JPH0896668A - ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機器の損傷を防ぎ且つ電流を速やかに転流す
ることにより、消弧を迅速且つ安全確実に行うことので
きるガス遮断器を提供することである。 【構成】 通電接触子２２とアーク接触子２３は並列に
配置され、このアーク接触子２３は通電接触子２２とは
並列である駆動コイル８と直列に配置される。通電接触
子２２は、対向して配置され且つ摺動接触部を有してい
る固定通電接触子３と可動通電接触子４から構成され
る。この摺動接触部のうち可動通電接触子４の開極動作
範囲面は、抵抗体またはコイルからなる抵抗部２１で構
成されている。また、アーク接触子２３は対向して配置
され且つ摺動接触部を有している固定アーク接触子６と
可動アーク接触子７から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送電系統において電流
の投入及び遮断を行うガス遮断器に係るものであり、特
に電流の遮断時及び投入時に発生するアークを安全且つ
確実に消弧することのできるガス遮断器に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】電力需要は、今後も依然として増加する
傾向にあり、これに伴って送電系統の高電圧化が進んで
いる。この高電圧の送電系統においては、事故電流の迅
速且つ安全確実な遮断が要求されるため、優れた消弧能
力を有するガス遮断器が用いられている。このようなガ
ス遮断器の多くは、投入及び遮断直後に発生急峻な過電
圧を緩和させるため、主遮断部と並列に接続された抵抗
遮断部を有している。この抵抗付きのガス遮断器の投入
時には、抵抗遮断部を先に投入して抵抗に電流を流し、
それに遅れて主遮断部を投入することによりサージ電圧
を抑制する。遮断時には、まず主遮断部のみを開極して
抵抗に電流を流し、それに遅れて抵抗遮断部を開極する
ことによってサージ電圧を抑制する。

【０００３】このようなガス遮断器は、例えば、図６に
示す原理のものが実開昭５９−１２８１３６号公報にお
いて開示されている。なお、図６はガス遮断器における
電極構造の断面図で、このガス遮断器は固定電極部と可
動電極部が、それぞれ通電接触子およびアーク接触子を
備えたものである。

【０００４】同図において、絶縁容器１は気密構造を有
し、その内部にＳＦ₆ ガスなどの消弧性を有する絶縁ガ
スが所定の圧力で充填されている。このような耐熱性を
有する絶縁容器１の上部に、固定電極部が設けられてい
る。すなわち、下半部を固定通電接触子３とする円筒状
の上部導体２が絶縁容器１の上部に取り付けられる。こ
の固定通電接触子３の内側には、円筒状の固定アーク接
触子６およびその周囲に駆動コイル８が固定通電接触子
３と同心的に配置される。この駆動コイル８の一端は固
定アーク接触子６の周囲に直列に接続され、他端は導電
片９を介して固定通電接触子３に接続される。また、固
定通電接触子３、固定アーク接触子６、駆動コイル８お
よび導電片９は、固定通電接触子３の内部空間であるモ
ールド部１０に充填される絶縁樹脂によって一体化され
る。

【０００５】一方、可動電極部を構成する可動通電接触
子４は接圧バネ５によって径方向の内側に付勢され、且
つその内側には、それと同心的に管状の可動アーク接触
子７が配置される。また、上記のような固定電極部を構
成する固定通電接触子３と可動通電接触子４、およびか
可動電極部を構成する固定アーク接触子６と可動アーク
接触子７は、それぞれ可動電極部の動作によって開閉す
る摺動接触部を有するように構成されている。

【０００６】このような構成を有する上記のガス遮断器
において、投入時に可動電極部が移動すると、まず可動
アーク接触子７が固定アーク接触子６の下端に当接し、
次に可動通電接触子４が固定通電接触子３の外側から接
触するように操作される。この時電流は、主に上部導体
２→固定通電接触子３→可動通電接触子４→下部導体
（図示せず）の経路で流れる。

