JPH1055737A - パッファ形ガス遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パッファ室内のガス圧力を更に高めることに
よって、遮断性能に優れた、小型、低操作力のパッファ
形ガス遮断器を提供する。 【解決手段】 パッファシリンダの先端に取り付けられ
た第１の絶縁ノズル３と、可動接触子の外側及び先端を
カバーする第２の絶縁ノズルとを有するパッファ形ガス
遮断器において、第１及び第２の絶縁ノズルに溝１２を
形成する。遮断器の電流遮断時に、アークによる加熱さ
れたガスは、絶縁ノズル３の表面に接触しながらパッフ
ァ室へ取り込まれる。この時、絶縁ノズル３の表面を溶
融して、ガスを発生させ、パッファ室内の圧力を上昇さ
せる。絶縁ノズル３に設けた溝１２は、熱ガスとの接触
面積を増加させ、発生ガス量を増加させる。これによ
り、パッファ室内が高気圧化され、遮断性能に優れた遮
断器を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変電所などで用い
られるパッファ形ガス遮断器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パッファ形ガス遮断器は、小型、
軽量、低操作力化が強く求められている。この要求に対
応するために、従来の機械的なガス圧縮に加えて、アー
クのエネルギーを有効利用して更にパッファ室内を高気
圧化する試みが一般的になってきている。この技術は
「熱パッファ併用形」と呼ばれている。

【０００３】熱パッファ併用形ガス遮断器は、固定アー
ク接触子と可動アーク接触子間に発生したアークにより
絶縁ノズルを閉塞して、このアークのエネルギーをパッ
ファ室内に取り込んでパッファ室内の圧力を高める。こ
のパッファ室はパッファシリンダと固定ピストンとの間
で形成されており、パッファシリンダの移動による機械
的圧縮により、パッファ室内は更に高圧化される。

【０００４】アークエネルギーと機械的圧縮によって高
圧化されたパッファ室内のガスは、絶縁ノズルを通して
アークに向かって吹き付けられ、アークを冷却して消弧
する。同時に、接触子間に存在した高温ガスが高速で除
去され、接触子間の絶縁が急速に回復することにより電
流の遮断に成功する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】パッファ形ガス遮断器
の遮断性能を確保するためには、パッファ室よりアーク
に高速でガスを吹き付けることが必要である。そのため
に、熱パッファ併用形ガス遮断器においても、パッファ
室内の圧力を更に高くすることができれば、遮断性能を
更に向上させ、装置の小型化、低操作力化が実現でき
る。

【０００６】本発明は、パッファ室内のガス圧力を更に
高めることによって、遮断性能に優れた、小型、低操作
力のパッファ形ガス遮断器を提供することを目的とする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものである。本発明は、パッファ
シリンダの先端に取り付けられた第１の絶縁ノズルと、
可動接触子の外側及び先端をカバーする第２の絶縁ノズ
ルとを有するパッファ形ガス遮断器において、第１の絶
縁ノズルに、アークにより加熱されてパッファ室に流れ
込むガス流が接触する内周部分にガスの流れに沿った複
数の溝を形成し、第２のノズルに、アーク及び該アーク
により加熱されたガス流が接触する先端部分にガスの流
れに沿った複数の溝を形成する。

【０００８】パッファ形ガス遮断器では、電流遮断時
に、固定接触子と可動接触子との間に大電流アークが発
生する。このアークエネルギーにより加熱されたガスは
パッファ室内へ取り込まれて、パッファ室内のガス圧力
を上昇させる。また、パッファ室は、パッファシリンダ
の機械的移動により更に高圧化される。このアークエネ
ルギーがパッファ室内に取り込まれる際、アーク又はア
ークにより分解した熱ガスが第１及び第２の絶縁ノズル
の表面に触れる。絶縁ノズルの表面はこれにより溶融蒸
発してガスを発生し、パッファ室内のガス圧力の上昇に
寄与する。なお、この現象は実験的に確かめられてい
る。

