JPS59207527A - パツフア形ガス遮断器 - Google Patents

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】 〔発明の属する技術的分野〕 この発明はＳＦａガスなどの不活性ガスを消弧媒体とす
るバッファ形ガス遮断器に関する。

近年バッファ形ガス遮断器の小形化や大容量化が進むに
つれて、電流遮断時に現われる回復電圧に対する遮断部
の遮断接点間の絶縁性能や、この遮断部が接地タンク内
に収容された場合の遮断部と接地タンクとの間の絶縁性
能が問題きなってきた。この発明はノくソファ形ガス遮
断器におけるこれら絶縁性能の向上に関するものである
。

〔従来技術とその問題点〕

従来のバッファ形ガス遮断器の遮断部としてはたとえば
第１図に示すものが知られ、ＳＦｓＦ２ガスの消弧、絶
縁性の高いガスが封入された接地タンク１内には円柱状
固定アーク接触子２と、これと同軸上に対向し摺動して
接離可能に配置された円筒状可動アーク接触子３と、こ
の可動アーク接触子３をその外周辺に一定の間隔ａを保
って包囲するとともにその一側に固定アーク接触子２の
嵌入が可能な開口部を備える絶縁材よシなるノズル４と
、可動アーク接触子３とノズル４の他側とを同心的に支
持するバッファシリンダ５と、このバッファシリンダ５
との間でガスを圧縮する固定ピストン９と、固定アーク
接触子２に同心で一体化されノズル４が嵌入可能でかつ
その外周辺と一定の間隔すを保つ円筒状の固定主接触子
６と、バッファシリンダ５に一体化され固定主接触子６
と接離可能な可動主接触子７を主要構成要素として構成
されている。

バッファシリンダ５にはその端面に前述の間隔ａの幅を
有するリング状空間に通ずる貫通孔５ａと、軸線上に一
体化された通電ロッドを兼ねた操作ロッド５ｂとが設け
られ、操作ロッド５ｂはバッファシリンダ５との間にバ
ッファ室８を画成する固定ピストン９によって軸方向の
運動が案内され図示されていない駆動装置に連結されて
いる０固定主接触子６と可動主接触子７との接離は、固
定アーク接触子２と可動アーク接触子３との接離に対し
て閉成動作においては後になシ、開離動作においては先
になるように構成されている。

以上の構成においてのバッファ形ガス遮断器の遮断原理
は周知のようにバッファ室８内の絶縁性ガスを操作ロッ
ド５ｂを第２図に示すＰ矢の方向に駆動することによ逆
圧縮していわゆるバッファ圧力を形成し、貫通孔５ａよ
９幅がａのリング状空間にガス流１０として噴出し固定
アーク接触子２と可動アーク接触子３との間に生じたア
ーク１１に吹付けて冷却消弧するものである。この消弧
が成功するためにはアーク１１は電流零点において一旦
消弧し、ひきつづき固定、可動接触子間あるいはこれら
接触子と接地タンクとの間に現われる回復電圧に耐えて
閃絡が防止されなければならない。ところがアーク１１
の消滅直後の遮断部の状態は第３図に示されるようにア
ークにさらされたいわゆるホットガス１２が接触子２．
３および６゜７の周囲に充満しておシ、そこに回復電圧
が現われることになるから、たとえばＳｔ　、Ｓ２　。

５３ｔＳ４で示すような経路の閃絡が生ずる場合がある
。

経路Ｓｔの閃絡はアーク消弧後にもバッファ室８内よシ
冷たいガス流１ｏを継続供給するように構成することに
ょシ比較的容易に防止することができる。これに対し、
経路Ｓｔ　、Ｓｓ　、Ｓ４の閃絡の場合には、アーク消
滅時の主接触子間の開離距離を増すとか、閃絡する可能
性のある個所の形状を滑らかにして電界の緩和を図るな
どの手段しがなく、そのやずれもが大幅なコスト高や従
来使用されてきた各構成部材の大幅な変更にっながυ、
また電界緩和の効果にも限界がある。

一方、第４図に示すようにバッファ室８の圧縮ガスの一
部を利用し、アークにさらされたホットガスを包囲する
よう、軸方向にバッファシリンダ５よシ副次的にガス流
１３を吹き付ける構造のものが考案されている（出願番
号５７　００３１８９）。

しかしこの種のものにおいては駆動装置の操作力を一定
に保つとバッファ室８内の圧力が低下し、アークの冷却
力、従って電流遮断能力の低下を完全に避けることは困
難であるｏ−！たガス流１３は貫通孔５Ｃを出た後、た
んらの拘束も与えられていないため急速に接地タンク１
内へ拡が９、前述のホットガスの拡散を抑制して閃絡Ｓ
’２　＋　Ｓ３　＊Ｓ４を防止する目的に対して十分効
果的とはいえない。

