JPH077627B2

JPH077627B2 - パツフア式ガスしや断器

Info

Publication number: JPH077627B2
Application number: JP23332285A
Authority: JP
Inventors: 弘和高木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-10-21
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPS6293824A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は、パッファ式ガスしゃ断器に関するものであ
り、特に、対向アーク電極部に緩衝装置を設けて信頼性
を向上したものに係る。

［発明の技術的背景］電力需要の増大に伴ない、発変電所は容量増加の一途を
たどっている。しかも、電力大量消費地である都市部に
おける発電所の建設難のために、送電線路は長距離化
し、この送電効率の向上のために高電圧化の傾向にあ
る。このような送電系統の大容量化に伴ない、変電所や
開閉所に用いられるしゃ断器に要求されるしゃ断容量も
増大の一途をたどり、現在550KV系統ではしゃ断電流63K
Aのものまで実用化されている。この550KV−63KAは４点
切で構成されており、これをそのまま1000KV系統に適用
すると８点切で対応することになる。しゃ断器の信頼性
を向上させるためには、しゃ断点数を少なくし、部品点
数を可能な限り少なくすることが重要である。このため
には、１しゃ断点当たりのしゃ断容量を上げることが必
要である。168KV以上の送電電圧ではパッファ式のSF₆ガ
スしゃ断器が主に用いられている。これは、SF₆ガスの
優れたしゃ断性能と絶縁性能によるものであるが特に２
圧式に比べパッファ式構造が簡単なので高電圧しゃ断器
の主流となっている。また、変電所の機器全体をSF₆ガ
スで絶縁する密閉形ガス開閉所においては、外の機器と
の絶縁協調、或いは機器の配置等で大きなメリットを有
するので特に良く使用されている。

この様なパッファ式ガスしゃ断器のしゃ断性能を向上さ
せる一つの方法として、電極間の開極速度を早めること
が挙げられる。これは、駆動力を大きくすることにより
達成できるが、この結果駆動装置が大型化し、コストが
上昇してしまう。また、可動部の軽量化による高速化も
考えられるが、限界がある。開極速度を増すと、SF₆と
気中とのシール摺動部の信頼性、或いは、各部材の衝撃
強度等新しい問題点が生じてくる。これらの点を考慮し
て駆動力を従来とほぼ同じにし、且つ従来よりも早い開
極速度を得て曲間の絶縁回復特性を向上させる方法とし
て、第４図の様な構成が考えられる。

第４図は、パッファ式ガスしゃ断器の消弧室を示し、こ
の消弧室は、SF₆等の消弧性ガスを封入した図示されて
いない容器内に収納されている。なお、同図はしゃ断器
の投入状態を示している。第４図において、可動電極１
と一体に取付けられたパッファシリンダ２の内部にはパ
ッファピストン３が摺動自在に挿入されている。可動電
極１の周囲には絶縁ノズル４が配置され、パッファシリ
ンダ２とパッファピストン３とに囲まれた空間内と、絶
縁ノズル４と可動電極１とによって作られた通路とを連
通している。前記可動電極１、パッファシリンダ２、及
び絶縁ノズル４が固定された操作ロッド５の可動電極１
と反対側の端部には、図示されていない操作機構が接続
され、この操作機構による絶縁ロッド５の開閉動作に伴
って可動電極１が開閉動作を行うようになっている。一
方、可動電極に対向する対向アーク電極６は、操作ロッ
ド５の周囲に配置された複数個のリンク装置７にプレー
ト８を介して連結した絶縁棒９及びパッファピストン３
と一体に連結されている。リンク装置７は、レバー7aと
リンク7b、7c、及びリンク支持部7dで構成されている。
レバー7aは、リンク支持部7dの支点7eで、所定のリンク
比に分割され、支持されており、レバー7aの一端は、リ
ンク7bにより操作ロッド５と連結され、レバー7aの他端
はリンク7cによりプレート８と連結点7fにて連結されて
いる。なお、レバー7aとリンク7b、7cとの連結部は、ピ
ン等で回転自在に係合されており、また、リンク支持部
7dは容器に絶縁固定された絶縁筒10に取付け固定されて
いる。対向アーク電極６と絶縁棒９を連結する対向プレ
ート11aの、対向アーク電極と反対側には、通電用円筒1
1が取付けられ、この通電用円筒11は、操作機構と反対
方向より支持固定された通電用棒体12の通電部13と摺動
自在に動作するようにされている。

