JPH0729460A - 抵抗付き断路器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 抵抗体の絶縁筒沿面にひだを設けることによ
り、開閉操作に伴って発生する過電圧に対して絶縁筒沿
面の絶縁破壊を防止する。小型な抵抗体の供給が可能と
なり、小型で安定したサージ吸収効果を期待できる抵抗
付き断路器を提供する。 【構成】 密閉容器１１内に可動側接触子１２と固定側
接触子１３とを対向して設ける。可動側接触子１２に
は、駆動装置１７の力で、固定側接触子１３に対して接
離自在に移動する可動接触子１４を設ける。固定側接触
子１３には、可動接触子１４と固定側接触子１３とから
なる通電接点部と並列に抵抗体４６を設ける。固定側接
触子１３と可動接触子１４の開極時に、抵抗体４６の先
端と可動接触子１４との間でアークが発生し、電流が抵
抗体に流れるので、抵抗体でサージが吸収される。抵抗
体４６の表面にひだが設けられ、沿面距離が増大してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通点接点部の開閉操作
時に発生する過電圧を抑制するための抵抗体を備えた抵
抗付き断路器に関する。

【０００２】

【従来の技術】変電所あるいは開閉所などにおいては系
統切り替えや線路故障時の機器保護のため、ガス絶縁方
式を採用したガス絶縁開閉装置が広く実用化されてい
る。ガス絶縁開閉装置は密閉した容器内に開閉操作に必
要な断路器や遮断器、接地装置、計器用変成器、避雷器
などを収納したもので、周囲の空間にはＳＦ6 ガスなど
の絶縁性ガスが加圧封入されている。これらの機器は、
各々絶縁スペーサによって支持固定されると共に、高電
圧導体によって接続されている。

【０００３】ガス絶縁開閉装置は、高電圧大電力の開閉
操作が容易である、高信頼性を有する、安全性が高い、
コンパクトかつ環境との調和性に優れるなど数多くの優
れた特徴を有するため、今日、送変電機器の中枢機器と
して広く用いられている。

【０００４】さて、系統の切り替えを行う場合、ガス絶
縁開閉装置内に設置されている遮断器あるいは断路器を
用いて系統の切り離しや接続が行われる。また、機器点
検時などには接地装置を用いて充電部分の接地が行われ
る。このような開閉操作を行う場合、回路構成ならびに
これら開閉機器の特性によって決まる過電圧が発生す
る。この過電圧は開閉サージと呼ばれており、発生する
サージレベルが高いこと、サージの立上がり時間が数ナ
ノ秒から数１０ナノ秒と極めて速いため、構成機器の絶
縁を脅かす恐れがあるほか、周辺機器に対しても損傷を
もたらす恐れがあり、その抑制が望まれている。

【０００５】特に、断路器の開閉操作時には断路器サー
ジと称される過電圧が発生するが、現在検討されている
１０００ｋＶ級の送電では数メガボルトと極めて高い値
となるためこれを抑制する必要がある。

【０００６】現在、この方法として回路の遮断あるいは
投入時に抵抗を介してサージを抑制する方法が検討さ
れ、たとえば特願平４−１０７３４１に示される抵抗付
き断路器が提案されている。これを図４に示す。

【０００７】図４において、密閉容器１１の内部に可動
側接触部１２と固定側接触部１３が対向して設けられて
いる。この間を可動接触子１４が直接摺動することによ
り電気回路の開閉を行う。可動側接触部１２は導体２０
に固定されており絶縁筒１５を介して密閉容器１１に取
り付けられている。また、固定側接触部１３は導体２３
に固定されており絶縁筒１６を介して密閉容器１１に取
り付けられている。可動接触子１４は、密閉容器１１の
上部に設置された駆動装置１７により回転運動を直線運
動に変換して得られた駆動力を、絶縁操作ロッド１９を
介して可動接触子１４に伝達することにより駆動され
る。

【０００８】また、固定側接触部１３は導体２３に固定
されておりこの周囲には座４８を介して抵抗体４６が設
けられている。また、抵抗体４６の他端には電極４７が
取り付けられている。電極４７の中央部分は可動接触子
１４が出入りできる構造となっている。電極４７が可動
接触子１４に面する断面は円弧状に丸められると共に、
その先端には耐孤メタル４７ａが取り付けられている。
さらに、可動側接触部１２は導体２０を介して、また、
固定側接触部１３は導体２３を介してそれぞれ他の機器
に接続されている。

