JPH09102253A - パッファ型ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上部導電筒の高さを低くすることにより小型
化を実現したパッファ型ガス遮断器を提供する。 【解決手段】 消弧性ガスを封入した容器内に、固定接
触子部２５を操作装置側に配置し、可動接触子部２６を
上部導電筒１０側に配置する。可動接触子と一体構造の
パッファシリンダ６を操作装置のクランクレバー１８で
駆動して、パッファ室１９内のガスを圧縮し、アークに
向かってノズルを通して吹き付けて電流を遮断せしめ
る。アークに吹き付けられ加熱された熱ガスは、クラン
クケース１７側に排出される。ここには広い空間が形成
されているため、熱ガスが十分に冷却されずに接触子側
に戻ることがない。したがって、接触子間の回復電圧に
よる絶縁破壊が発生することがなくなり、確実に電流遮
断が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパッファ型ガス遮断
器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のパッファ型ガス遮断器について図
を用いて説明する。図７は、従来のパッファ型ガス遮断
器の遮断部を断面で示すものであり、遮断動作中の状態
を示している。クランクケース１７上に遮断部の容器が
載置される。遮断部容器は、上部導電筒１０、絶縁筒２
４、下部導電筒１２、絶縁支持台１４により構成され
る。その容器中に消弧性ガスが封入され、固定接触子部
２５と可動接触子部２６が収納される。固定接触子部２
５は固定アーク接触子１と固定主接触子２を有し、可動
接触子部２６は可動アーク接触子３と可動主接触子４を
有する。クランクケース１７内に操作装置が収納され
る。

【０００３】遮断器の投入状態では、可動接触子部２６
は図示の状態より上方にあり、固定接触子部２５と接触
する。電流遮断時には、操作装置のクランクレバー１８
が回転し、可動接触子部２６は下方に急速に駆動され
る。これにより、固定接触子部２５と可動接触子部２６
が開離し、固定アーク接触子１と可動アーク接触子３と
の間にアーク２８が発生する。

【０００４】同時に、可動接触子部２６と一体構造のパ
ッファシリンダ６も下方に移動し、パッファシリンダ６
と固定ピストン７とにより形成されるパッファ室１９内
のガスが圧縮される。また、パッファ室１９内のガスは
アーク２８により加熱される。圧縮され加熱されて高圧
となったガスは、ノズル５を通してアーク２８に吹き付
けられる。これによりアーク２８が冷却され、電流が遮
断される。

【０００５】アーク２８に吹き付けられたガスは、アー
ク２８のエネルギーにより加熱されて、矢印で示すよう
に、上部絶縁筒１０内に放出され、その中を循環して再
び絶縁筒２４内に戻る。熱ガスはこの循環の間に冷却さ
れて絶縁性能を回復する。一方、固定接触子部２５と可
動接触子部２６間には、アークの消滅後に、高い過渡回
復電圧が現れる。上記のように、固定接触子部２５と可
動接触子部２６の間に循環したガスが到達することとな
るが、冷却されて回復したガスの絶縁性能は過渡回復電
圧を上回るので、接触子間に再発弧が発生することな
く、電流遮断が完了する。

【０００６】なお、アーク２８に吹き付けられたガスの
一部は、可動アーク接触子３に形成された排気孔２０を
通してクランクケース１７側に排出されるが、この量
は、上部導電筒１０に排出される量と比較すると少量で
ある。以上説明したことから明らかなように、パッファ
型ガス遮断器の遮断性能を確保するには、ノズル５の下
流側の容積を大きくする必要がある。この容積が小さい
と、熱ガスの速度が低下せず、かつ絶縁性能が回復せず
に絶縁筒２４内に吹き戻されることとなる。つまり、十
分に冷却されないためガス密度が低いままである熱ガス
は、開離状態にある固定主接触子２のシールド９と可動
主接触子４間に、電流遮断後数ｍｓ〜十数ｍｓ経過後に
到達する。このため、過渡回復電圧をクリアーした後に
接触子間に現れる回復電圧により、接触子間が絶縁破壊
し、遮断失敗に至るケースがある。

【０００７】このため、ノズル５の下流側にある上部導
電筒１０の高さを高くして容積を大きくし、熱ガスを十
分に時間をかけてゆっくり冷却し密度を高くした状態で
戻す工夫を行っている。通常は、上部導電筒１０の高さ
は、ノズル５の吹き出し口から固定接触子部の台１１ま
での長さの１．０〜１．５倍程度を必要としている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したパッファ
型ガス遮断器は、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）の主要構
成機器として使用される。近年、このＧＩＳは小型化、
軽量化が必要とされてきているため、パッファ型ガス遮
断器についても小型化・軽量化・低操作力化が強く求め
られている。しかしながら、前述のように、従来のパッ
ファ型ガス遮断器は上部導電筒の高さを高くしなければ
ならないため形状が大きくなる。これに伴って、パッフ
ァ型ガス遮断器を収納するＧＩＳも小型化することが困
難であった。

