JPH0775131B2 - 高電圧用メタルクラツドしや断スイツチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は環状の接地金属しゃへい体内に高絶縁性のガス
が封入されたメタルクラッドしゃ断スイッチに係り、特
に同一軸心上に配置された固定接触子に接触する閉位置
と固定接触子からしゃ断間隙ｄだけ離れた閉位置との間
を移動可能な摺動ピンの如き可動接触子と、前記固定接
触子に電気的に接続された固定接触子の端部の周囲を覆
うとともに前記可動接触子がしゃ断スイッチの閉位置へ
通過するための中央開口部が設けられた固定カバーの如
き電界シールドと、前記可動接触子に電気的に接続され
前記開位置にある可動接触子の端部の周囲をおおうよう
にされたカバーの如き電界シールドと、前記固定接触子
に電気的に接続され前記しゃ断間隙と接地金属しゃへい
体との間に配置され、しゃ断間隙から接地金属しゃへい
体へ移動しやすいアークをしゃへいするようにしゃ断間
隙の長さ全体にわたっておおうようにされた前記両接触
子と同一軸心を有するリングの如き環状電極とが備えら
れているメタルクラッドしゃ断スイッチに関する。

（従来の技術） 上述したこの種のしゃ断スイッチは、電気設備やフィー
ダ、特にメタルクラッドサブステーションの一部をしゃ
断することができ、無負荷にすることができる。

この種のしゃ断スイッチは容量性または誘導性の低電流
をしゃ断する機能を有するとともにしゃ断スイッチの両
接触子間に発生するアーク放電に充分耐えるものでなけ
ればならない。

このようなアーク放電はしゃ断スイッチの連続操作の時
にはすぐに消滅してしまうし、また両接触子の離間領域
内に閉じ込められている時は問題にはならない。

メタルクラッド設備は接地金属しゃへい体により構成さ
れ、しゃ断スイッチの両接触子間に発生したアーク放電
は、極めて厳しい条件で接地金属しゃへい体へ向かって
移動しやすく、その結果アースが内部アーク放電により
破損されやすいという問題がある。

これらの欠陥を解消するために、両接触子を高速動作さ
せてアーク寿命を短縮する方法や、電界シールドによっ
てアークを中央部に閉じ込める方法などがすでに提案さ
れている。

しかしながら、これらの解決方法は、ある操作条件では
有効であることがわかっているが、高い信頼性を得られ
るものではない。

（発明の概要） 固定接触子に接続された環状電極によってアークの発生
する領域の周囲をおおうと、アークの発生や移動を防止
することはできないが、アークの移動を環状電極に向け
ることができ、接地金属しゃへい体への放電を防止する
ことができる。

環状電極は可動接触子から距離を充分はなされて配置さ
れ、可動接触子と同一高さの部材はしゃ断電圧を保持で
きるようにされている。

環状電極はまた接地金属しゃへい体から距離を充分はな
されて配置され、環状電極と接地金属しゃへい体間での
破損を防止するようにされている。

また、接地金属しゃへい体は環状電極の配置高さにおい
て充分大きな拡大断面を有し、装置の絶縁耐力を確保で
きるようにされている。

接地金属しゃへい体は球形または拡大断面を有する円筒
形が好ましく、これらは装置の筒状シースの円錐形部材
に連結されている。

環状電極の長さはほぼ接触子のしゃ断間隙の長さに対応
しており、接地金属に向かってアーク放電がおこるのを
防止できるようにされている。

環状電極の縁部は丸く仕上げられ分布が良好なようにさ
れるとともに放電発生の危険を低減している。電極は好
ましくはリング状であり、例えば円形断面を有する環状
リングであってもしゃ断スイッチの周囲を同一軸心をも
っておおうようにされている。

環状リングは固定接触子にアームを介して固着されると
ともに電気的に接続され、これらのアームは環状リング
の外部に接線方向に接続されている。

これらのアームはそのままアーム状でもいいし、または
中実体による球形部材でもよく、固定接触子と環状電極
との間をシールドするように形成され、アークが間隙を
通過するのを防止するようにされている。

（実施例） 第１図において、シールされるとともに接地された金属
しゃへい体10の内部には高絶縁性のガス、通常は六フッ
化イオウが封入されている。

この金属しゃへい体10は接続フランジ12,14を有し、円
筒形シース16,18に接続されており、このシースはメタ
ルクラッドサブステーションのしゃへい体の中に配置さ
れている。このシース16,18はコンダクタまたはバー20,
22を同軸的に囲んでおり、これらのコンダクタまたはバ
ーはフランジ12,14の間に装着された絶縁体24によって
支承されている。