【０００９】このような構造を有する断路器において、
断路器が投入された状態においては可動側接触子１４が
固定側接触部１３と接触することにより通電がなされ
る。一方、開路動作時には駆動装置１７により駆動され
た可動接触子１４が図４の上側に移動し、その初期段階
においては固定接触子１３と可動接触子１４との開離に
よりこれら両先端部にアークを発生する。次いで、可動
接触子１４が更に開離することにより、今度は抵抗体４
６に固定された電極４７の耐孤メタル４７ａと可動接触
子１４との間でアークが発生するようになる。この時の
電流は電極４７ならびに抵抗体４６を介して流れるた
め、抵抗体４６によるサージエネルギーの吸収が行われ
過電圧の発生が抑制される。

【００１０】また、閉路動作時には、初めに可動接触子
１４と耐孤メタル４７ａとの間にアークが発生した後、
固定側接触子１３と可動接触子１４が接触する。このた
め、過電圧発生の恐れのある投入初期においては抵抗体
４６によるサージエネルギーの吸収が行われ過電圧の発
生が抑制される。そして、閉路動作が完了した時点では
固定側接触子１４と可動側接触子１４が完全に接触した
状態となり、通電が行われる。

【００１１】このような目的に使用される抵抗体として
図５に示す巻線形抵抗体４６が提案されている。これは
抵抗線５１および５２を無誘導巻きとなるように互いに
逆向きに巻芯５３に巻いた後、エポシキ樹脂などの絶縁
物５４によりモールドした構造である。また、その両端
には電極５０および５５が取り付けられている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
断路器においては、抵抗体４６に関して、次に述べる問
題点を有していた。すなわち、前記のような抵抗体４６
としては、通常、発生する断路器サージを抑制するため
抵抗値として数１００オームから数キロオームが使用さ
れる。ところが、サージ発生時には、回路定数によって
決まる過電圧が抵抗体４６に直接印加されることにな
る。この時の電圧レベルが抵抗体４６の絶縁耐力を上回
ると抵抗体４６の沿面で絶縁破壊が生じてしまう。こう
した場合には、本来のサージ抑制効果は期待できない。
このため、沿面における絶縁破壊を生じないように十分
な絶縁距離を確保する必要が生じる。このためには抵抗
体４６の沿面距離を長くする必要があり、この結果抵抗
体４６自体はもちろんのこと断路器全体が大型化すると
いった問題があった。

【００１３】本発明は、以上の欠点を解消するために提
案されたものであり、抵抗付き断路器に使用される抵抗
体の沿面絶縁破壊特性を改善することにより、断路器の
大型化を防ぐと共に常に一定のサージ抑制効果を有する
抵抗付き断路器を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決する
ため、請求項１の発明は、絶縁ガスを封入した密閉容器
内に接離自在な可動接触子と固定接触子が対向して設け
られ、この可動接触子と固定接触子とから構成される通
電接点部とは並列に抵抗体が設けられ、この抵抗体によ
り回路の遮断時あるいは投入時のサージを抑制する抵抗
付き断路器において、前記抵抗体の表面にひだが設けら
れていることを特徴とする。

【００１５】請求項２の発明は、前記抵抗体が、巻芯と
なる支持物に抵抗線を巻き付けこれをエポキシ樹脂で注
形して構成されている特徴とする。請求項３の発明は、
前記抵抗体が、抵抗体粉末を焼結成形したものから構成
されていることを特徴とする。

【００１６】

【作用】前記のような構成を有する本発明の抵抗付き断
路器によれば、抵抗体表面のひだによって対向体のの沿
面絶縁耐力を向上させることが可能であり、常に一定の
サージ抑制効果を有する抵抗付き断路器を提供できると
共に、機器の小形化を図ることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図３を
参照しながら説明する。なお、前記図４に示した従来技
術と同一の部分に付いては同一の符号を付し、説明は省
略する。 （１）第１実施例 図１の断路器全体の断面図に示すように、第１実施例に
おいて抵抗体４５は棒状に形成され、座４８により固定
側接触部１３の導体２３に支持されていると共に、その
先端には耐弧メタル４７ａを有する電極４７が設けられ
ている。また、この抵抗体４５の両端には、電界緩利用
のシールド電極４９が設けられている。

【００１８】前記抵抗体４５は、図２に拡大して示す通
り、その両端に電極６０，６５を備え、抵抗線６１およ
び６２が巻芯６３の周囲に無誘導巻となるように巻かれ
ている。また、抵抗体４５は、エポキシ樹脂などの絶縁
物６４により、その表面にひだを有する形状にモールド
されている。ひだの形状は、特に限定されたものではな
いが、第１実施例では、沿面距離を長くするために、た
とえば図２に示されるように、抵抗体４５の長さ方向に
対しほぼ直交する方向に一定の厚みを有しかつ先端部分
が円弧状の断面となるような形状になっている。