【０００９】本願発明は、上部導電筒の高さを低くする
ことによりパッファ型ガス遮断器の小型化を実現するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願発明は上記目的を達
成するため、消弧性ガスを封入した容器内に、固定接触
子部と可動接触子部とを配置し、可動接触子部と一体構
造のパッファシリンダを操作装置で駆動して、パッファ
シリンダと固定ピストンとの間に形成されるパッファ室
内のガスを圧縮し、この圧縮されて高圧となったガスを
固定接触子と可動接触子間に発生するアークに向かって
ノズルを通して吹き付けて電流を遮断せしめるパッファ
型ガス遮断器において、固定接触子部を操作装置側に配
置し、可動接触子部を固定接触子部に対向し、かつ操作
装置の反対側に位置するように配置し、可動接触子部と
前記操作操作とを連結する。

【００１１】電流遮断動作時に、パッファ室からアーク
に向かって吹き付けられ加熱された熱ガスは、操作装置
側に排出されることとなる。この操作装置側には広い空
間が形成されているため、熱ガスが高速で接触子間に戻
ることがなくなり、十分に冷却されて絶縁性能が回復し
たガスが接触子間に到達することとなる。したがって、
接触子間で回復電圧による絶縁破壊が発生することがな
くなり、確実に電流遮断が行われる。

【００１２】また、上部導電筒側に排出される熱ガスの
量は少なくなるため、上部導電筒の大きさを小さく、高
さを低くすることができ、パッファ型ガス遮断器を小型
化することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本願発明の実施の形態について図
を用いて説明する。図１は、パッファ型ガス遮断器を断
面で示すものである。クランクケース１７の上に、遮断
部の容器が載置される。遮断部の容器は、上部導電筒１
０、絶縁筒２４、下部導電筒１２、絶縁支持台１４によ
り形成される。本例の上部導電筒１０は、後述の理由に
より、図６の従来の上部導電筒に比べて高さの低いもの
として形成することができる。この容器内には、ＳＦ₆
ガス等の消弧性ガスが封入される。クランクケース１７
には、操作装置が収納されるが、図では操作装置のクラ
ンクレバー１８のみが示されている。

【００１４】この容器内に、固定接触子部２５と可動接
触子部２６が互いに対向して配置されるが、固定接触子
部２５は操作装置を収納したクランクケース１７側に、
可動接触子部２６は上部導電筒１０側に配置される。固
定接触子部２５は、固定主接触子２と固定アーク接触子
１とシールド９とを有し、台１１により下部導電筒１２
に固定される。

【００１５】可動接触子部２６は、可動主接触子４と、
摺動棒８の先端に形成された可動アーク接触子３と、可
動アーク接触子３の先端に取り付けられたノズル５と、
パッファシリンダ６とを有し、これらが一体に構成され
ている。上部導電筒１０に固定ピストン７が取り付けら
れ、この固定ピストン７は、可動接触子部２６のパッフ
ァシリンダ６と共にパッファ室１９を構成する。

【００１６】図２は、可動接触子部２６を操作装置のク
ランクレバー１８に連結するための構成を示す。図にお
いては、可動接触子部２６として、可動接触子４と、摺
動棒８と、排気孔２０と、ノズル５と、パッファシリン
ダ６とが示されている。パッファシリンダ６にアーム２
９が形成され、これに、絶縁支持棒１６、操作レバー１
５、絶縁操作棒１３が連結される。絶縁操作棒１３の端
部は、図１に示すように操作装置のクランクレバー１８
に連結される。

【００１７】図３は、図１のＡ−Ａ線から見た固定接触
子部２５の台１１の底面図である。この台１１は、３つ
の導電リブ２２により下部導電筒１２に支持される。台
１１の内側には、排気孔２１が形成される。２３は導電
リブ２２に形成されたガイド孔で、絶縁支持棒１６はこ
のガイド孔２３を通して取り付けられるため、センター
振れが生じない。

【００１８】図４は、図３の固定接触子部２５の台１１
の変形例を示す図である。本例では、導電リブ２２にガ
イド孔を形成せず、絶縁支持棒１６は導電リブ２２間の
空間を利用して通される。次に、以上説明したパッファ
型ガス遮断器の遮断動作を図５を用いて説明する。図５
において、（ａ）は遮断器の投入状態を示し、（ｂ）は
遮断動作中の状態を示し、（ｃ）は遮断状態を示す。

【００１９】（ａ）の投入状態においては、下部導電筒
１２−台１１−固定主接触子２−可動主接触子４−パッ
ファシリンダ６（又は摺動棒８）−固定ピストン７−上
部導電筒１０という経路で通電している。（ｂ）に示す
ように、電流遮断時には、クランクレバー１８の回転に
より可動接触子部２６が図示上方へ駆動される。最初に
固定主接触子２と可動主接触子４が無アークで開離す
る。続いて可動アーク接触子３が固定アーク接触子１か
ら開離し、両接触子１，３間にアーク２８が発生する。