【０００７】また、遮断時に可動電極部が固定電極部か
ら離れる方向に移動すると、まず可動通電接触子４が固
定通電接触子３から離れる。この時電流は上部導体２→
固定通電接触子３→導電片９→駆動コイル８→固定アー
ク接触子６→可動アーク接触子７→下部導体（図示せ
ず）の経路へ転流し、駆動コイル８が励磁される。次に
可動アーク接触子７が固定アーク接触子６から離れるよ
うに操作され、この時両アーク接触子間にアークＡが発
生する。このアークＡは、上記駆動コイル８により発生
する磁束と鎖交するため、アークＡに回転力が与えら
れ、アークＡが高速回転する。したがって、アークＡに
相対的にガスが吹き付けられ、これによってアークＡが
冷却されて電流零点で消弧される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のガス遮断器は下記のような問題点を有してい
た。すなわち、アークＡに磁界を印加するために設けら
れている駆動コイル８のインピーダンスのために、通電
接触子である固定通電接触子３と可動通電接触子４を開
極する際に、両通電接触子の間に大きな電位差が生じ
る。この時、固定通電接触子３および可動通電接触子４
に大きな放電が発生して両通電接触子の表面が損傷し、
固定アーク接触子６や可動アーク接触子７および駆動コ
イル８側に電流が転流できなくなるという危険性を有し
ていた。これでは安全装置としての遮断器が逆に大災害
を引き起こす原因となりかねない。本発明は、上記のよ
うな従来技術の問題点を解消するために提案されたもの
であり、その第１の目的は開極時に固定電極部と可動電
極部間に生じる急激な電位差を緩和させることで摺動接
触部や接触子表面の損傷を防ぎ、且つ電流を速やかに転
流させて消弧という責務動作を迅速且つ安全確実に行う
ことのできるガス遮断器を提供することである。

【０００９】また、本発明の他の目的は、開極から開離
過程において通電接触子を抵抗と直列に接続させること
と等しくさせ、アーク接触子側への電流の転流をスムー
ズに行い、従来のように通電接触子の表面が損傷するこ
とを回避することである。

【００１０】本発明の他の目的は、開極から開離過程に
おいて両電極部間に生じる電位差を段階的に緩やかにす
ることである。

【００１１】

【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、請求項１記載のガス遮断器は、消弧性を有する絶
縁ガスを充填した容器内に一対の固定電極部と可動電極
部を対向して配置し、固定電極部と可動電極部には可動
電極部の動作によって開閉する固定側と可動側の摺動接
触部を有し、可動電極部を駆動して固定側と可動側の摺
動接触部の開閉操作を行わせる操作機構を備えたガス遮
断器において、両摺動接触部が良導体で構成され、固定
側の摺動接触部における開極動作範囲面が抵抗体で構成
されていることを特徴とする。

【００１２】請求項２記載のガス遮断器は、請求項１記
載のガス遮断器において、固定電極部と可動電極部が通
電接触子とアーク接触子を有し、抵抗体が通電接触子に
設けられていることを特徴とする。

【００１３】請求項３記載のガス遮断器は、請求項１ま
たは請求項２記載のガス遮断器において、抵抗体の抵抗
値が可動電極部の開極動作方向に向かって段階的に増加
することを特徴とする。

【００１４】請求項４記載のガス遮断器は、消弧性を有
する絶縁ガスを充填した容器内に一対の固定電極部と可
動電極部を対向して配置し、固定電極部と可動電極部に
は可動電極部の動作によって開閉する固定側と可動側の
摺動接触部を有し、可動電極部を駆動して固定側と可動
側の摺動接触部の開閉操作を行わせる操作機構を備えた
ガス遮断器において、両摺動接触部が良導体で構成さ
れ、固定側の摺動接触部における開極動作範囲面が少な
くとも１ターン以上のコイルで構成されていることを特
徴とする。

【００１５】請求項５記載のガス遮断器は、請求項４記
載のガス遮断器において、固定電極部と可動電極部が通
電接触子とアーク接触子を有し、コイルが通電接触子に
設けられていることを特徴とする。

