JPS5983310A - しや断装置 - 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】 本発明は、高電圧・大容量しゃ断器に関する。

電力系統の短絡容量は、磁力需要増大と供給源の果甲偏
在化が進む中で増大の一途である。これに伴ない、電力
用し一？断器に課せられる責務は、し７Ｕｒｄｔの増大
と高電圧化である。近年、高電圧・大容量しゃ断器は、
・Ｍ！３縁性・消弧性のすぐれｆｉ８　Ｆ。

ガスを用いたバッファ型ガスしゃ断器が主流となってい
る。そのすぐれた消弧特性にょシュニットあたりのしゃ
断容量は、３００ｋＶ５０　ｋ八に達しており、このユ
ニットの組合せによｆｉ　５００ｋＶ６３ｋＡ　２息切
、１，１００　ｋＶ６３ｋＡ　４煮切可能になっている
。

しかし、パン７ア型ガスし一？断器は１間流零点近傍に
おける電流変化率（ｄｉ／ｄｔ）　　と直流しゃ断面波
の再起電圧上昇率（ｄｖ／ｄｔ）によりそのしゃ断物性
が著しい影響を受け、シー？断電流が太きくなリ、ｄ　
ｉ　／　ｄ　ｔが大きくなると近距離巌路故障＜５ＬＦ
）Ｌや断責務ヤ、しゃ断器のブス側線路条件により発生
する高い周波数成分の再起電圧（（ＩＴ几Ｖ）を含むし
ゃ断責務のようにｄｖ／ｄｔの高い場合、亀流し一′Ｐ
断後数マイクロ秒以内に数に■から数十ｋＶ以下の電圧
で熱破壊に至シ、しゃ新茶成功となる割合が多くなり、
しゃ断時性の限界がこの熱破壊により決定される特性を
示す。このため、足格しヤ断電流の大きい場合は、シー
？断に並列にコンデンサを挿入し、ｄＹｙｄｔを若干ゆ
るやかにして熱破壊によるしゃ断時性を向上させて＾る
例が少なくない。しかし、しヤ断部に並列にコンデンサ
を挿入することは、その絶縁信頼性の面で大きな欠点と
なシ２並列コンデンサのない状態、あるいは極力小さい
値（たとえば多点切し−や断器における電圧分担率改善
のだめの容量程反）にすることが望まれる。

一方、真空しゃ断器は、すぐれた絶縁回復特性をもち、
熱破壊によりし？断不成功に至る例は少なく、電圧があ
る程度回復したあと絶縁破壊によりし？断不成功に至る
特性金示す。しかし、真空し一？断器は、ユニットおた
りの耐電圧を高くすることが困難で、現在まで最高磁圧
として７２ｋＶ級のものが知られている。

高電圧・大容量のしゃ断器を実現するに際し、以上述べ
たように、ガスし一′？断器が熱破壊で性能が決定され
る特性と、真空し？断器が絶縁破壊で性能が決定される
特性を相互に補なう形で、ガスし−ＰＭ器と真空しゃ断
器を直列に用いることは従来から知られている。

たとえば、特開昭５６−１２８５２７　、特開昭５７−
３６７３３　、特開昭５６−７６１２８に開示されるよ
うに、ガスしゃ断器と真空しｆ断器を直列に接続し、そ
れぞれに並列に抵抗やコンデンサをとシっけ、再起電圧
立上シ初期部が真空しゃ断器に印加されるようにし、初
期部の熱破壊領域をクリアしたあとの高電圧領域をガス
しゃ″断器に印加するようにしたものがある。

このように、しヤ断部に並列インピーダンスが挿入され
るものは、そのインピーダンス素子の大きさのため、全
体の形状が大きくなったシ、容器内に収納する場合、そ
の容器が大きくなるなどの欠点があり、また、並列イン
ピーダンス素子の絶縁上の信頼性が問題となるなどの欠
点がある。

また、Ａ望しゃ断器のすぐれたしゃ断時性を応用し、絶
縁責務は他のしゃ断器、あるいは、Ｗｒ路器で負担する
方式のし−Ｐ断装置は、そとえば、実公昭４６−１６６
８７に開示されるように、し−断器。

あるいは、新路器の開放後に真空しゃ断器を再び閉路す
る方式が知られている。

第１図は、実公昭４６−１６６８７に開示されたしｆ断
装置の概略を示したものである。真空開閉器１は気中の
並列開閉器２、および、それらに対して直列に配置され
た開閉器３より構成されており、真空開閉器１の一方の
端板４は、端子６に接続され、真空開閉器の固定側の接
触子７が端板４に接続されている。端子６は、並列開閉
器２の一方の摺動接触子８に接続されている。真空開閉
器の他方の端板５は、摺動接触子９に電気的に接続され
ており、摺Ｎｈ接触子９は、並列開閉器２および直列開
閉器３それぞれの一端子として作用している。

真空開閉器１の可動側接触子１１はベローズ１２によシ
密封され軸方向に運動できるように端板５にとりつけら
れ、ロンド１３によシス中から駆動できるようになって
いる。

クランク腕１４は、支点である軸１５を中心に回転可能
で、図示しない駆ＫＪＪ機構によシ、このクランク腕１
４ｆｆ：回転させることによシ、ピン１６および１７で
クランク腕１４に係合されたリンク１８．１９でそれぞ
れ＾窒開閉ｔｉおよび並列開閉器２．３を駆動する。こ
のとさ、ピン１６の位置はピン１７の位置よシ軸１５に
近いので、クランク＃１４の回転角に対して、真空開閉
器の可動接触子の行程は短かい。また、リーク１８には
、突起２０．２１が形成され、このリーク１８が所定の
行程だけ変位した必と、突起２０がロンド１３にと９つ
けられたロー２２２に係合して、はじめて接触子１１を
駆動し、真空開閉器を開放する。