以上のような構成において、操作機構の駆動力により操
作ロッド５が一定の速度で図中右方向に駆動されると、
その駆動力は、リンク7bを介してレバー7aの一端に伝え
られる。この時、レバー7aは支点7eを軸とする回転モー
メントを受けて回転し、レバー7aの他端に連結されたリ
ンク7c及びリンク7cと連結されたプレート８、絶縁棒
９、パッファピストン３は、右方向から左方向へ移動す
る。これに伴い、対向アーク電極６も右から左方向へ移
動し、しゃ断動作を行う。動作終了付近において、操作
ロッド５は、操作機構内部の緩衝装置の作用により減速
されて停止し、動作が完了する。また、投入動作につい
ては、上記のしゃ断動作と全く逆の動作が行われる。

このように、第４図に示すようなパッファ式ガスしゃ断
器においては、そのしゃ断・投入動作において、可動電
極と対向アーク電極の移動方向が常に逆方向となるた
め、両者の開離速度及び投入速度を相対的に早くするこ
とができる。更に、パッファピストン３がパッファシリ
ンダ２の移動方向と逆に動作するため、両者によって構
成される空間のガス圧縮効率が上がり、パッファシリン
ダ２の径が小さくても大きなガス圧力上昇が得られると
いう長所もある。

［背景技術の問題点］しかしながら、上述のようなパッファ式ガスしゃ断器
は、次のような問題点を有していた。

即ち、前記のように、しゃ断動作終了時においては、操
作ロッド５は緩衝装置によって急激に減速される。これ
に対し、対向アーク電極６はその慣性力により、左右方
向への運動を継続使用とする。そのため、両者を連結す
る部材、例えば絶縁棒９には、大きな引張り力が加わ
る。第３図（Ａ）（Ｂ）は、夫々この様なしゃ断動作時
の操作ロッド５、対向アーク電極６の変位と、絶縁棒９
の応力の時間的変化を示したもので（実線）、減速時に
おいて絶縁棒９に生じる引張り応力は加速時に発生する
圧縮応力の数倍にも達する場合がある。この様に金属よ
りも強度的に弱い絶縁物に大荷重が繰返し加わると、絶
縁棒９の破断、或いはプレート８等の金属との接合部分
の破損が生じ易くなり、絶縁信頼性が低下してしまう。
また、絶縁物の弾性係数は小さいため、動作後も大きな
自由振動が発生して強度低下を招き易く、このことが問
題を更に悪化させる。なお、投入動作終了時には、絶縁
棒９に圧縮力が加わるものの、しゃ断時に比べて動作速
度が遅く、従って、減速力もはるかに小さいため、この
場合においては強度的な問題はない。

以上の様に、従来のパッファ式ガスしゃ断器では、特に
絶縁棒の強度不足によりしゃ断動作終了時の破損等を原
因として、その絶縁信頼性に大きな問題を有していた。

［発明の目的］本発明は、上記の様な従来技術の欠点を解消するために
提案されたものであり、その目的は、しゃ断動作終了時
に操作ロッドと対向アーク電極とを連結する絶縁棒に大
きな引張り力が作用せず、且つ動作後にも大きな自由振
動が発生しない様にすることにより、絶縁棒の強度的な
問題点を解消し、絶縁信頼性を向上させたパッファ式ガ
スしゃ断器を提供することである。

［発明の概要］本発明のパッファ式ガスしゃ断器は、対向アーク電極に
取付けた通電用円筒と、この円筒が摺動する通電用導体
の通電部との間にダンパーシリンダとダンパーピストン
から成る緩衝装置を設け、このダンパーピストンとダン
パーシリンダとが、電極の開離動作途中から互いに嵌合
して緩衝室を形成し、且つこの緩衝室内のガスを開離動
作の進行に伴い圧縮するように構成したことを特徴とす
るものである。

そして、この様な構成を有することにより、しゃ断動作
終了時に、操作ロッドが減速された際、対向アーク電極
部も、緩衝装置により同様に減速されるため、操作ロッ
ドと対向アーク電極とを連結する絶縁棒に大きな引張り
力が加わることがなくなっている。

［発明の実施例］次に、本発明によるパッファ式ガスしゃ断器の一実施例
を第１図及び第２図を用いて説明する。なお、前述の従
来技術と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略
する。

第１図に示す様に、可動電極１に対向する対向アーク電
極６が取付けられた対向プレート11aの反対側には、通
電用円筒11の内周部にダンパーピストン14が取付けられ
ている。一方、操作機構と反対方向より支持固定された
通電用導体12の通電部13の内周部には、しゃ断動作途中
でダンパーピストン14と嵌合して緩衝室16を形成するダ
ンパーシリンダ15が形成されている。このダンパーシリ
ンダ15には、緩衝室16と容器内とを連通する小孔15aが
設けられている。

