JPH087726A - ガス開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 開放操作が行われる遮断期間の前半と後半の
ガスの吹付け量を可動接触子の移動に伴って自動的に可
変し、遮断性能を向上する。 【構成】 めす形の固定接触子１と、開閉操作により接
触子１の内側に接離するおす形の可動接触子２と、この
接触子２の外側に，該接触子１に一体に設けられた第１
シリンダ３と、この第１シリンダ３の先端に設けられ，
先端部が接触子１に摺接するノズル６と、シリンダ３の
外側に固設され，基部側の底面部９を接触子２，シリン
ダ３が気密に貫通した有底の第２シリンダ７と、このシ
リンダの基部側に形成された，先端側内径より大きい内
径の径大部８と、シリンダ３の外面に一体に設けられ，
シリンダ７の先端側内面に摺接したピストン１３と、シ
リンダ７のピストン１３より基部側に透設されたガス通
流用の連通孔１５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高電圧用のパッファ形
のガス開閉器，ガス遮断器等，特にコンデンサ電流開閉
用のガス開閉装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種コンデンサ設備に用いられる
この種ガス開閉装置は、めす形の固定接触子の内側に接
離するおす形の可動接触子と、この可動接触子の外側の
シリンダと、このシリンダの先端のノズルとが一体とな
って可動部を構成する。

【０００３】そして、可動接触子の先端部及びノズルが
固定接触子に摺接した投入状態からの開放操作により、
前記可動部が基部側に移動して可動接触子の先端部が固
定接触子から開離すると、両接触子間にアークが発生す
る。

【０００４】このとき、可動部と固定ピストンとの間に
形成されるガス空間は、可動部の移動によって圧縮さ
れ、この圧縮によりノズル先端から消弧性ガスがアーク
に吹き付けられ、アークが消弧して遮断が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のガス開閉装
置の場合、開放操作が行われる遮断期間にガスの吹付け
量を可変調整することができず、実際にアークが消弧さ
れる遮断期間前半に多量のガスを吹付けてアークを確実
に消弧し、遮断期間後半にガスの吹付け量を減少して可
動接触子をすみやかに固定接触子から引離し、遮断性能
を向上することができない問題点がある。

【０００６】本発明は、可動接触子の移動に伴って遮断
期間の前半と後半のガスの吹付け量を自動可変し、遮断
期間前半に多量のガスをアークに吹付け、遮断期間後半
にガスの吹付け量を減少して可動接触子をすみやかに移
動し、遮断性能を向上することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明のガス開閉装置においては、めす形の固定
接触子と、開閉操作により固定接触子の内側に接離する
おす形の可動接触子と、可動接触子の外側に，該接触子
に一体に設けられた第１シリンダと、第１シリンダの先
端に設けられ，先端部が固定接触子に摺接するノズル
と、第１シリンダの外側に固設され，基部側の底面部を
可動接触子，第１シリンダが気密に貫通した有底の第２
シリンダと、第２シリンダの基部側に形成された，先端
側内径より大きい内径の径大部と、第１シリンダの外面
に一体に設けられ，第２シリンダの先端側内面に摺接し
たピストンと、第１シリンダの前記ピストンより基部側
に透設されたガス通流用の連通孔とを備える。

【０００８】

【作用】前記のように構成された本発明のガス開閉装置
の場合、固定接触子，可動接触子，第１シリンダ及びノ
ズルにより第１のガス圧縮室が形成され、第１、第２シ
リンダ及びピストンにより第２のガス圧縮室が形成さ
れ、開放操作が行われる遮断期間には、可動接触子がそ
の基部側に移動することにより、第１シリンダ，ノズル
及びピストンが可動接触子とともに移動する。

【０００９】そして、ピストンが第２シリンダの先端側
内面に摺接して移動する遮断期間前半には、両ガス圧縮
室が連通孔により連通した状態で共に圧縮され、この圧
縮により得られた多量のガスが、ノズルを介して固定接
触子と可動接触子との間に発生したアークに吹付けられ
る。

【００１０】つぎに、ピストンが第２シリンダの基部側
の径大部に移動する遮断期間後半になると、ピストンが
第２シリンダの内面に摺接しなくなり、第２のガス圧縮
室が開放状態になり、このとき、連通孔を介して第１の
ガス圧縮室も開放状態になる。