【００１９】このような構成を有する第１実施例によれ
ば、断路器の開閉操作に伴って発生する過電圧が、抵抗
体に印加されても、抵抗体をモールドしている絶縁物６
４の沿面に取り付けられたひだによって沿面の絶縁耐力
が向上する。この結果、沿面破壊電圧を上昇させること
ができ抵抗体４５の電気的破壊を防止できる。また、断
路器の動作により生じる分解生成物によって抵抗体が汚
損された場合であっても、第１実施例によるひだの効果
により沿面耐圧特性の低下を少なくすることが可能であ
り、この点に関しても有利である。また、第１実施例で
は、図１に示すように抵抗体４５の両端に電界緩利用の
シールド電極４９が設けられているので、電極と抵抗体
との接続時に生じる局部的な電界の上昇を抑制すること
ができ、これによって抵抗体の沿面破壊電圧特性をさら
に改善できる。 （２）第２実施例 図３は本発明の第２実施例を示すもので、この第２実施
例の抵抗体４６は、円筒状の巻芯７３の周囲に抵抗線７
１，７２を巻回し、その周囲を円筒状の絶縁物７４によ
ってモールドし、その両端に電極７０，７５を設けるこ
とによって構成されている。この第２実施例では、絶縁
物７４の外面ばかりでなく、内面にもひだが設けられて
いる。このような構成を有する第２実施例によれば、抵
抗体の構造が簡単となるばかりでなく、絶縁物７４の注
形作業がやり易くなる。また、抵抗体４６の軽量化も可
能となる。 （３）他の実施例 本発明は前記の実施例に限定されるものではなく、ひだ
には多少の傾斜をつけることにより注形作業をやり易く
するなどの工夫をすることも可能である。また、図示の
実施例は、いずれも抵抗体が固定側接触子を支持する導
体２３側に設けられたものであるが、抵抗体が可動側接
触子やそれをを支持する導体側に設けられた抵抗付き断
路器にも適用可能である。さらに、前記実施例は、抵抗
体が抵抗線５１および５２を無誘導巻きとして構成され
ているが、抵抗体として、たとえば抵抗体粉末を焼結し
て抵抗体を形成したセラミックス抵抗体やカーボン抵抗
体、あるいはその他金属被膜抵抗体などを用いても同様
な効果を期待できる。この場合にも本発明によるひだを
抵抗表面あるいはこれら抵抗を被覆する絶縁材料の表面
にとりつけることにより沿面破壊特性を改善できる。

【００２０】最後に、以上の説明は抵抗付き断路器とし
て断路器の場合について述べたが、断路器以外の開閉機
器、たとえば接地装置の場合も同様である。この場合に
も固定接触子側に本発明による抵抗体ならびにシールド
電極を取り付けることにより沿面距離を長くすることな
く一定のサージ抑制効果を期待できる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、抵抗体
をモールドしている絶縁物の沿面にひだを設けることに
より、抵抗体の沿面絶縁耐力を向上させることが可能
で、これによって、抵抗体の全長を大きくすることなく
常に一定のサージ抑制効果を有する抵抗付き断路器を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による抵抗付き断路器の第１実施例を示
す断面図。

【図２】図１の第１実施例における抵抗体部分の拡大断
面図。

【図３】本発明の他の実施例における抵抗体部分の拡大
断面図。

【図４】従来の抵抗付き断路器の断面図。

【図５】従来の抵抗体の拡大断面図。

【符号の説明】

１１…密閉容器 １２…可動側接触子 １３…固定側接触子 １４…可動接触子 １５，１６…絶縁筒 １７…駆動装置 １９…絶縁操作ロッド ２０，２３…導体 ４５，４６…抵抗体 ４７…電極 ４７ａ…耐弧メタル ５０…電極 ５１，５２…抵抗線 ５３…巻芯 ５４…絶縁物 ５５…電極 ６０…電極 ６１，６２…抵抗線 ６３…巻芯 ６４…絶縁物 ６５…電極

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁ガスを封入した密閉容器内に接離自在
   な可動接触子と固定接触子が対向して設けられ、この可
   動接触子と固定接触子とから構成される通電接点部とは
   並列に抵抗体が設けられ、この抵抗体により回路の遮断
   時あるいは投入時のサージを抑制する抵抗付き断路器に
   おいて、 前記抵抗体の表面にひだが設けられていることを特徴と
   する抵抗付き断路器。
2. 【請求項２】前記抵抗体が、巻芯となる支持物に抵抗線
   を巻き付けこれをエポキシ樹脂で注形して構成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の抵抗付き断路器。
3. 【請求項３】前記抵抗体が、抵抗体粉末を焼結成形した
   ものから構成されていることを特徴とする請求項１記載
   の抵抗付き断路器。