以上の様な構成を有する本実施例において、第１図に示
す投入状態から、操作機構の作動により、操作ロッド５
が図中右方へ駆動されると、リンク装置７により連結さ
れたパッファピストン３、絶縁棒９、及び対向アーク電
極６は、右から左方向へ移動し、しゃ断動作を行なう。
この場合、操作ロッド５は、前述のごとく、図示してい
ない緩衝装置により急激に減速されるが、これと同時
に、対向アーク電極６側に設けたダンパーピストン14と
ダンパーシリンダ15とが嵌合を開始して緩衝室16を形成
し、内部のガスを圧縮する。その結果、対向アーク電極
６及び対向プレート11aも、操作ロッド５と逆方向に急
激に減速されてしゃ断動作を完了し、緩衝室16内にて圧
縮されたガスは、小孔15aより流出する。第２図は、こ
の様なしゃ断状態の対向アーク電極６近傍を示す拡大図
である。

この様に、対向アーク電極６側に設けた緩衝装置が効果
的に作用することから、しゃ断動作終了時に絶縁棒９に
発生する応力を極力抑えることができ、また、動作後の
対向アーク電極６部の振動も抑えることができるため、
第３図（Ａ）（Ｂ）の点線で示す様に、絶縁棒９の強度
を充分に保持することが可能であり、この結果パッファ
式ガスしゃ断器の絶縁信頼性を向上できる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
例えばダンパーピストンとダンパーシリンダの配置を逆
にすることも可能である。

［発明の効果］以上説明した様に本発明によれば、対向アーク電極側に
ダンパーシリンダとダンパーピストンから成る簡略な緩
衝装置を設けたことにより、しゃ断動作終了時におい
て、対向アーク電極を操作ロッドと同様に急激に減速す
るようにして、操作ロッドと対向アーク電極との連結部
である絶縁棒に加わる応力を大幅に低下したため、絶縁
棒の破損を防止して、絶縁信頼性を向上させたパッファ
式ガスしゃ断器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるパッファ式ガスしゃ断
器の投入状態を示す断面図、第２図は第１図の実施例の
しゃ断状態を示す拡大断面図、第３図（Ａ）（Ｂ）はそ
れぞれ、しゃ断動作時の操作ロッドと対向アーク電極の
変位図、及び絶縁棒の応力の変位図である。第４図は、従来のパッファ式ガスしゃ断器の消弧室を示
す断面図である。１…可動電極、２…パッファシリンダ、３…パッファピ
ストン、４…絶縁ノズル、５…操作ロッド、６…対向ア
ーク電極、７…リンク装置、８…プレート、９…絶縁
棒、10…絶縁筒、11…通電用円筒、11a…対向プレー
ト、12…通電用導体、13…通電部、14…ダンパーピスト
ン、15…ダンパーシリンダ、15a…小孔。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】SF₆ガス等の消弧性ガスを密封した容器内
に接離自在に対向する電極をそれぞれ配置し、操作機構
に絶縁棒を介して連結した操作ロッドの一端に、前記電
極の一つである可動電極とパッファシリンダとを固定
し、操作ロッドの他端には、リンク装置を介して前記パ
ッファシリンダ内を摺動するパッファピストン及び複数
本の絶縁棒を固定し、この複数本の絶縁棒に前記可動電
極に対向する対向アーク電極を固定し、更に、この対向
アーク電極には操作機構とは反対側に固定された通電用
導体の通電部と摺動動作する通電用円筒を取付けること
により、前記パッファピストンと対向アーク電極とが常に可動電
極及びパッファシリンダとは逆方向に動き、パッファシ
リンダとパッファピストンによりパッファシリンダ内の
消弧性ガスを圧縮し、対向する電極間に発生するアーク
を前記パッファシリンダに固着された絶縁ノズルにより
案内して吹付け消弧するパッファ式ガスしゃ断器におい
て、前記対向アーク電極に取付けた通電用円筒と、この円筒
が摺動する通電用導体の通電部との間にダンパーシリン
ダとダンパーピストンから成る緩衝装置が設けられ、こ
のダンパーピストンとダンパーシリンダとが、電極の開
離動作途中から互いに嵌合して緩衝室を形成し、且つこ
の緩衝室内のガスを開離動作の進行に伴い圧縮するよう
に構成されたことを特徴とするパッファ式ガスしゃ断
器。