JPH09147704A - パッファ形ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁ノズルのスロート部を通過した絶縁ガス
が拡散部で乱流化して速度が低下するのを防止する。 【解決手段】 可動アーキングコンタクト７を覆う絶縁
ノズル１３における固定アーキングコンタクトが挿通さ
れるスロート部１１側から拡散部３１へ向かって内周面
に畝状の整流突起溝３２を複数形成し、パッファ室から
放出されスロート部１１で速度が亜音速になった絶縁ガ
スを層流にして速度低下を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パッファ室の絶縁
ガスをアークに吹き付けて消弧するパッファ形ガス遮断
器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力用遮断器として、パッファ形ガス遮
断器が用いられる。

【０００３】従来のパッファ形ガス遮断器の構造を図４
に示す、図のように、パッファ形ガス遮断器は絶縁ガス
を充填したタンク６内に収容した固定ユニット１と可動
ユニット２とで構成される。固定ユニット１は、中空の
冷却筒２１と、冷却筒２１の一端に設けた複数の固定主
コンタクト３と、その内部中央に支持部１８を介して設
けた固定アーキングコンタクト４とで構成される。２０
は導体、２７はコンタクトである。

【０００４】一方、可動ユニット２は、支持碍子１６を
介して固定部１５に取り付けられるとともにコンタクト
２８を介して導体２３と接続された支持導体２２と、連
結軸５を介して駆動手段に連結されるとともに先端部に
可動アーキングコンタクト７を有し支持導体２２に対し
て摺動自在に図中の左右方向へ駆動される駆動ロッド８
と、駆動ロッド８の先端に一体的に形成されるとともに
駆動ロッド８との間にパッファ室９を形成するパッファ
シリンダ１０と、可動アーキングコンタクト７を覆うよ
うにしてパッファシリンダ１０に嵌合されるとともに中
間部に固定アーキングコンタクト４を挿通するためのス
ロート部１１を有し、かつ可動アーキングコンタクト７
に被せた流路ガイド７ａとの間に流路１２を形成する絶
縁ノズル１３と、パッファシリンダ１０の先端に形成し
た可動主コンタクト１４と、駆動ロッド８とパッファシ
リンダ１０との間に摺動自在に設けられるとともに中空
ロッド１７ｂを介して支持導体２２に固定されたピスト
ン１７と、冷却筒２１と支持導体２２とにわたって設け
られた絶縁筒２９とで構成される。駆動ロッド８，支持
導体２２には絶縁ガスが通る連通孔８ａ，１７ａが形成
されている。ここで、コンタクトを主コンタクトとアー
キングコンタクトとに分けたのは、適正な使用ができる
ように機能分散を図ったものである。

【０００５】斯るパッファ形ガス遮断器においては、駆
動ロッド８が図４中の左方へ駆動されて投入する際に、
スロート部１１，連通孔１７ａ，８ａからパッファ室９
に絶縁ガスが吸入される。投入が終了すると、図５
（ａ）に示すように固定主コンタクト３と可動主コンタ
クト１４とが接触しかつ固定アーキングコンタクト４と
可動アーキングコンタクト７とが接触し、パッファ室９
には絶縁ガスが充満する。投入状態から駆動ロッド８を
右方へ駆動すると、その初期から中期にかけては固定ア
ーキングコンタクト４と可動アーキングコンタクト７と
の間に生じるアークによって絶縁ガスが加熱され、この
加熱されて膨張した絶縁ガスが図５（ｂ）に示すように
パッファ室９の内部へ移動して溜まり、パッファ室９内
の圧力が上昇する。このあと更に駆動ロッド８が右方へ
移動して図５（ｃ）に示すように絶縁ノズル１３のスロ
ート部１１から固定アーキングコンタクト４が抜ける
と、パッファ室９に溜まった絶縁ガスが膨張して流路１
２を介してアーク１９に吹きつけられ、アーク１９は冷
却されて消弧される。その後、絶縁ガスは絶縁ノズル１
３から放出されたり、中空部８ｂと中空ロッド１７ｂの
内部を介してタンク６内へ放出される。

