例において、対向接触
子部Ｂは、浮動型の対向接触子５と、この対向接触子５
を可動接触子１２側に向かって付勢するバネ６、これら
を支持するケース７、およびケースの蓋となる板２９か
ら構成されている。そして、対向接触子５の板２９側に
は、ピストン５ａが形成され、ケース７の内径部を摺動
可能になっている。

【００４４】また、本実施例において、可動接触子部Ｂ
のバネ１１の力は、対向接触子部Ｃのバネ６の力に比べ
て十分に大きく設定されている。さらに、図５に示すよ
うに、閉極状態においては、対向接触子５端部のピスト
ン５ａが板２７に接するように構成されており、この状
態で、可動接触子部Ａにおける遮断動作時の可動接触子
１２の停止長さ（ワイプ長）、すなわち、可動接触子１
２のピストン１５とパッファシリンダ９の端部との距離
が、Ｌ₁ の距離を保つように構成されている。なお、そ
の他の部分については、前記第１実施例と全く同様に構
成されている。

【００４５】［２−２］第２実施例の作用 以上のような構成を有する本実施例の作用は、次の通り
である。まず、図５に示す閉極状態から遮断動作を開始
する場合には、駆動装置Ｃを前記第１実施例と同様に操
作することにより、可動接触子部Ａのうち、駆動装置直
結部である操作ロッド８およびパッファシリンダ９が右
方向に移動を開始し、開極動作が始まる。このような開
極動作の開始状態においては、操作ロッド８およびパッ
ファシリンダ９が図中右方向に移動を開始する一方、可
動接触子１２は、バネ１１によって閉極状態と同じ停止
位置に保たれる。

【００４６】続いて、図６の（ａ）に示すように、パッ
ファシリンダ９が、図５の距離Ｌ₁だけ移動すると、こ
のパッファシリンダ９の端部９ａが可動接触子１２のピ
ストン１５に当接する。したがって、その後、可動接触
子１２は、操作ロッド８およびパッファシリンダ９に係
合してこれらと一体に移動する形で開極動作を開始す
る。この場合、操作ロッド８およびパッファシリンダ９
の開極速度が十分に上昇した時点で、可動接触子１２の
開極動作を開始するため、この可動接触子１２と対向接
触子５との間の距離を迅速に増大させることができる。
このような作用は、前記第１実施例と同様である。

【００４７】ところで、前記第１実施例において説明し
たように、上記のような可動接触子１２が遅れて開極す
る動作を確実に行わせるためには、可動接触子１２と駆
動装置直結部との間の摺動部の摩擦力に比べて、可動接
触子１２を付勢するバネ１１の力が十分に大きいことが
必要である。本実施例では、可動接触子１２側のバネ１
１の力が対向接触子５側のバネ６の力より大きく設定さ
れているので、可動接触子１２が安定した遅れ開極動作
を行うことができ、可動接触子１２のワイプが確保され
る。

【００４８】さらに、開極動作の終了状態においては、
図６の（ｂ）に示すように、対向接触子部Ｂの対向接触
子５は、バネ６の付勢力によって停止位置まで突出して
いる。なお、このような開極状態における対向接触子５
の停止位置は、そのピストン５ａがケース７の可動接触
子部Ａ側の端部７ａに係合することによって決定され
る。この場合、対向接触子５と可動接触子１２との距離
Ｌ₀ は十分な大きさとなっており、十分に高い絶縁性能
が確保される。

【００４９】一方、図７は、以上のような開極動作の終
了時の直前に、可動接触子１２のピストン１５が、操作
ロッド８の仕切部１６に衝突した状態を示す。この場
合、本実施例においては、強力なバネ１１による作用に
より、可動接触子１２の制動効果が向上している。すな
わち、本実施例における可動接触し部Ａの駆動装置直結
部の減速特性は、前記第１実施例について図４に示した
減速特性よりも一層良好になり、操作ロッド９の仕切り
部１６と可動接触子１２のピストン１５との間に生じる
衝撃力をさらに低減することができる。

【００５０】また、このように、可動接触子１２を付勢
するバネ力を大きくすると、閉極特性についても良好に
なる。すなわち、可動接触子１２を付勢するバネ力が弱
い場合には、閉極動作の時に、可動接触子１２が退行し
て、対向接触子５との接触が遅れるように作用してしま
う。これに対し、本実施例のように、可動接触子１２を
付勢するバネ力が大きい場合には、可動接触子１２は突
出したままで対向接触子１２と接触する。したがって、
接触子間の距離Ｌ₀ を一定とすれば、接触する時間が早
くなる。抵抗付きガス遮断器の抵抗遮断部においては、
主遮断部に比べて一定の先行閉極時間が必要であるの
で、本実施例をこのような抵抗遮断部に適用することは
極めて有効であり、可動接触子部Ａの全ストローク長を
一定とすれば、接触子間距離Ｌ₀ を大きくすることが可
能となり、絶縁性能の確保がより容易になる。また、両
接触子間の距離Ｌ₀ を一定とする場合には、可動接触子
部Ａの全ストローク長の一層の短縮が可能となる。