【００１１】そのため、ガスの吹付け量は減少し、可動
接触子の基部側への移動がすみやかに行われ、可動接触
子が固定接触子から迅速に離れる。

【００１２】

【実施例】１実施例について、図１ないし図５を参照し
て説明する。図１及び図２はガス開閉装置を示し、それ
らの図面において、１は円筒状に配置された複数個のフ
ィンガ接触子片を先端に有するめす形の固定接触子であ
り、その基部は固定導体に接続されている。

【００１３】２は開閉操作により先端部外面が固定接触
子１の各接触子片の内側に接離するおす形の可動接触子
であり、その基部は可動導体に接続されている。

【００１４】３は円板状の支持体４を介して可動接触子
２の外側に可動接触子２に一体に設けられた円筒状の第
１シリンダ、５は支持体４に透設された複数の通気孔、
６は第１シリンダ３の先端に設けられたノズルであり、
テフロン等の耐熱性を有する絶縁体により形成され、そ
の先端部は可動接触子２より固定接触子１側に位置して
固定接触子１に接離自在に摺接する。

【００１５】７は第１シリンダ３の外側に固設された有
底の第２シリンダであり、基部側に先端側内径より大き
い内径の径大部８が形成されている。９は第２シリンダ
７の基部側の底面部であり、ピストンリング等のシール
体、１０，１１，１２を介して可動接触子２，第１シリ
ンダ３が気密に貫通している。

【００１６】１３は第１シリンダ３の先端部の外面に一
体に設けられた円板状のピストンであり、周端面がピス
トンリング等のシール体１４を介して第２シリンダ７の
先端部内面に気密に摺接する。

【００１７】１５は第１シリンダ３の支持体４より基部
側に透設されたガス通流用の複数の連通孔であり、その
開口径は底面部９の厚みより大きく設定されている。

【００１８】１６は可動接触子２，第１シリンダ３，第
２シリンダ７の底面部９及び支持体４が形成する第１の
ガス圧縮室、１７は第１，第２シリンダ３，７及びピス
トン１３が形成する第２のガス圧縮室である。

【００１９】そして、図１に示す投入状態からの開放操
作により、可動接触子２，第１シリンダ３，支持体４，
ノズル６及びピストン１３の可動部１８がその基部側
（図の左側）に移動して固定接触子１から可動接触子２
が開離すると、両接触子１，２間にアークが発生する。

【００２０】このとき、第１，第２のガス圧縮室１６，
１７が連通孔１５により連通するとともに、ピストン１
３が第２シリンダ７の先端側内面に摺接しながら移動
し、両ガス圧縮室１６，１７が形成するガス空間が気密
な状態で圧縮される。

【００２１】この圧縮によりガス圧縮室１６，１７の圧
縮された多量の消弧性ガスが通気孔５，ノズル６を介し
てアークに吹付けられる。

【００２２】この多量のガスの吹付けにより、遮断期間
前半には確実にアークが消弧されて遮断が行われる。

【００２３】つぎに、可動部の移動がさらに進み、遮断
期間後半に移行すると、図２に示すようにノズル６が固
定接触子１から開離するとともに、ピストン１３が第２
シリンダ７の径大部８に位置し、第１，第２のガス圧縮
室１６，１７が形成するガス空間は開放空間になる。

【００２４】そのため、遮断期間後半になると、ガスの
圧縮が行われなくなり、ガスの吹付け量が減少する反
面、可動部１８の移動が高速化し、可動接触子２は図３
に示すように固定接触子１からすみやかに離れる。

【００２５】図３は可動接触子２の遮断期間の時間と位
置との関係を示し、実線は第２シリンダ７に径大部８が
なく、遮断期間を通してピストン１３が第２シリンダ７
に気密に摺接するような場合の移動曲線であり、破線は
本実施例の移動曲線である。

【００２６】そして、図中の「閉」は接触子１，２が接
触した投入状態時を示し、「開」は接触子１，２が開離
した開放状態時を示し、ｔ₁ ，ｔ₂ は遮断期間前半，遮
断期間後半を示す。

【００２７】したがって、このガス開閉装置をコンデン
サ設備の開閉に用いると、つぎに説明する効果が生じ
る。

【００２８】まず、この種ガス開閉装置が用いられるコ
ンデンサ設備においては、突入電流の抑制等のため、通
常、負荷のコンデンサに直列に数％程度の直列リアクト
ルが接続され、その等価回路は図４に示すようになる。