【００１６】

【作用】上記のような構成を有する請求項１記載のガス
遮断器では、投入時は、固定電極部と可動電極部は接触
して通電状態にあるため、電流は固定電極部→可動電極
部の経路へ流れる。開極時は可動電極部が固定電極部の
摺動接触部を開極方向に移動する。この際、固定電極部
の摺動接触部の開極動作範囲面が抵抗体で構成されてい
る。したがって、可動電極部による開極動作は良導体→
抵抗体を経た後に開離する。このように可動電極部が抵
抗体を経由することによって、開極から開離過程で可動
電極部と固定電極部間にリアクタンスが直列に接続され
ることと等しくなる。

【００１７】また、請求項２記載のガス遮断器では、開
離過程において可動通電接触子の摺動接触部は良導体→
抵抗体を経て開離する。したがって、固定通電接触子と
可動通電接触子間にリアクタンスが直列に接続されるこ
とと等しくなる。

【００１８】請求項３記載のガス遮断器では、抵抗体の
抵抗値が可動電極部の開極動作方向に向かって段階的に
増加するため、開離過程において可動通電接触子の摺動
接触部が接触する各層の抵抗率も段階的に増加すること
になる。これによって開離過程において固定通電接触子
から可動通電接触子への電流経路が急激に絶たれること
がなく、さらに、開極過程において固定通電接触子から
可動通電接触子間に発生する電位差が緩和される。

【００１９】請求項４のガス遮断器では、開極時は可動
電極部が固定電極部の摺動接触部を開極方向に移動す
る。この固定電極部の摺動接触部の開極動作範囲面はコ
イルで構成されているため、可動電極部は開極動作は良
導体→コイルへ摺動した後に開離する。これによって、
リアクタンスが通電接触子２２に接続されることと等し
くなる。

【００２０】請求項５のガス遮断器では、開離過程にお
いて可動通電接触子の摺動接触部は良導体→コイルを経
て開離する。したがって、固定通電接触子と可動通電接
触子にリアクタンスが直列に接続されることと等しくな
る。

【００２１】

【実施例】以下、本発明による請求項１から請求項５に
対応する実施例を添付図面にしたがって具体的に説明す
る。なお、図１から図６において同一部分には同一符号
を付すものとする。

【００２２】（１）第１実施例 図１に示す第１実施例は、本発明の請求項２に対応する
ガス遮断器の投入状態における電極構造を示す断面図で
あり、図２は開極動作の途中状態における電極構造を示
す断面図、図３は開離状態における電極構造を示す断面
図を示したものである。

【００２３】図中、通電接触子２２とアーク接触子２３
は同軸状に並列配置され、このアーク接触子２３は通電
接触子２２とは並列である駆動コイル８と直列に配置さ
れる。通電接触子２２は、対向して配置され且つ摺動接
触部を有している固定通電接触子３と可動通電接触子４
から構成される。この摺動接触部のうち、可動通電接触
子４の開極動作範囲面である抵抗部２１は抵抗体で構成
されている。また、アーク接触子２３は対向して配置さ
れ且つ摺動接触部を有している固定アーク接触子６と可
動アーク接触子７から構成される。なお、固定通電接触
子３と可動通電接触子４の開離動作は前期と後期に区分
されるものとし、開離動作前期を単に開極状態と称し、
開離動作後期を開離状態と称する。この開極状態におい
て、固定通電接触子３と可動通電接触子４は開離してい
るが、固定アーク接触子６と可動アーク接触子７は接触
面を有する。そして、開離状態では固定アーク接触子６
と可動アーク接触子も完全に開離するように配置され
る。

【００２４】上記のような構成を有する本実施例のガス
遮断器では、投入時においては図１に示されているよう
に、固定通電接触子３と可動通電接触子４、および固定
アーク接触子６と可動アーク接触子７は接触し、通電状
態にある。この時、電流は通電接触子２２を固定通電接
触子３→可動通電接触子４の経路で流れる。