【００５１】［２−３］第２実施例の効果 以上説明したように、本実施例においては、前記第１実
施例と同様に、可動接触子ワイプ方式を採用したことに
より、接触子４，５間の絶縁破壊電圧を迅速に上昇させ
ることができるため、遮断直後に印加される高電圧に対
して十分な絶縁性能が得られ、遮断性能を向上すること
ができる。

【００５２】また、本実施例においては、前記第１実施
例と同様に駆動装置直結部の制動開始距離を短くしたこ
とに加えて、可動接触子１２と対向接触子５の両方を可
動型としてバネ１１とバネ６によって付勢し、可動接触
子１２側のバネ１１のバネ力を対向接触子５側のバネ６
のバネ力よりも十分に大きくしたことにより、操作ロッ
ド９の仕切り部１６と可動接触子１２のピストン１５と
の間に生じる衝撃力についても、前記第１実施例より低
減することができる。その結果、可動接触子部Ａを機械
的により安定化することができ、また、製造コストを低
減できる。さらに、可動接触子１２側のバネ力が大きい
ことから、可動接触子１２が対向接触子５に接触する時
間が早くなり、良好な閉極特性が得られるため、抵抗付
きガス遮断器の抵抗遮断部において要求される先行閉極
動作を容易に行うことができる。

【００５３】したがって、本実施例によれば、開極後の
接触子間の開極距離を迅速に増大可能で、かつ、開極動
作時の衝撃力を前記第１実施例よりも一層低減可能であ
り、遮断性能および閉極特性に優れ、機械的に安定で、
しかも経済的な遮断装置を提供することができる。そし
て、このような遮断装置は、抵抗付きガス遮断器の抵抗
遮断部として前記第１実施例以上に好適であり、実用性
が高い。

【００５４】［３］第３実施例 ［３−１］第３実施例の構成 図８は、本発明による遮断装置の第３実施例の構成を示
す図であり、特に、閉極状態を示している。この遮断装
置においては、前記第２実施例とは逆に、対向接触子５
側のバネ６の力を、可動接触子１２側のバネ１１の力よ
り大きくしている。また、本実施例においては、この図
８に示すような閉極状態において、対向接触子５のピス
トン５ａと板２９との間に、十分な距離Ｌ₂ が保たれる
ように設定されている。さらに、本実施例において、閉
極状態での可動接触子部Ａにおける遮断動作時の可動接
触子１２の停止長さ（ワイプ長）、すなわち、可動接触
子部Ａにおける可動接触子１２のピストン１５とパッフ
ァシリンダ９の端部９ａとの距離Ｌ₁ は、バネ６と可動
接触子部Ａの開極時停止位置によって決定され、また、
可動接触子１２のピストン１５と操作ロッド８の仕切り
部１６との間に、短い距離Ｌ₃ （ゼロも可）ができるよ
うに設定されている。なお、その他の部分については、
前記第２実施例と全く同様に構成されている。

【００５５】［３−２］第３実施例の作用 以上のような構成を有する本実施例においては、閉極動
作の終了時に、対向接触子５のピストン５ａと板２９と
の間に十分な距離Ｌ₂ が保たれるため、閉極位置に多少
の誤差がある場合でも、衝突の可能性がなくなり、対向
接触子部Ｂを機械的に安定化できる。

【００５６】また、本実施例においては、前記第２実施
例と同様に、開極動作時に、操作ロッド８およびパッフ
ァシリンダ９の開極速度が十分に上昇した時点で、可動
接触子１２の開極動作を開始するため、この可動接触子
１２と対向接触子５との間の距離を迅速に増大させるこ
とができる。さらに、本実施例において、可動接触子部
Ａの駆動装置直結部の減速特性は、前記第１実施例につ
いて図４に示した減速特性と同様であり、操作ロッド９
の仕切り部１６と可動接触子１２のピストン１５との間
に生じる衝撃力を低減することができる。

【００５７】［３−３］第３実施例の効果 以上説明したように、本実施例においては、前記第１実
施例と同様に、可動接触子ワイプ方式を採用したことに
より、接触子４，５間の絶縁破壊電圧を迅速に上昇させ
ることができるため、遮断直後に印加される高電圧に対
して十分な絶縁性能が得られ、遮断性能を向上すること
ができる。

【００５８】また、本実施例においては、前記第１実施
例と同様に駆動装置直結部の制動開始距離を短くしたこ
とにより、開極動作時に、操作ロッド９の仕切り部１６
と可動接触子１２のピストン１５との間に生じる衝撃力
を、前記第１実施例と同様に低減することができる。そ
の結果、可動接触子部Ａを機械的により安定化すること
ができ、また、製造コストを低減できる。さらに、本実
施例においては、対向接触子５側のバネ６の力を、可動
接触子１２側のバネ１１の力より大きくしたことによ
り、閉極動作時における対向接触子部Ｂ側についても機
械的に安定化でき、製造コストを低減できる上、設計上
の裕度を持たせることができる。