以上はアーク接触子と並列に主接触子を備える構成に対
して説明したが、両アーク接触子２．３が通電容量をも
ち、固定主接触子６が単に電界緩和用シールドであった
場合においても同様である。

〔発明の目的〕

この発明は上記に鑑み遮断器の大形化や大幅なコスト高
につながることなく、また電流遮断能力を低下させるこ
となく、前記の閃絡現象が防止され、短絡遮断性能のす
ぐれたバッファ形ガス遮断器を提供することを目的とす
る。

〔発明の要点〕

この発明は固定接触子と同軸に配されてこれに接離する
可動接触子と、該可動接触子と共動して固定ピストンと
の間で消弧性ガスを圧縮するノくラフアシリンダと、該
可動接触子を包囲しかつこれと一体となって圧縮ガスを
前記固定・可動両接触子の開離間隙に導く絶縁ノズルと
を備えたバッファ形ガス遮断器において、前記可動接触
子の開離時に前記バッファシリンダ内の圧力が所定の値
以上となったときに開口して前記絶、縁ノズルの外側に
ガスを噴出する弁を該バッファシリンダに付加して設け
るとともに、この噴出したガスを前記固定接触子側に向
かって軸方向に案内するガスガイドを前記バッファシリ
ンダを包囲して該シリンダに取シ付けることによυ、前
記固定・可動両接触子の開離間隙に導かれアークによっ
て加熱されたホットガスを前記弁の開口によって噴出し
た冷たいガスによってと９囲みかつ後方に押しやること
によって前記両液触子間の閃絡およびこれら接触子と接
地タンクとの間の閃絡を防止しようとするものである。

〔発明の実施例〕

第５図ないし第８図にこの発明の実施例を示すＯ前記第
１図ないし第４図の従来形遮断器と対応する部には同一
符号を付して説明を省略し異なるところにつき説明する
０ 異なるところはバッファシリンダ５の、可動接触子が取
付けられた端面上の円周に沿って複数個の弁１４が設け
られ、ノくソファ室８内の圧カーＩＪｉ所定の圧力以上
となったとき、アーク冷却用ガス流１０とは別のガス流
を、これらの弁を経由して発生させるこ−とにあシ、こ
のガス流はノくラフアシ１ノンダ５を包囲してこのノく
ラフアシリンダに取付けられたガスガイド１５によりノ
ズル４の中心軸方向に向かう。弁１４は球状の弁体１４
ａ、スプリング１４’ｂ、’Ｊング状の支え板１４ｃか
ら構成され、弁１４の開口時点を決めるスプリング１４
ｂの強さは以下に述べるように選ばれる。

第７図はバッファ室における圧力の時間的変化を示すも
のである〇一般にノくソファ形ガス遮断器において遮断
可能な電流値■とノ（ソファ室の圧力Ｐとの関係はＩ又
Ｐαにて表わされる。ここでαは定数でおる。また実回
路でおこる短絡故障力１、この短絡電流の電流波形上の
どの位置に遮断器の開極時点がきても遮断できるために
は、遮断可能な時間幅：’ｒ＝ｔ２ｔｌが一定値以上な
ければならない。したがって所定の電流遮断に必要な圧
力値Ｐ０よシ高い圧力部分はガスを放出し、圧力値がＰ
ｏを下まわらないよう設定すれば、所定の電流遮断には
なＡ７ら支障を生じない。１、このことから弁１４のス
プリング１４ｂの強さは圧力ＰＯにおいて開口するよう
にきめられる。

ガスガイド１５は弁１４を経由して噴出したガス流１３
（第８図）がバッファシリンダ５の半径外向き方向に拡
がるのを防止し、中心軸方向の成分を持たせるよう、バ
ッファシリンダ５の外周をと多囲みかつ接触子２側の開
口部を絞っている。

遮断動作が開始され、固定アーク接触子２と可動アーク
接触子３との間にアーク１１（第６図）が発生すると、
アーク１１に向けてガス流１０が吹付けられる。開離行
程がすすみバッファ室８の圧力がＰｏをこえると、弁１
４が開口し、ガスガイド１５の内側に冷たい新鮮なガス
流が噴出することになる。このガス流１３により、ノズ
ル４カ）ら噴出したホットガス１２は全周をとり囲まれ
、接地タンク１の内壁に向かって放射状に拡散するのが
防止され、またホットガス１２は急速に冷却されて接触
子２の後方に押しやられることになる。