第１図の実施例においては、前記バー20と22は垂直に配
置されているが、水平または傾斜して配置されても良い
ことは本発明の趣旨に沿うものである。

しゃへい体10の内部のバー20の端部26にはコンタクトグ
リップ30が備えられた固定接触子28に形成される一方、
摺動ピンの如き可動接触子32の周囲は同軸的におおうチ
ューリップ状に形成されている。

前記可動接触子32は操作機構36にロッド34を介して連結
され、この操作機構36によって前記可動接触子32をコン
タクトグリップ30の間の閉位置と固定接触子28から距離
ｄだけ離間したしゃ断スイッチの開位置との間をそれぞ
れ軸方向へ移動可能なようにされている。

前記可動接触子32の接地金属しゃへい体10の内部に配置
されたバー22の端部に摩擦コンタクト38を介して電気的
に接続されている。

固定接触子28および可動接触子32はそれぞれ半球形のカ
バー40および42が備えられ、これらのコンタクト廻りの
良好なシールド状態が確保されている。

前記両カバー40,42には前記可動接触子32が通過可能な
軸方向の開口部が設けられている。

固定接触子28はさらにコンタクトグリップ30の間に軸方
向に配置されたアーク接触子44が備えられカバー40の縁
部まで垂下している。

前記摺動ピンの如き可動接触子32は、アーク接触子44が
備えられている時には可動接触子32内にアーク接触子44
が係合される内部接近部が同軸的に形成され、しゃ断ス
イッチの閉位置にアーク接触子44が侵入できるようにさ
れている。

この種のしゃ断スイッチは技術的にはよく知られている
ようにコンダクタ20および22が、操作機構36によって駆
動される可動接触子32の単純な摺動によって接続された
り、しゃ断されるようになっている。

本発明によれば、接地金属しゃへい体10は球状であり、
その横断面はシース16,18の横断面より大きくなってい
る。

また固定接触子28および可動接触子32の組立体は上記球
形のほぼ中心に配置されている。

環状リング形の環状電極48は可動接触子32と垂直に、接
地金属しゃへい体10の直径平面上に配置され、固定接触
子28と可動接触子32の離間により形成されるしゃ断間隙
ｄの周囲を同軸的におおうようにされている。

この環状電極48は接地金属しゃへい体10と、容量性また
は誘導性の電流がしゃ断された時にアーク放電が形成さ
れる領域であるしゃ断間隙ｄとの間に介在するように配
置される。

環状リング48の軸線方向長さは、固定接触子28と、開位
置にある可動接触子32との間のしゃ断間隙ｄにほぼ等し
くされている。

また環状リング48はアームまたは球形部材50によって固
定接触子28に固着されている。

これらのアームは前記環状リングの外縁部52の接線方向
に接続され電場の集中を避けるためにその環状リング52
は丸みをつけられている。

前記アーム50の反対側端部はカバー40によってシールド
されている固定接触子22の後部に固着されている。

アーム50は環状電極48の機械的支持部材の役割を果たす
とともに固定接触子28への電気的接続を可能にする。

第１図から明らかなように環状電極48の可動接触子32お
よびカバー42からの離間距離は開位置にある固定接触子
28と可動接触子32との離間距離であるしゃ断間隙ｄより
常に大きいか等しくされ、充分に高い絶縁耐力を確保す
るようにされている。

同様にして、環状電極48は接地金属しゃへい体10から充
分離間して配置され、電極としゃへい体10との間の破損
事故を防止するようにされている。

しゃ断スイッチの閉位置においては、可動接触子32は固
定接触子28のグリップ30の間に係合され、バー20および
22は導通している。

しゃ断スイッチの開位置は操作機構36によって制御さ
れ、図に示されているように可動接触子32が下方に摺動
して形成される。

両接触子28および32が離間すると図に示されているよう
にアーク接触子44および可動接触子32の端部との間にア
ーク放電が発生するが、このアーク（または最初のアー
クから発生する第２のアーク）はカバー40へ向かってさ
らには環状電極48へ向かって移動しやすい。