【００５９】したがって、本実施例によれば、開極後の
接触子間の開極距離を迅速に増大可能で、かつ、開極動
作時の衝撃力を低減可能であり、絶縁性能に優れ、両側
の接触子部共に機械的に安定で、しかも経済的でかつ設
計上の裕度にも優れた遮断装置を提供することができ
る。そして、このような遮断装置は、抵抗付きガス遮断
器の抵抗遮断部として前記第２実施例と同様に好適であ
り、実用性が高い。

【００６０】［４］他の実施例 なお、本発明は、前記各実施例に限定されるものではな
く、可動接触子部、対向接触子部、および駆動装置の具
体的な構成は、自由に選択可能である。例えば、遮断電
流が小さく遮断の責務が過酷でない場合には、ガス吹き
付けを行わなくで十分に遮断が可能であるため、前記各
実施例の構成において、パッファシリンダ９とパッファ
ピストン１０を取り除くことが可能である。このように
構成した場合においても、前記各実施例と同様の作用効
果を得ることができる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
開極後の接触子間の開極距離を迅速に増大可能で、か
つ、開極動作時の衝撃力を格段に低減可能であり、遮断
性能に優れ、機械的に安定で、しかも経済的な遮断装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による遮断装置の第１実施例の構成を示
す構成図。

【図２】図１の遮断装置の動作を示す説明図であり、
（ａ）は開極動作の初期状態、（ｂ）は開極動作の終了
状態。

【図３】図１の遮断装置の動作を示す図であり、特に、
開極動作の終了直前において、可動接触子１２のピスト
ン１５が操作ロッド８の仕切り部１６に衝突した状態を
示す説明図。

【図４】図１の遮断装置の、開極動作時における駆動装
置直結部と可動接触子の動作を経時的に示すグラフ。

【図５】本発明による遮断装置の第２実施例の構成を示
す構成図。

【図６】図５の遮断装置の動作を示す説明図であり、
（ａ）は開極動作の初期状態、（ｂ）は開極動作の終了
状態。

【図７】図５の遮断装置の動作を示す図であり、特に、
開極動作の終了直前において、可動接触子１２のピスト
ン１５が操作ロッド８の仕切り部１６に衝突した状態を
示す説明図。

【図８】本発明による遮断装置の第３実施例の構成を示
す構成図。

【図９】一般的な抵抗付き遮断器の動作を示す原理図で
あり、（ａ）は閉極状態、（ｂ）は主遮断部の開極状
態、（ｃ）は開路状態。

【図１０】従来の抵抗付きガス遮断器用抵抗遮断部の構
成の一例を示す構成図。

【符号の説明】

Ａ…可動接触子部 Ｂ…対向接触子部 Ｃ…駆動装置 ５，１８…対向接触子 ６…バネ ７…ケース ８…操作ロッド ９…パッファシリンダ １０…パッファピストン １１…バネ １２…可動接触子 １３…絶縁ノズル １４…軸 １５…ピストン １６…仕切り部 １７…通電部 １９…油圧シリンダ ２０…油圧ピストン ２０ａ…突起部 ２０ｂ…ピストンロッド ２１…シリンダベース ２１ａ…凹部 ２２ａ，２２ｂ…バルブ ２３…低油圧槽 ２４…アキュムレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西脇 進 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 (72)発明者 池田 久利 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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 消弧性ガスを充填した接地容器内に収納
   され、可動接触子を含む可動部とその支持部から構成さ
   れた可動接触子部と対向接触子を含む対向接触子部を備
   え、前記可動接触子と前記対向接触子は接離可能に対向
   して配置され、前記可動接触子部の前記可動部の移動に
   より開極動作および閉極動作を行う遮断部と、この遮断
   部の前記可動部を駆動する駆動装置と、前記遮断部の開
   極動作の終了時にこの遮断部の前記可動部を減速させる
   制動装置とを有する遮断装置において、 前記可動接触子部の前記可動部の一部は、前記駆動装置
   と直結する駆動装置直結部として構成され、前記可動接
   触子は、前記駆動装置と非直結とされ、前記駆動装置直
   結部によって可動に支持され、 前記可動接触子部は、前記駆動装置直結部に対して前記
   可動接触子を前記対向接触子側に向かって付勢するバネ
   を有し、開極動作時には、前記駆動装置直結部が予め設
   定された第１の設定距離だけ移動した後に、前記可動接
   触子が前記駆動装置直結部に係合して移動する形で開極
   動作を開始するように構成され、 前記制動装置は、前記可動接触子部の開極動作時に、こ
   の可動接触子部の前記駆動装置直結部が全ストローク長
   の７０％以下の予め設定された第２の設定距離だけ移動
   した位置を制動開始位置として、この駆動装置直結部の
   制動を開始するように構成される、 ことを特徴とする遮断装置。
2. 【請求項２】 前記対向接触子部は、前記対向接触子を
   可動に支持する支持部と、この支持部に対して対向接触
   子を前記可動接触子側に向かって付勢するバネを有し、
   この対向接触子部のバネと前記可動接触子部のバネは、
   異なる付勢力を持つように構成されることを特徴とする
   請求項１記載の遮断装置。