【０００６】図５（ｂ）の状態での電流の位相は図６の
（イ）で示すピーク値付近にあって電流値も大きく、ア
ーク１９は高温，高圧のプラズマ状態となっている。そ
して、図５（ｃ）の状態での電流の位相は図６の（ロ）
で示す零点付近にあり、アーク１９の加熱による絶縁ガ
スの温度上昇もごくわずかになっている。このときにパ
ッファ室９に蓄えられた高圧の絶縁ガスがアーク１９に
吹きつけられるため、アーク柱が引き延ばされることに
なり、アーク１９は吹き消され電流は遮断される。

【０００７】その際、圧縮された絶縁ガスは狭いスロー
ト部１１を通過することにより加速され、絶縁ノズル１
３の先端で亜音速あるいは超音速になって放出される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、絶縁ノズル
の先端の開口する部分である拡散部の角度が急に大きく
なることから絶縁ガスの圧力変化が大きくなり、乱流と
なって速度が低下するおそれがある。

【０００９】そこで本発明は、斯る課題を解決したパッ
ファ形ガス遮断器を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
めの請求項１に係る発明の構成は、絶縁ノズルの拡散部
を流れる絶縁ガスの速度が低下しないように層流化する
ために内周面に整流突起を複数形成したことを特徴と
し、請求項２に係る発明の構成は、整流溝を複数形成し
たことを特徴とし、請求項３に係る発明の構成は、整流
突起と整流溝とを円周方向へ交互に形成したことを特徴
とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施例
に基づいて詳細に説明する。なお、本実施例は従来のパ
ッファ形ガス遮断器の一部を改良したものなので、従来
と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる
部分のみを説明する。

【００１２】（ａ）実施例１ 本発明によるパッファ形ガス遮断器の実施例１の要部
を、図１に示す。図のように絶縁ノズル１３におけるス
ロート部１１から先端へ向かって内径寸法が順次に大き
くなる拡散部３１が形成されている。この拡散部３１の
内周面には整流突起３２が円周方向へ略等間隔に４本形
成されている。この整流突起３２は絶縁ノズル１３の軸
方向に沿って畝状に形成され、断面形状は略半円形であ
る。そして、整流突起３２は、絶縁ノズル１３の外部へ
向かうにつれて順次に幅寸法が大きくかつ高さ寸法が大
きく形成されている。

【００１３】次に、斯かるパッファ形ガス遮断器の作用
を説明する。パッファ室９から放出された絶縁ガスは、
絶縁ノズル１３のスロート部１１の狭いところを通過す
ることによって速度が亜音速あるいは超音速となり、整
流突起３２に沿って流れることにより絶縁ガスは乱流に
なることなく層流になり、流れを急激に乱すことなく流
速の大きい状態でアークに吹き付けられ、更に固定アー
キングコンタクトに吹き付けられる。このため、アーク
は湾曲して引き伸ばされて細くなり、消弧し易くなる。
また、電界ストレスの高い固定側アーキングコンタクト
の絶縁回復能力が向上する。特に極間の絶縁回復が要求
されるＢＴＦ遮断性能には有効な性能を示す。

【００１４】（ｂ）実施例２ 次に、本発明によるパッファ形ガス遮断器の実施例２を
図２に基づいて説明する。この実施例は、実施例１にお
ける整流突起３２に代えて整流溝３３を絶縁ノズル１３
の拡散部３１に円周方向へ略等間隔に４本形成したもの
である。整流溝３３はその断面形状が半円であり、絶縁
ノズル１３の外部へ向かって幅寸法と深さ寸法とが順次
に大きく形成されている。

【００１５】斯かるパッファ形ガス遮断器では、整流溝
３３が形成されていることから、絶縁ガスは実施例１と
同様に整流溝３３に沿って流れるために層流になり、絶
縁ガスの速度が低下することなく維持されることから遮
断性能及び絶縁回復能力が向上する。

【００１６】（ｃ）実施例３ 次に、本発明によるパッファ形ガス遮断器の実施例３を
図３に示す。この実施例は、実施例１における整流突起
３２に加えて、実施例２の整流溝３３を隣り合う整流突
起３２どうしの間に形成して、整流突起３２と整流溝３
３とを円周に沿って交互に配置したものである。