【０００９】本発明においては、絶縁ノズルの表面に複
数の溝を形成しているので、アーク又は熱ガスが絶縁ノ
ズルに触れる表面積が増加される。これにより、アーク
又は熱ガスにより溶融、蒸発して発生するガスの量が増
加し、パッファ室内の圧力上昇がより高くなる。したが
って、パッファ室内のガス圧力は、アークエネルギーに
よる上昇と、機械的ガス圧縮による上昇と、大量の蒸発
ガスの発生による上昇とにより、十分に高めることがで
きる。

【００１０】したがって、本発明によれば、遮断性能の
優れた、小型、低操作力のパッファ形ガス遮断器を得る
ことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のパッファ形ガス遮断器の
実施形態について図を用いて説明する。図１は、パッフ
ァ形ガス遮断器の側面断面図であり、図２は、その要部
を拡大して示す図である。図において、１は固定アーク
接触子、５は固定ピストン、６は固定主接触子であり、
これらは固定部にある。２は可動アーク接触子、３は第
１の絶縁ノズル、４はパッファシリンダ、７は可動主接
触子、１０は可動アーク接触子２の先端をカバーする第
２の絶縁ノズルで、これらは絶縁操作棒１１と一緒に移
動をする。８は摺動接触子で、可動接触子７、２と固定
ピストン５間を電気的に接続する。９は、パッファシリ
ンダ４と固定ピストン５により形成されるパッファ室で
ある。絶縁操作棒１１は、図示しない操作機構により、
遮断器の投入時には図示の上方へ、遮断時には下方へ駆
動される。

【００１２】第１の絶縁ノズル３及び第２の絶縁ノズル
１０は、無機充填剤入りのＰＴＦＥを主材料として形成
される。第１及び第２の絶縁ノズル３，１０について図
３、図４を用いて説明する。本発明に係る絶縁ノズルの
特徴を明確にするため、各図には従来の絶縁ノズルの構
成も示している。図３は第１の絶縁ノズルの構造を示
す。（ａ）（ｂ）は本実施形態の絶縁ノズルの側断面と
底面を示し、（ｃ）（ｄ）は従来の絶縁ノズルの側断面
と底面を示す。本実施形態の第１の絶縁ノズル３は、そ
の基部、つまり、パッファシリンダ４側の内周面に、縦
方向に、後述のガスの流れに沿った溝１２が複数形成さ
れる。この溝１２により、絶縁ノズル３の内周の表面積
は増加する。

【００１３】図４は第２の絶縁ノズルの構造を示す。
（ａ）（ｂ）は本実施形態の絶縁ノズルの側断面と底面
を示し、（ｃ）（ｄ）は従来の絶縁ノズルの側断面と底
面を示す。本実施形態の第２の絶縁ノズル１０は、その
先端、つまり、固定アーク接触子１に対向する部分に、
後述のガスの流れに沿った溝１３が放射状に複数形成さ
れる。この溝１３により、絶縁ノズル１０の先端の表面
積が増加する。

【００１４】図５を用いて、図１及び２に示したパッフ
ァ形ガス遮断器の動作を説明する。図５において、
（ａ）は遮断器の投入状態、（ｂ）（ｃ）は遮断途中の
状態、（ｄ）は遮断状態を示している。図５（ａ）の投
入状態では、固定アーク接触子１と可動アーク接触子２
が接触している。また、図５での図示は省略している
が、固定主接触子６と可動主接触子７が接触していて、
電流は、固定主接触子６−可動主接触子７−摺動接触子
８−固定ピストン５を通して流れる。

【００１５】電流遮断時には、図示しない操作機構によ
り、絶縁操作棒１１が急激に図示下方へ移動させられ
る。絶縁操作棒１１の移動により可動部が移動し、最初
に固定主接触子６と可動主接触子７とが離れる。この
時、電流は固定アーク接触子１と可動アーク接触子２に
転流するので、固定主接触子６と可動主接触子７は無ア
ークで開離する。

