JPS58209831A

JPS58209831A - しや断装置

Info

Publication number: JPS58209831A
Application number: JP9292182A
Authority: JP
Inventors: 悟柳父; 徹玉川; 英治金子; 匠船橋
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-05-31
Filing date: 1982-05-31
Publication date: 1983-12-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は真空しゃ断器のしゃ断部と真空しゃ断器以外の
しゃ断器のしゃ断部、例えばＳＦ６ガスしゃ断器、空気
しゃ断器あるいは油しゃ断器等のしゃ断ｍｌ琴直列に接
続したしゃ断装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

真空しゃ断器のしゃ断部である真空パルプと真空し中断
器以外のしゃ断器のしゃ断部とを直列に接続し、これに
コンデンサあるいはコンデンサとギャップ等を並列に接
続した方式の直流し中断装置はすでに知られている。こ
れは第１図に示すように、し中断電流Ｉｄが矢印方向に
流れていたと仮定すると、この電流をしゃ断する場合、
真空し中断器のしゃ断部１及び真空しゃ断器以外のしゃ
断器のしゃ断部たとえばＳＦ、ガスし中断器のしゃ断部
２を開極させる。すると、ＳＦ、ガスし中断器のし中断
部２の極間には第２図に示すように、アーク電圧が発生
し、これがしゃ断器の吹付ガスの影替にょシ急速に増加
する。しかし、あまシ急速な増加はアークの短絡につな
がシ、アーク電圧の急激な降下を引き起す。一方、しゃ
断部１．２には並列にコンデンサ３が接続されているが
、コンデンサ３にはし断部２が作り出すアーク電圧と同
様の電荷が蓄えられてお夛、アーク電圧の降下に相当す
る電圧が起電力となってコンデンサ３−し中断部２−し
中断部１のループで第２図に示すように電流が発生して
流れる。この時の振動電流値Ｉｃはアーク電圧の降下分
をΔＶ、とじ、コンデンサ３−し中断部２−し中断部１
のループで作られるインダクタンスをＬ、コンデンサ３
の容量をＣとすればで示される。このＩｏがしゃ断部１，２を流れる電流Ｉ
ｄに重層し、Ｔｄ　＜　Ｉ。の条件に至った時に直流１
！流はし中断されることになる。なお、第１図中、４は
分圧累子としての非直線抵抗体、５は分圧累子としての
コンデンサである。

しかし、一般にしゃ断器では高周波電流をし断できる能
力に１限界があシ、上記ＳＦ、ガスレ断器もその例外で
は々い。しかるに、真空し中断器のみは他のしゃ断器と
比較して非常にすぐれた高周波し中断能力がある。この
ため、上記した周波数を非常に高周波にすることができ
る。

換言すれば、しゃ断部１，２と並列接続するコンデンサ
３の容量を極端に小さくすることができ、しゃ断装置全
体を非常に小さくすることができる。

以上のように、しゃ断装置のしゃ断部を、真空しゃ断器
のしゃ断部である真空バルブと真空し中断器以外のしゃ
断器のし中断部とを直列に接続して構成することによっ
て非常に優れた直流し中断装置を提供することが可能と
なる。しかし、単に第１図に示すように、それぞれのコ
ンポーネントを配置しても優れた直流しゃ断装置を得る
ことはできない。すなわち、第１図のし中断原理は０式
でも示されるように、Δｖ１に起因し、そのしゃ断でき
得る電流すなわちしゃ断部１及び２に電流が零となる高
周波電流Ｉｅの大きさはコンデンサ３の容量と、これら
のループが作るインダクタンスによって決定される。