（発明の効果） 以上から明らかなように環状電極48は接地金属しゃへい
体10へ向かうアークの如何なる通路をもしゃへいし、接
地金属しゃへい体10へ達する距離は環状電極48またはカ
バー40へ達する距離よりも常に大きくされている。

球形部材50は中実材または多孔材より形成される支持ア
ームであってさらに追加のバリヤーの役目も果す。この
ようにして接地の安全性が確実に保たれている。

接地金属しゃへい体10は長円形であるかまたは他のいか
なる形状の部材とも接続可能な円錐状部分が備えられた
筒状体である。

環状金属48の横断面は単純な筒状または電場の集中をや
わらげるために縁部にふくらみをもたせただ円状が採用
される。

図から明らかなように環状電極48の固定接触子28側に面
して配置される内側部分は余り役に立たないので、削除
することができる。

この場合には、環状電極48は球形部材50の縁部が折り曲
げられて丸みを帯びた部分が備えられる。

この種の環状電極48の他の使用形状はこの分野における
技術によって容易に想像可能と思われる。

本発明による配置には大きなスペースを必要とするが、
アーク放電をほとんど通過させないようにした環状電極
48によって確保される安全性は充分大きな価値をもたら
すものである。

また充分大きな直径を有するしゃへい体の場合には、環
状電極48と直交する断面積が増加することは余り問題に
はならない。

環状電極48の固定方法および電気的に接続する方法は相
互に独立に種々考えられるものであり、本発明は本発明
の実施例に類する他の配置にも適用されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例を示すしゃ断スイッチの
正面図であり、両接触子が開位置にある状態を示してい
る。 10……接地金属しゃへい体、28……固定接触子、32……
可動接触子、40,42……電界シールド、44……アーク接
触子、48……環状電極、50……アーム。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】環状の接地金属しゃへい体内に高絶縁性の
   ガスが封入されたメタルクラッドしゃ断スイッチであっ
   て、同一軸心上に配置された固定接触子に接触する閉位
   置と固定接触子からしゃ断間隙だけ離れた開位置との間
   を移動可能な摺動ピンの如き可動接触子と、前記固定接
   触子に電気的に接続され固定接触子の端部の周囲をおお
   うとともに前記可動接触子がしゃ断スイッチの閉位置へ
   通過するための中央開口部が設けられた固定カバーの如
   き電界シールドと、前記可動接触子に電気的に接続され
   前記開位置にある可動接触子の端部の周囲をおおうよう
   にされたカバーの如き電界シールドと、前記固定接触子
   に電気的に接続され前記しゃ断間隙と接地金属しゃへい
   体との間に配置され、しゃ断間隙から接地金属しゃへい
   体へ移動しやすいアークをしゃへいするようにしゃ断間
   隙の軸線方向長さを全体にわたっておおうようその間隙
   とほぼ同一の軸線方向長さを有する前記両接触子と同一
   軸心を有するリングの如き環状電極とが備えられている
   ことを特徴とするメタルクラッドしゃ断スイッチ。
2. 【請求項２】前記環状の接地金属しゃへい体は、前記電
   極と接地金属しゃへい体との間に充分な絶縁耐力を確保
   するために環状電極の高さにおいて環状電極の拡大断面
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   メタルクラッドしゃ断スイッチ。
3. 【請求項３】前記接地金属しゃへい体は、球形であっ
   て、前記接触子組立品は球体のほぼ中心に配置されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のメタル
   クラッドしゃ断スイッチ。
4. 【請求項４】前記電極は円形断面を有する環状リングで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のメタ
   ルクラッドしゃ断スイッチ。
5. 【請求項５】前記環状電極は、支持部材および電気的に
   接続するアームが備えられ、このアームは前記電界シー
   ルドのカバーによってシールドされている前記固定接触
   子に固着されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のメタルクラッドしゃ断スイッチ。
6. 【請求項６】前記アームは中実材または多孔材によって
   球形に形成され、その円形縁部は環状電極の外部表面に
   接線方向に固着されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第５項記載のメタルクラッドしゃ断スイッチ。
7. 【請求項７】前記固定接触子は閉位置にある前記ピンの
   周囲をおおうコンタクトグリップと閉位置にある可動ピ
   ンの同軸的に形成されたオリフィス穴に係合可能であっ
   て、電界シールドの中央開口部までその軸方向に垂下す
   るアーク接触子とが備えられていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のメタルクラッドしゃ断スイッ
   チ。