【００１７】斯かるパッファ形ガス遮断器では、整流突
起３２に加えて整流溝３３が形成されていることから、
絶縁ノズル１３の先端より放出される絶縁ガスは乱流に
なることなく絶縁ノズル１３の軸心に沿って層流の状態
を維持して流れる。従って、絶縁ガスの放出速度が維持
され、遮断性能及び絶縁回復能力が実施例１，２よりも
向上する。

【００１８】なお、実施例１〜３では整流突起，整流溝
を４つにしたが１〜３つ又は５つ以上形成してもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明からわかるように、請求項１
〜３によるパッファ形ガス遮断器によれば整流突起，整
流溝を絶縁ノズルの拡散部に形成したので、絶縁ガスが
層流化して速度低下が抑制され、これによってアークが
湾曲して引き伸ばされ細くなり消弧されやすくなるとと
もに絶縁回復能力が向上する。そして、駆動速度が速い
ほど、また絶縁ガスの圧力が高いほど絶縁ノズルから出
る絶縁ガスの流れを層流化でき、開極終期においても絶
縁ガスの流速の低下を低減できる。

【００２０】また、絶縁性能の向上により遮断能力が向
上し、パッファ形ガス遮断器の消弧部の小形化が図れ
る。更に絶縁性能の向上によって駆動力を低減でき、パ
ッファ形ガス遮断器の小形化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるパッファ形ガス遮断器の実施例１
の要部に係り、（ａ）は断面図、（ｂ）は左側面図。

【図２】本発明によるパッファ形ガス遮断器の実施例２
における要部の左側面図。

【図３】本発明によるパッファ形ガス遮断器の実施例３
における要部の左側面図。

【図４】従来のパッファ形ガス遮断器の断面図。

【図５】従来のパッファ形ガス遮断器に係り、（ａ）は
投入状態を示す作用説明図、（ｂ）は遮断中期の状態を
示す作用説明図、（ｃ）は遮断後期の状態を示す作用説
明図。

【図６】電流の波形図。

【符号の説明】 ４…固定アーキングコンタクト ６…タンク ７…可動アーキングコンタクト ８…駆動ロッド ８ａ，１７ａ…連通孔 ８ｂ…中空部 ９…パッファ室 １０…パッファシリンダ １１…スロート部 １２…流路 １３…絶縁ノズル １７…ピストン １７ｂ…中空ロッド ２２…支持導体 ３１…拡散部 ３２…整流突起 ３３…整流溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁ガスが充填されたタンク内に、一方
   の導体が接続された固定アーキングコンタクトを支持す
   る一方、他方の導体に接続された支持導体を絶縁部材を
   介してタンク内に固定し、固定アーキングコンタクトが
   嵌脱自在な可動アーキングコンタクトを先端に有する中
   空の駆動ロッドを可動アーキングコンタクトの軸心に沿
   って駆動可能でかつ支持導体に対して摺動自在に設け、
   パッファシリンダを駆動ロッドの先端に一体に設け、パ
   ッファシリンダ内にパッファ室を形成するピストンを支
   持導体に固定し、可動アーキングコンタクトを覆うとと
   もにパッファ室の絶縁ガスを双方のアーキングコンタク
   ト間へ導く流路を可動アーキングコンタクトとの間に形
   成する絶縁ノズルを設け、絶縁ノズルには固定アーキン
   グコンタクトを挿通するスロート部とスロート部から外
   部へ向かって内径寸法が大きくなる拡散部とを設け、駆
   動ロッドの内部と支持導体の外部とを連通させる連通孔
   を設けたパッファ形ガス遮断器において、 拡散部の内周面に、軸方向へ畝状に長い整流突起を円周
   方向に沿って略等間隔に複数形成したことを特徴とする
   パッファ形ガス遮断器。
2. 【請求項２】 整流突起に代えて、軸方向へ長い整流溝
   を円周方向に沿って略等間隔に複数形成した請求項１に
   記載のパッファ形ガス遮断器。
3. 【請求項３】 前記整流突起と前記整流溝とを円周方向
   に沿って交互に形成した請求項１に記載のパッファ形ガ
   ス遮断器。