JPS5856924B2 - 流体吹付型しや断器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流体吹付型しゃ断器に係り、特に、開極初期
に良好な吹付を実印するしゃ断器に関する。

流体吹付型しゃ断器としてその代表的な例である自己圧
縮型（バッファ式）ガスしゃ断器を用いて説明する。

従来のバッファ式ガスしゃ断器としては、第１図に示し
たものがその典型的な例である。

第１図は、しゃ断動作途中の状態を示して釦り、固定側
アーク接触子１と可動側アーク接触子２の間に発生した
アーク３にバッファ室４で圧縮されたガスヲ、バッファ
シリンダシャフト５の中空部（シャフト内空間６）方向
へのガス流（可動側ガス流７）と、固定側アーク接触子
１の中空部（固定側中空部８）へのガス流９および固定
側アーク接触子の外周部へのガス流１０により吹付けを
行ない電流しゃ断するものである。

固定側アーク接触子１には、排気口１１が設けられ固定
側中空部ガス流９を容器内空間に排出させる。

渣た、シリンダシャフト５にも排気口１２が設けられ、
可動側ガス流７を容器内空間に排出させる構造になって
いる。

第２図は、しゃ断動作初期、アーク接触子開離直後の状
態を示したもので、この時点に釦ける電流瞬時値が、数
千〜数カアンペアのアークが発生している状況である。

このような状況は、たとえＡｒｍ５ ば、故障電流３０ として、零点前３ｍＳとすれ
ば電流瞬時値３８ にも達しており、図に示したよう
にアークが固定側・可動細雨アーク接触子の中空部６，
８を完全に塞いでいる。

従来は、第２図に示した状況において、ガス流が、可動
側ガス流７と固定側中空部８へのガス流１０により、ア
ークは、両アーク接触子の中心軸位置に配され、それぞ
れのアーク接触子中空部分６，８への軸方向ガス流によ
って消弧作用を受けていた。

しかしながら、第２図に示したように、開極直後の状態
では、バッファ室の圧力上昇が小さく、そのため、アー
ク部分を吹きぬけるほかのガス流は発生せず、この状態
の直後に電流零点がきても電流をしゃ断することは困難
であった。

したがって、アーク時間を短縮することは難しく、アー
ク接触子１，２や絶縁物ノズル１３、絶縁物カバー１４
などの消耗が大きいという欠点があった。

本発明の目的は、アーク接触子開離直後に釦けるガス流
を改善し、アークへのガス吹付けを効果的に発揮させる
ことにより、アーク時間の短い流体吹付型しゃ断器に提
供するにある。

本発明は、固定側および可動側の中空アーク接触子の中
空部分を、対向接触部を通って貫流するようなガス流を
発生させることにより、アーク接触子開離直後にアーク
柱の中心部と外周部の両面にガスを吹付け、アークをす
みやかに消滅させ、アーク接触子間の絶縁を回復させる
ものである。

第３図は、本発明になる実施例を示したものでしゃ断動
作開始後、アーク接触子開離直後の状態を示したもので
ある。

電流は、上部端子１５から、固定側アーク接触子１、ア
ーク３、可動側アーク接触子２、バッファシリンダシャ
フト５を通って、集電接触子１６、吸込室シリング２６
、下部端子１７へと流れるものである。

本実施例の動作は、図示しない操作器により、絶縁物操
作ロンド１８が図中下方へ引かれると、ピン１９により
結合された、バッファシリンダシャフト５とそれと一体
に構成された吸込室ピストン２７、バッファシリンダ２
０、絶縁物ノズル１３を下方へ運動させる。

これにより、バッファ室４内のガスを圧縮させ、寸た、
それと同時に、吸込室シリンダ２６と吸込室ピストン２
７により形成される吸込室２８を膨張させる。

これにより、バッファ室の圧力上昇と吸込室の圧力低下
の差圧によって、アーク接触子間に発生したアークに強
力なガス吹付を行ない電流をしゃ断させるものである。

特に、アーク接触子開離直後は、バッファ室の圧力上昇
は小さいが、吸込室の圧力低下は大きくなる。

したがって、ガスは、すべて吸込室へ吹込む方向へ流れ
、図示したように、バッファ室４からアーク３を横切る
ようなガス流７、および、固定側アーク接触子１の中空
部８を通って、容器内空間からから吸込室へ向かうガス
流２９が発生する。

第４図に、接触子近傍の詳細を示し、ガス流の状態とア
ークの関係を述べる。

固定側アーク接触子１に設けられた排気口１１はバッフ
ァシリングシャフト内空間６を通じて吸込室２８に常に
連通して釦り、しゃ断動作開始と同時に、ガス流２９は
発生し、アーク接触子開離１時点ではすでにガス流２９
が存在する。