【００２５】図２は開極動作の途中状態を示しており、
可動通電接触子４が開極方向に移動しつつあり、固定通
電接触子３の抵抗部２１と摺動接触している。この後、
開極状態では、固定通電接触子３と可動通電接触子４は
開離する。この時、固定アーク接触子６と可動アーク接
触子７は摺動接触部を有する状態にあるため、電流は通
電接触子２２側からアーク接触子２３側へ転流する。こ
の時電流は駆動コイル８→固定アーク接触子６→可動ア
ーク接触子７の経路で流れる。また、図３に示される開
離状態では固定アーク接触子６と可動アーク接触子７が
完全に開離するが、固定アーク接触子６と可動アーク接
触子７間にアークが発生して橋絡される。

【００２６】上記のような本実施例のガス遮断器では、
固定通電接触子３と可動通電接触子４の開極から開離過
程において可動通電接触子４が固定通電接触子３の良導
体→抵抗部２１を摺動して経由することによって、開極
から開離過程で通電接触子２２が抵抗と直列に接続され
ることと等しくなる。したがって、固定通電接触子３と
可動通電接触子４間に発生する電位差が緩和されて通電
接触子２２側からアーク接触子２３側への電流の転流が
スムーズに行われ、従来のように通電接触子の表面が損
傷することがない。また、固定アーク接触子６に接続さ
れた駆動コイル８の機能が十分に発揮されることとな
る。このように本実施例のガス遮断器では、機器の損傷
を防ぎ且つ電流を速やかに転流することによって消弧と
いう責務動作を迅速且つ安全確実に行うことのできる遮
断性能の良好なガス遮断器を提供することができる。

【００２７】（２）第２実施例 図４に示す第２実施例は、本発明の請求項３に対応する
ガス遮断器の開極動作の途中状態における電極構造を示
す断面図である。なお、本実施例は、その基本的構成を
第１実施例と同じくするものである。

【００２８】図中、抵抗部２１における抵抗値は可動通
電接触子４の開極動作方向に向かって段階的に増加する
ように構成されている。本実施例ではこれを３段階に構
成し、可動通電接触子４が接触する順番に各層の抵抗率
をｒ１，ｒ２，ｒ３とする。この抵抗率の関係はｒ１＜
ｒ２＜ｒ３となるように調整される。

【００２９】上記のような構成を有する本実施例のガス
遮断器では、固定通電接触子３と可動通電接触子４の開
極から開離過程において、可動通電接触子４が固定通電
接触子３の良導体→抵抗部２１のｒ１→抵抗部２１のｒ
２→抵抗部２１のｒ３へと摺動して経由する。

【００３０】上記のような本実施例のガス遮断器では、
固定通電接触子３と可動通電接触子４の開極から開離過
程において可動通電接触子４が接触する各層の抵抗率は
ｒ１，ｒ２，ｒ３と段階的に増加する。これによって固
定通電接触子３から可動通電接触子４への電流経路が急
激に絶たれることがなく、固定通電接触子３と可動通電
接触子４間に発生する電位差が段階的に変化する。その
結果、アーク接触子２３側への電流の転流がよりスムー
ズに行われ、従来のように通電接触子の表面が損傷する
ことがない。したがって、本実施例のガス遮断器では、
機器が損傷する可能性がより少ない遮断性能の良好なガ
ス遮断器を提供することができる。

【００３１】（３）第３実施例 図５に示す第３実施例は、本発明の請求項５に対応する
ガス遮断器の開極動作の途中状態における電極構造を示
す断面図である。

【００３２】本実施例は、固定通電接触子３と可動通電
接触子４の摺動接触部における構成は第１実施例と異る
が、その他基本的構成は第１実施例と同じくするもので
ある。