【００２０】パッファシリンダ６の移動により、パッフ
ァ室１９内のガスが圧縮される。同時に、パッファ室１
９内のガスはアーク２８のエネルギーにより加熱され
る。圧縮及び加熱されて高気圧化された高圧ガスは、ノ
ズル５を通してアーク２８に向かって吹き付けられる。
このガスの吹き付けによりアーク２８は冷却され、電流
零点で電流が遮断される。

【００２１】このとき、アーク２８により加熱されたガ
スは、矢印で示すように、大部分はノズル５の下流側の
固定接触子部の台１１に向けて吹き出し、残りの一部は
可動アーク接触子３に設けた排気孔２０側に吹き出す。
ノズル５の下流側に吹き出した熱ガスは、固定接触子部
の台１１に設けられた排気孔２１と絶縁支持台１４を通
して、クランクケース１７内に排出される。このノズル
５の下流側の空間は、従来のノズル下流の空間（図６の
上部導電筒１０内の空間）に比べて数倍大きくとれる。
このため、熱ガスが高速で接触子間に戻ることがなくな
り、熱ガスが接触子間に戻ったとしても、十分に冷却さ
れて絶縁性能が回復したガスが接触子間に到達すること
となる。

【００２２】したがって、アーク消滅後、接触子間に回
復電圧が現れても、接触子間に存在するガスは絶縁性能
が回復しているため、再発弧は発生せず、電流遮断が完
了する。また、熱ガスの排気に対する抵抗が減り排気効
率も良くなることからも、遮断性能が向上する。可動ア
ーク接触子３に設けた排気孔２０から吹き出す熱ガス
は、上部導電筒１０内に排出される。この熱ガスの量
は、ノズル下流側に排出される量と比べると、２０〜３
０％程度であるため、上部導電筒１０の容積は従来のも
のの２０〜３０％程度に減少しても、十分に熱ガスの冷
却が行われる。したがって、上部導電筒１０の高さを低
くしても、熱ガスの吹き戻しによる接触子間の絶縁破壊
は生じない。

【００２３】（ｃ）は、遮断動作が完了した遮断状態を
示す。この状態では、接触子間の高温ガスが除去されて
絶縁が急速に回復している。以上説明したように、本発
明によれば、上部導電筒１０の高さを低くすることによ
り、パッファ型ガス遮断器の高さを低くすることができ
る。これにより、パッファ型ガス遮断器を収納するＧＩ
Ｓの高さも低くすることができる。さらに、高さを低く
することにより、パッファ型ガス遮断器をＧＩＳ内に図
６に示すような状態で収納することも可能となる。

【００２４】図６は、ＧＩＳの内部を断面で示す。図に
おいて、３０はＧＩＳであり、３１は本発明によるパッ
ファ型ガス遮断器である。図に示すように、パッファ型
ガス遮断器３１は長さが短くなるので、横向きに配置し
てもＧＩＳ３０の容器を大型化する必要がなくなる。こ
れにより、ＧＩＳ３０の高さを更に低くし、ＧＩＳ３０
の小型化の要求に応えることが可能となる。

【００２５】

【発明の効果】本願発明によれば、上部導電筒の高さを
低くすることによりパッファ型ガス遮断器を小型化する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパッファ型ガス遮断器の実施形態を示
す図。

【図２】図１における可動接触子ユニットの構造を示す
図。

【図３】図１における固定接触子部の台の構造を示す
図。

【図４】図３の変形例を示す図。

【図５】図１のパッファ型ガス遮断器の動作を説明する
図。

【図６】本発明のパッファ型ガス遮断器をＧＩＳに収納
した例を示す図。

【図７】従来のパッファ型ガス遮断器を示す図。

【符号の説明】

１…固定アーク接触子 ３…可動アーク接触子 ５…ノズル ６…パッファシリンダ ７…固定ピストン ８…摺動棒 ９…シールド １０…上部導電筒 １１…台 １７…クランクケース １８…クランクレバー １９…パッファ室 ２０，２１…排気孔 ２４…絶縁筒 ２５…固定接触子部 ２６…可動接触子部 ２８…アーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 消弧性ガスを封入した容器内に、固定接
   触子部と可動接触子部とを配置し、前記可動接触子部と
   一体構造のパッファシリンダを操作装置で駆動して、前
   記パッファシリンダと固定ピストンとの間に形成される
   パッファ室内のガスを圧縮し、この圧縮されて高圧とな
   ったガスを固定接触子と可動接触子間に発生するアーク
   に向かってノズルを通して吹き付けて電流を遮断せしめ
   るパッファ型ガス遮断器において、前記固定接触子部を
   前記操作装置側に配置し、前記可動接触子部を前記固定
   接触子部に対向し、かつ前記操作装置の反対側に位置す
   るように配置し、前記可動接触子部と前記操作操作とを
   連結したことを特徴とするパッファ型ガス遮断器。