したがって接触子２．３や６．７の間はもちろんのこと
、接触子６．７と接地タンク１の内壁との間の閃絡も防
止される０さらに弁１４は消弧に必要な圧力Ｐａ以下で
は開口しないから、消弧に到るまでガス流１０のアーク
１１に対する冷却カカ；不足することはない。この結果
、回復電圧に対して強い、すなわち短絡遮断性能の向上
したノくソファ形ガス遮断器が得られる。

第９図はこの発明の異なる実施例であり、アーク冷却用
バッファシリンダ５の内側を同心的な隔壁５ｄを設けて
区画し、この区画内に第１の固定ピストン９ａと第２の
固定ピストン９ｂとをそれぞれ配してアーク冷却用バッ
ファ室８ａと、ホットガス冷却用パンファ室８ｂとを形
成したものである。この実施例では弁１４の開口時点を
アーク冷却力とは無関係にスプリング１４ｂの強さにょ
シ任意に調整でき、従って前記の閃絡防ｊ止効果が最大
となる位置に開口時点を選定できる利点があシ、一層効
果的なホットガス冷却が期待できる。

なお以上の実施例ではいずれも遮断器がアーク接触子と
主接触子とを備えたものとしたが、従来の例における説
明と同様に、アーク接触子が通電容量を備え、主接触子
のかわシに電界緩和用レールドが設けられた構成におい
ても同様の効果が得られることは当然であシ、また接地
タンク形遮断器に限らず、遮断部本体が碍子によって大
地から絶縁された碍子形遮断器においても同じことがい
える。

〔発明の効果〕

この発明によればバッファ室内で圧縮された消弧性ガス
を、バッファ室の圧力が所定の値に達した際に開口する
弁を経由して絶縁ノズルの外側に噴出させるとともにこ
の噴出したガスを固定接触子側に向かって軸方向に案内
するガスガイドをバッファシリンダを包囲してこれに取
シ付けるだけの比較的簡単な構成によって遮断器の短絡
遮断性能を向上させることができ、遮断器の大形化や従
来の構成部品の大幅な変更によるコスト高を避けること
ができるので経済的なメリットが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のバッファ形ガス遮断器の例の縦断面図、
第２図、第３図は第１図のバッファ形ガス遮断器におけ
る遮断過程の説明図、第４図はアークにさらされたホッ
トガスを包囲するようにバッファシリンダから副次的に
ガス流を吹付けることを意図した従来のバッファ形ガス
遮断器の例における遮断過程の説明図、第５図は本発明
によるバッファ形ガス遮断器の実施例の縦断面図、第６
図は第５図の実施例における遮断過程の説明図、第７図
はバッファ圧力の時間変化と電流遮断の可能なバッファ
圧力の時間巾とを示す図、第８図は第５図の実施例にお
ける遮断過程の説明図、第９図は第５図の実施例の変形
例とその遮断過程を示す図である。 ２・・・固定接触子、３・・・可動接触子、４・・・絶
縁ノズル、５・・・バッファシリンダ、５ｅ・・・バッ
ファシリンダの外側の円筒、８・・・バッファ室、９・
・・固定ピストン、９ｂ　第２の固定ピストン、１４・
−・弁、１５・・・ガスガイド。 第１図 第３図 第５図 第６図 丙 代 ｔｌ　　　ｔｌ　時間 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）固定接触子と同軸に配されてこれに接離する可動接
   触子と、該可動接触子と共動して固定ピストンとの間で
   消弧性ガスを圧縮するバッファシリンダと、該可動接触
   子を包囲しかつこれと一体となって圧縮ガスを前記固定
   ・可動側接触子の開離間隙に導く絶縁ノズルとを備えた
   バッファ形ガス遮断器において、前記可動接触子の開離
   時に前記バッファシリンダ内の圧力が所定の値以上とな
   ったときに開口して前記絶縁ノズルの外側にガスを噴出
   する弁を該バックアシリンダに付加して設けるとともに
   、この噴出したガスを前記固定接触子側に向かって軸方
   向に案内するガスガイドが前記バックアシリンダを包囲
   して該シリンダに取り付けられたことを特徴とするバッ
   ファ形ガス遮断器。 ２、特許請求の範囲第１項記載のバッファ形ガス遮断器
   において、バックアシリンダが同心の二重円筒として形
   成され、該二重円筒の外側の円筒内に第２の固定ピスト
   ンを配するとともに、この外側−の円筒内の圧力が所定
   の値以上となったときに開口する弁が設けられたことを
   特徴とするノ（ソファ形ガス遮断器。