【００３３】図中、固定通電接触子３と可動通電接触子
４の摺動接触部のうち、可動通電接触子４の開極動作範
囲面には、接触子用コイル３１が埋め込まれている。そ
のため、本実施例のガス遮断器では、開極時には、可動
通電接触子４が接触子用コイル３１の表面を開極方向に
摺動する。

【００３４】上記のような本実施例のガス遮断器では、
固定通電接触子３と可動通電接触子４の開極から開離過
程において可動通電接触子４が良導体→接触子用コイル
３１へと摺動する。これによって、リアクタンスが通電
接触子２２に接続されることと等しくなる。したがっ
て、このリアクタンス成分は増加し、アーク接触子２３
側への電流の転流がよりスムーズに行われる。

【００３５】

【発明の効果】以上の通り本発明によれば、摺動接触部
を良導体で構成され、固定電極部における摺動接触部の
可動電極部の開極動作範囲の摺動面を抵抗体あるいは少
なくとも１ターン以上のコイルで構成することによっ
て、開極時に生じる過電圧を緩和させて機器の損傷を防
ぎ且つ電流を速やかに転流することができる。これによ
って消弧という責務動作を迅速且つ安全確実に行うこと
のできる遮断性能の良好なガス遮断器を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のガス遮断器の投入状態に
おける電極構造を示す断面図。

【図２】本発明の第１実施例のガス遮断器の開極動作の
途中状態における電極構造を示す断面図。

【図３】本発明の第１実施例のガス遮断器の開離状態に
おける電極構造を示す断面図。

【図４】本発明の第２実施例のガス遮断器の開極動作の
途中状態における電極構造を示す断面図。

【図５】本発明の第３実施例のガス遮断器の開極動作の
途中状態における電極構造を示す断面図。

【図６】従来のガス遮断器における電極構造の断面図。

【符号の説明】

１…絶縁容器 ２…上部導体 ３…固定通電接触子 ４…可動通電接触子 ５…接圧バネ ６…固定アーク接触子 ７…可動アーク接触子 ８…駆動コイル ９…導電片 １０…モールド部 ２１…抵抗部 ２２…通電接触子 ２３…アーク接触子 ３１…接触子用コイル Ａ…アーク

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 消弧性を有する絶縁ガスを充填した容器
   内に一対の固定電極部と可動電極部を対向して配置し、
   前記固定電極部と前記可動電極部には前記可動電極部の
   動作によって開閉する固定側と可動側の摺動接触部を有
   し、前記可動電極部を駆動して固定側と可動側の摺動接
   触部の開閉操作を行わせる操作機構を備えたガス遮断器
   において、 前記両摺動接触部が良導体で構成され、前記固定側の摺
   動接触部における開極動作範囲面が抵抗体で構成されて
   いることを特徴とするガス遮断器。
2. 【請求項２】 前記固定電極部と前記可動電極部が通電
   接触子とアーク接触子を有し、前記抵抗体が前記通電接
   触子に設けられていることを特徴とする請求項１記載の
   ガス遮断器。
3. 【請求項３】 前記抵抗体の抵抗値が前記可動電極部の
   開極動作方向に向かって段階的に増加することを特徴と
   する請求項１または請求項２記載のガス遮断器。
4. 【請求項４】 消弧性を有するガスを充填した容器内に
   一対の固定電極部と可動電極部を対向して配置し、前記
   固定電極部と前記可動電極部には前記可動電極部の動作
   によって開閉する固定側と可動側の摺動接触部を有し、
   前記可動電極部を駆動して固定側と可動側の摺動接触部
   の開閉操作を行わせる操作機構を備えたガス遮断器にお
   いて、 前記両摺動接触部が良導体で構成され、前記固定側の摺
   動接触部における開極動作範囲面が少なくとも１ターン
   以上のコイルで構成されていることを特徴とするガス遮
   断器。
5. 【請求項５】 前記固定電極部と前記可動電極部が通電
   接触子とアーク接触子を有し、前記コイルが前記通電接
   触子に設けられていることを特徴とする請求項４記載の
   ガス遮断器。