【００２９】同図において、ｅは系統電源、Ｓはガス開
閉装置、Ｌは直列リアクトル、Ｃは負荷のコンデンサで
ある。

【００３０】そして、ガス開閉装置Ｓの端子間の電圧
（差電圧）をｖ，その通流電流をｉとすると、開放操作
により電圧ｖ，電流ｉは図５に示すように変化する。

【００３１】この図５からも明らかなように、ｔｘにア
ークが消弧されて電流ｉが０に遮断されると、ｔｘ以降
の電圧ｖは、その直後に発生する高周波の過渡回復電圧
イと、遮断から１／２サイクル後にピークに達する商用
周波数の極間回復電圧ロとの重畳合成電圧になる。

【００３２】そして、遮断を確実にするため、ｔｘ直後
には急峻な過渡回復電圧に耐える十分なガスの吹付けを
要し、その後は電圧上昇特性を上回る極間絶縁回復特性
を要する。

【００３３】そして、ｔｘ直後までの遮断期間前半には
第１，第２のガス圧縮室１６，１７のガス空間の圧縮に
より、多量の圧縮ガスがアークに吹付けられ、遮断期間
後半には両ガス圧縮室１６，１７の開放により可動接触
子２がすみやかに固定接触子１から離れ、十分な極間絶
縁回復特性が確保される。

【００３４】したがって、遮断期間全体にわたってガス
圧縮力を一様に増加すること等がなく遮断が確実に行
え、遮断性能が著しく向上する。

【００３５】なお、従来装置を改造して形成する場合
は、従来装置に第２シリンダ７に相当するシリンダを付
加し、第２のガス圧縮室１７を増設して形成してもよ
く、逆に、従来装置のガス空間を第１シリンダ３に相当
するシリンダにより第１，第２のガス圧縮室１６，１７
に仕切って形成してもよい。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載する効果を奏する。開放操作に
よりピストン１３が第２シリンダ７の先端側内面に摺接
して移動する遮断期間前半には、第１，第２のガス圧縮
室１６，１７が連通孔１５により連通した状態で共に圧
縮され、この圧縮により得られた多量のガスがノズル６
を介して固定接触子１と可動接触子２との間に発生した
アークに吹付けられ、アークが確実に消弧される。

【００３７】さらに、ピストン１３が第２シリンダ７の
基部側の径大部８に移動する遮断期間後半になると、ピ
ストン１３が第２シリンダ７の内面に摺接しなくなり、
第２のガス圧縮室１７が開放状態になり、このとき、連
通孔１５を介して第１のガス圧縮室１６も開放状態にな
り、ガスの吹付け量が減少して可動接触子２の基部側へ
の移動がすみやかに行われ、可動接触子２が固定接触子
１から迅速に離れる。

【００３８】したがって、遮断期間の前半と後半とのガ
スの吹付け量を可動接触子２の移動に伴って自動的に可
変し、遮断性能を著しく向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス開閉装置の１実施例の切断正面図
である。

【図２】図１の他の状態の切断正面図である。

【図３】図１の可動接触子の遮断期間の移動特性図であ
る。

【図４】図１のガス開閉装置を用いたコンデンサ設備の
等価回路図である。

【図５】図４の動作特性説明図である。

【符号の説明】

１ 固定接触子 ２ 可動接触子 ３ 第１シリンダ ６ ノズル ７ 第２シリンダ ８ 径大部 ９ 底面部 １３ ピストン １５ 連通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 めす形の固定接触子と、 開閉操作により前記固定接触子の内側に接離するおす形
   の可動接触子と、 前記可動接触子の外側に，該接触子に一体に設けられた
   第１シリンダと、 該第１シリンダの先端に設けられ，先端部が前記固定接
   触子に摺接するノズルと、 前記第１シリンダの外側に固設され，基部側の底面部を
   前記可動接触子、前記第１シリンダが気密に貫通した有
   底の第２シリンダと、 前記第２シリンダの基部側に形成された，先端側内径よ
   り大きい内径の径大部と、 前記第１シリンダの外面に一体に設けられ，前記第２シ
   リンダの先端側内面に摺接したピストンと、 前記第１シリンダの前記ピストンより基部側に透設され
   たガス通流用の連通孔とを備えたガス開閉装置。