この様な条件において、しゃ断すべき電流が大きくなる
と、ｖｌＮを発生させるしゃ断部２のアーク電圧−アー
ク電流特性は負特性（Ｘ空し中断器の真空バルブのアー
クは正特性であるが他のしゃ断器はすべて負特性を示す
）であるためアーク電圧は低くガリ、必然的にアーク急
降下分ΔＶ、も小さくなる。したがって、し中断できう
る電？ＡＩに限界があることに々る。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、その目
的とするところは、しゃ断すべき電〔発明の概要〕本発明は、直列に接続した真空し中断器のし断部および
真空し中断器以外の【７中断器のし中断部と、同じく直
列に接続したコンデンサおよびギャップとを並列に接続
してタンク内に収納１−たことを特徴とするものである
。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第３図を参照しながら説明す
る。図面は本発明に係るしゃ断装置の開路状態を示すも
ので、図中１１け有底円筒５− 状のタンクである。このタンク１１内の軸心部には真空
し中断器１２のしゃ断部である真空バルブ１３と、真空
しゃ断器以外のしゃ断器たとえばＳＦ、ガスしゃ断器１
４のしゃ断部１５とが直列に接続されて配設されている
。すなわち、上記タンク１１の内部には後述するように
絶縁スペーサ１６が固設され、これには上記真空バルブ
１３の固定電極１７と上記ＳＦ６がスしゃ断器１４のし
ゃ断部１５の固定電極１８とが固定されている。また、
上記真空バルブ１３の可動電極１９は上記タンク１１の
一端部に固設された軸受部２０を介してタンク１１外へ
延出される絶縁ロッド２１に連結されている。一方、上
記８Ｆ、ガスし中断器１４のしゃ断部１５の可動電極２
２は上記タンク１１の他端部に固設された軸受部２３を
介してタンク１１外へ延出される絶縁ロッド２４に連結
されている。そして、」二記可動電極１９．２２は操作
部２５からの駆動力が回動レバー２６・・、ロッド２７
・・および上記絶縁ロッド２１，２４ｆ介して伝達され
る６−一ことによシ対応する固定電極７７．１８に対して接離す
るように移動されるよう罠なっている。

また、直列に接続された真空し中断器１２の真空パルプ
１３およびＳＦ、ガスし中断器１４のしゃ断部１５には
直列に接続されたコンデンサ２８およびギャップ２９が
並列に接続されている。すなわち、上記真空し中断器１
２の真空ノ々ルゾ１３とタンク１１の一端部との間には
中空円筒状のコンデンサ２８が上記真空し中断器１２の
真空パルプ１３０町動電極１９を囲む状態すなわち可動
電極１９と同心状に配設されている。このコンデンサ２
Ｂの一端は支え３０および絶縁筒３１を力・しでタンク
１１の底部に固定されているとともに上記支え３０およ
び電流集合体３２を介して可動電極１９に！気的に接続
されておシ、また上記支え３０は導体３３を介してタン
ク１１外のブッシング３４に接続されている。一方、コ
ンデンサ２８の他端は上記絶縁スペーサ１６と連結され
るとともに真空し断器１２の真空パルｆ１３を囲むよう
に配設された金属シールド３５に固定されている。この
金属シールド３５は上記ＳＦ、ガスしゃ断器１４のし中
断部１５の固定電極１８を包囲するとともに上記絶縁ス
ペーサ１６と連結された金属シールド３６と電気的に接
続されている。金属シールド３６には上記可動電極２２
を包囲するとともにタンク１１に絶縁管３７を介して固
定された金属シールド３８がギャッｆ２９をあけて対向
して込る。上記金属シールド３８は上記軸受部２３に固
定された支え３９に取付けられているとともに支え３９
を介して可動電極２２に電気的に接続されておジ、上記
支え３９は導体４０を介してタンク１１外の！ッシング
４１に接続されている。そして、し中断装置が投入状態
にあるときには、シツシング３４から導入される直流電
流は導体３３、支え３０、電流集合体３２、可動電極１
９、固定電極１１、固定電極１８、可動電極２２、支え
３９および導体４０を順次縁てシツシング４１へ導出さ
れるようになっている。

なお、タンク１１の内部は完全な密封状態にあ〕、内部
には８Ｆ−ガスが封入されている。また、真空パルプ１
３は金属シールド３５と絶縁スペーサ１６とで囲まれる
空間に密封されている。

しかして、発生すべき振動電流は次の順序で発生する。

始めに上記した動作によって電極間が開くと、真空パル
ｆ１３及びＳＦ、ガスし中断器１４のし中断部１５の電
極間にアーク電圧が発生する。このアーク電圧は真空パ
ルｆ１３側はせいぜい２Ｏ−２００Ｖ程度であるが、８
Ｆ＠ガスし中断器１４のし中断部１５では５−１０ｋＶ
程度にすることができる。すなわち、ＳＦ・ガスし中断
器１４のし中断部１５でアーク電圧が上昇してくるとコ
ンデンサ１８を介してギヤラフ２９０両電極４２と４３
の間には＃１ｔ！この８Ｆ。