このような状況で、円筒状のアーク接触子１，２が開離
すると、アーク３は接触部分から発生するので、開離直
後、アークは中空円筒状となる。

そしてこの円筒状アークの中心部分にはガス流２９が存
在し、寸た、アークの外周にはガス流γが存在すること
になる。

この状態を、第４図Ａ −Ａ’の断面で見ると第５図の
ようになる。

円筒状アーク３の中心部と外周部に紙面に向かうガス流
７，２９があることになる。

このように、アーク接触子開離直後に、円筒アークの内
面と外面にガス流が存在することによってアーク接触子
開離直後の消弧能力を高め、また容器内空間から新鮮な
ガスを補給することによりしゃ断後の絶縁回復特性を著
しく向上させる効果があり、従来はしゃ断できなかった
ような、短い極間距離でかつ短いアーク時間で大電流し
ゃ断が可能となる。

第６図はアーク時間が長い場合の図で、固定側アーク接
触子１が絶縁物ノズル１３を完全に抜は出している。

この図のように、アーク接触子開離後、時間が通過して
、アーク３が長くなると、アークは第４図に示したよう
な円筒の状態を維持できずピンチ効果によりアーク接触
子の中心軸付近に集中してし甘う。

１〜たがって、アーク中心を吹き抜けるガス流は存在せ
ず、ガス流は、図示したような、バッファ室からアーク
外周の軸方向、固定側アーク接触子１の中空部８へのガ
ス流９、外周部へのガス流１０、および、可動側アーク
接触子２の中空部を通って吸込室へ流れるガス流７によ
って消弧する。

第６図のようにアーク接触子開離距離が大きい場合は、
バッファ室の圧力が十分に高１つてち一す、電流しゃ断
後の絶縁回復も速やかであるから、第４図のように円筒
アークの中心部を流れるガス流がなくてもしゃ断能力は
十分に太きい。

以上説明したごとく、本実施例によれば、短いアーク時
間で大電流をしゃ断することが可能である。

その効果を第７図を用いて説明する。従来のバッファ式
ガスしゃ断器にち−いては、アーク接触子の開離が、電
流位相ａ −ａ’の時点の場合、電流零点Ａでしゃ断す
ることは困難で、次の零点Ｂでしゃ断が可能であった。

しかし、本発明によれば、開離位相がｃ−ｃ’の場合で
も電流零点Ａで確実にしゃ断できる。

特に、電流しゃ断器の再起電圧上昇率が低い場合などは
、開離位相ｄｄ′でも、電流零点Ａでしゃ断可能である
。

これにより、アーク時間０．２〜０．７サイクルのバッ
ファ式ガスしゃ断器が提供できる。

以上述べたように、本実施例によれば、アーク接触子開
離直後に、アーク接触子間に発生する円筒状アークの内
側と外周部にガス流が存在することになり、消弧能力が
増大し、アーク時間の短い流体吹付型しゃ断器が提供で
きる。

以上、バッファ式ガスしゃ断器について、アーク接触子
の一方が可動型のものについて説明したが、本発明は、
他の例、例えば、一対のアーク接触子を一定の間隔で固
定的に対向配設し、しゃ断器の投入状態ではこれら両回
定接触子を筒状の可動接触子によって橋絡する構造のア
ーク接触子を有する型のバッファ式ガスしゃ断器にも適
用できる。

以上、バッファ式ガスしゃ断器を例として詳細な説明を
行ったが、本発明は、バッファ式ガスしや断器に限定さ
れるものでなく、流体（気体釦よび液体を含む）吹付型
のしゃ断器すべてに適用されるもので、内部を流体が貫
流する一対のアーク接触子と、一方のアーク接触子の中
空部から他方のアーク接触子の中空部へと流れる流体を
形成する吸込室と、接触子開離部から両アーク接触子の
中空部へとそれぞれ流れる流体を形成する流体吹付装置
とを有するもの全般にわたるものである。

本発明の効果は、アーク接触子開離直後に、アークに有
効な流体吹付を行なうことによって、短いアーク時間で
電流がしゃ断できることにより、アーク接触子その他、
アーク熱にさらされる材料の寿命を長くすることが可能
となり、しゃ断器の保守・点検に釦ける省力化が実現で
きることにある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来技術を説明するための縦断面図、第２図
は、第１図従来技術を詳述するための部分拡大図、第３
図は、本発明の詳細な説明するための縦断面図、第４図
は、第３、発明の詳細な説明するための部分拡大図、第
５図は、第４図の平断面図、第６図は、第３図本発明の
詳細な説明するための部分拡大縦断面図、第７図は、本
発明の詳細な説明するための路線図、である。 符号の説明、１，２・・・アーク接触子、３・・・アー
ク、６・・・シャフト内空間、９，３２・・・ガス流、
ｌＬ１２，３０・・・排気口（通気口）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内部を流体が貫通する少なくとも一対の対向する中
   空のアーク接触子と、上記アーク接触子の対向側先端開
   口から上記アーク接触子の中空部へそれぞれ流れる流体
   を発生させる流体吹付装置とを有するしゃ断器において
   、上記アーク接触子の一方にアーク接触子の開離動作に
   関連して容積を増大する吸込室を形威し、上記吸込室ば
   、上記一方のアーク接触子中空部を介して他方のアーク
   接触子中空部と連通させると共に、上記アーク接触子の
   少なくとも開離直後に、上記他方のアーク接触子中空部
   から上記一方のアーク接触子中空部へ流入する流体の流
   れを発生するようにしたことを特徴とする流体吹付型し
   ゃ断器。