【００１６】図５（ｂ）に示すように、さらに可動部が
下方へ移動すると、固定アーク接触子１と可動アーク接
触子２が開離し、両接触子１，２間にアーク１４が発生
する。このアーク１４は、第１の絶縁ノズル３を閉塞す
る。アーク１４により加熱されたガスは、パッファシリ
ンダ４とパッファピストン５により形成されるパッファ
室９内に取り込まれ、パッファ室９内のガス圧力を上昇
させる。また、パッファシリンダ４の下降により、パッ
ファ室９内は機械的な圧縮による圧力上昇も発生する。

【００１７】この時、第２の絶縁ノズル１０の先端に
は、アーク１４が直接接触し、更にアーク１４により加
熱された熱ガスが接触する。また、第１の絶縁ノズル３
の内周面には、パッファ室９に流れ込む熱ガスが接触す
る。第１及び第２の絶縁ノズル３，１０の表面にアーク
又は熱ガスが接触すると、表面が溶融、蒸発し、ガスが
発生する。このガスはパッファ室９内のガス圧力を上昇
させる。

【００１８】本例においては、第１及び第２の絶縁ノズ
ル３，１０の表面には、アーク又は熱ガスが接触する部
分に溝１２，１３が形成されている。このため、アーク
又は熱ガスが絶縁ノズルに接触する面積が増加し、従っ
て発生するガス量も増加し、パッファ室９内のガス圧力
を更に上昇させる。図５（ｃ）は、更に遮断過程が進ん
だ状態を示す。パッファシリンダ４の下方への移動によ
り、パッファ室９内のガスは機械的に圧縮され、高気圧
化される。この高圧ガスは、第１の絶縁ノズル３と第２
の絶縁ノズル１０を通してアーク１４に吹き付けられ
る。アーク１４は、ガスが吹き付けられることにより冷
却され、電流零点で消弧される。

【００１９】第１及び第２の絶縁ノズル３，１０に形成
された溝１２，１３は、パッファ室９からのガスの流れ
に沿って形成されているため、高圧ガスのアークへの吹
き付けを妨げない。また、溝１２，１３の幅は、ガスの
流れを妨げない値に設定される。図５（ｄ）は遮断が完
了した状態を示す。パッファ室９から吹き出したガス
は、アーク１４が消弧した後も接触子１，２間に吹き付
けられる。これにより、接触子間にある高温ガスは除去
され、接触子間には低温の絶縁性能のあるガスが入り込
むため、接触子間の絶縁は急速に回復する。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、パッファ室内のガス圧
力を更に高めることによって、遮断性能に優れた、小
型、低操作力のパッファ形ガス遮断器を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパッファ形ガス遮断器の実施形態を示
す側面断面図。

【図２】図１の要部を示す側面断面図。

【図３】図１、図２の遮断器における第１の絶縁ノズル
の詳細を示す図。

【図４】図１、図２の遮断器における第２の絶縁ノズル
の詳細を示す図。

【図５】図１，図２の遮断器の動作を説明するための
図。

【符号の説明】

１…固定アーク接触子 ２…可動アーク接触子 ３…第１の絶縁ノズル ４…パッファシリンダ ５…固定ピストン ６…固定主接触子 ７…可動主接触子 ８…摺動接触子 ９…パッファ室 １０…第２の絶縁ノズル １１…絶縁操作棒 １２，１３…溝 １４…アーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パッファシリンダの先端に取り付けられ
   た第１の絶縁ノズルと、可動接触子の先端及び外側をカ
   バーする第２の絶縁ノズルとを有するパッファ形ガス遮
   断器において、前記第１の絶縁ノズルは、アークにより
   加熱されてパッファ室に流れ込むガス流が接触する内周
   部分にガスの流れに沿った複数の溝を有し、 前記第２のノズルは、アーク及び該アークにより加熱さ
   れたガス流が接触する先端部分にガスの流れに沿った複
   数の溝を有することを特徴とするパッファ形ガス遮断
   器。