ガスしゃ断器１４のアーク電圧に相浩する分が印加する
。このとき、ギャッｆ２ｙの電極４２と４３の間隔を例
えば８　ｋＶｌｃ設定しておくと、アーク電圧がこの電
圧に達するとギヤ、ｆｘ９９− は放電する。すなわち、この放電によ郵し中断部１３．
１５間には充電されていないコンデンサ２８が接続され
たことになシ、急激にしゃ断部１３．１５間の電圧が降
下する。すなわち、この降下分に相当する電圧を起電力
とする■式によってきまる振動電流がコンデンサ２８、
金属シールド３５、金属シールド３６、ギャップ２９、
金属シールド３８、可動電極２２、固定電極１８、固定
電極１７、可動電極１９、電流集合体３２、支え３０、
コンデンサ２８のループに流れる。このような電流経路
では理論的には往路と復路の電流が作り出す磁束が互い
に打ち消し合って零点となシ、すなわち上記したループ
が作りだすインダクタンスは零となる。

しかし、現実には非対象部分もかな多あ夛、ある程度の
大きさのインダクタンスは発生するが、それでも単に第
１図の結＃を作ったものに比べれば遥かに小さく、その
値は個々のケースによって異なるが０．７〜１０μＨ程
度にすることはでき、細心の注意を配って設計すれば１
０〜１０− １５ｋＡのし中断を行なうことができる。

また、真空パルプ１３は金属シールド３５及び絶縁ス（
−サ１６で囲まれる空間に密封されているため、ＳＦ、
ガスし中断器１４のし中断部１５等を利用するとし中断
に際して８Ｆ＠ガスの分離ガスが発生し、これが真空／
４ルプ１３の絶縁碍筒、一般にはガラス又はセラミック
等であるが、この表面層を腐蝕することを防ぐ役割龜併
用することができる。また、この密封構造によって真空
パルプ１３の密封される側の絶縁媒体とタンク１１内の
絶縁媒体とを必要に応じては異なるものとすることがで
き、また同一の絶縁媒体を用い九としても異なる圧力に
保つことができる。すなわち、真空バルブ１３には真空
を作るためにペロース４４が取付けられているが、この
ペロース４４はあｔｂ高い圧力に拡耐えることができ々
いためである。

なシ、第４図は本発明の−の実施例を示すものであシ、
との実施例では、タンク１１まで達し、ここでタンク１
１と共にフランジでともしめされた絶縁スペーサ４５に
よって金属シールド３５．３６と真空／４ルゾ１３とＳ
Ｆ、ガスし中断器１４のしゃ断部１５０両固定電極７７
、１８を支へるようにしている。金属シールド３５と３
６の接続は絶縁ス（−サ４５にうめこまれた接続カラー
４６によって行なわれる。以上の構成ではコンデンサ２
８をさらにしっかシ固定することができるだけでなく、
タンク１１内を面別することができるので真空バルブ１
３の保膿に役立てることができる。さらに、軸受部２３
を省くことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、しゃ断すべき電流
が大きくてもこれを確実にし中断することができる等優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なし中断装置の回路図、第２図は同装置
における電流し中断の際の電圧と電流と時間との関係図
、第３図は本発明の一実施例を示す構成図、第４図は本
発明の他の実施例を示す構成図である。１１・・・タンク、１２・・・真空し中断器、１３・・
・し中断部（真空パル２）、１４・・・真空し中断器以
外のし中断器（８Ｆ＠ガスし中断器）、１５・・・し中
断部、２８・・・コンデンサ、２９・・・ギヤ、プ。出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦１３− 第１図・　　　Ｉｄ第　２Ｅ！１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　直列に接続した真空し中断器のしゃ断部およ
び真空しゃ断器以外のしゃ断器のし中断部と、同じく直
列に接続したコンデンサおよびギャップとを並列に接続
してタンク内に収納したことを特徴とするし中断装置。
（２）　　コンデンサは中空円筒状に形成され、上記し
ゃ断部と同心に配置された特許請求の範囲第１項記載の
し中断装置。