この時、クランク腕１４にピン１７で係合されたリンク
１９によシ駆動される開閉器２，３の可動接触子２３は
、２４の位置にあり、摺動接触子８と可動接触子２３は
真空開閉器１が閉路状態にるる時点で開放するので無゛
鑞弧で開放される。次に、凸丁鯛接月虫子２３が摺動＃
触子９と接触している間に、真空開閉器１の接触子７と
１１を開放し、電流をしヤ断し、は流がしゃ断した状態
で、開閉器３と無成弧で開放し、ｉ”Ｔ動接触子２３が
２５の位置に達した時に、リンク１８の突起部２１が、
固定位置にあるローラ２６に係合してリンク１８を持ち
上げることにより、突起２０゛と真空開閉器のロッド１
３にとりつけられたロー２２２の保合がはずれ、真空囲
閉器ｉ１閉路する。この方式によれば、嘔流し一？断直
後の再起電圧は、すべ−Ｃ，真空開閉器によって耐圧す
るが、ボ常的な磁圧および絶縁仕様は開閉、器３の極間
で耐圧することになる。この実施例でぐよ、厄流しゃ断
直陵に発生する開閉サージが高く真壁間閉器の耐電圧を
超えるような場合は採用できないので高電圧用し−ＰＭ
装置として応用できない欠点がめった。

本うヘ明の目的は、しや＠器に挿入さ力、る並列インピ
ーダンス素子をなくすかあるいは・甑力小さくでさる偶
成とし昶篩框圧・太容蛍し′？断裂装を提供するにある
。

本発明の待機はバッファ型ガスしゃ断器がある程度開離
して醒流しゃ断器の再起電圧の波高値に耐えられる状、
頓になったところで、真空しゃ断器を開離し、屯流しゃ
断器児丁後に真空しゃ断器を閉路してＸ望し一′Ｐ断器
には高電圧を印加しないようにしたことにある。

す、下１本発明の一笑厖例を第２図により説明する。本
実施例は、汲地亀位のタンク３１内に真空。

し？４？器３２．およびパン７ア型ガスし一？断器３３
３が配置され、タンク内空間３４にはＳＦ６ガスが充填
されている。−流は端子３５：Ｑ−らダンシング３６内
の導体３７を通って真空しゃ断器３２内の接触子３８．
３９ｅｍ、！：１．パンファ型しゃ断器の／リング４０
から固定接触子４１を通って他の端子３５へ流れるもの
で、真空しゃ断器とバッファ型し一？　Ｆ！ｆｒ６は区
気的に直列に接続されている。

本実施例に示したし一？断装置の動作は１図示しない操
作装置によシ、ガス気密構造のロッド４２４．Ｊい、絶
縁操作ロッド４３を介して、ピン４４で絶縁操作ロッド
４３に連結されたリンク４５．４６に駆動力を公害ｄ１
尽達し、それぞれのリンクは、レバー４７．４８をそれ
ぞれの固定剤４９．５Ｃ１中心として回転動作させ、駆
動力方向を変換したあと、真空しや＠器を駆動するため
のリンク５１およびバッファし？断器を駆動するための
リンク５２を駆動する。

バッファ型ガスしヤ断器が十分なしゃ断時性を示すのは
、パンファ室をある程度圧縮し、固定接触子がノズルを
抜は出した後で、それ以１４！電流し？断可能な条件を
最小でも０．５ザイクル持続することが必要でりる。そ
のため、バッファ型し一′Ｐ断器のストロークは比較的
長いことが必要となる。

一方、真空しヤ断器は、電流しヤ断に関しである範囲の
最Ｊ極間距離があシ、この長さはバッファ′　型しヤ断
器のストｏ−夕に比較して小さなものである。したがっ
て、同一の操作装置で真空し？断器とバッファ型ガスし
ゃ断器を駆動する場合、それぞれのしヤ断部のストロー
ク全変化させるための工夫が必要であり、本実施例では
、レノ＜−４７゜４８の腕の長さケ変えることにより、
シ′？断部のストロークを変えるようにしている。つま
り、レバー４７は、リンク４５に連・結される側の腕の
長さに対して、リンク５１に連結烙れる側の腕の長さを
小さくして、真空しやｌ！ｆｒ話側のストロークを短縮
し、逆に、レバー４８では、リンク５２に連結したほう
の腕を長くして、ノくンファ型しゃ断器１則ストローク
を長くしている。

真空し？断器のすぐれた絶縁回国特性？生かすためには
、バッファ型ガスしゃ断器が、電流し↑断器の再起醒圧
波尚値に耐圧するのに十分な状態で真空しゃ断器の絶縁
回復特性のすぐれた状態を迎えるように接触′子開離時
刻を調整することが必要となる。不実施例では、真空し
ゃ断器を駆動するためのリンク５１に、第１図に開示し
たと同様の突起２０．２１＊もったリンク１８を連結し
、真空しゃ断器３２の可動側接触子３９を駆動するロッ
ド１３に設けたローラ２２と突起２０があそび金持って
係合するように構成し、ざらに、所定の変位になったと
き突起２１が固定部分に設けたローラ２６に当接してヒ
ンジ１８を上方に押し上げることによ）２突起２０とロ
ーラ２２の係合を解除し、ばね５３の力で可動側接触子
全閉路位置にもどすよう構成したものである。

真空しゃｆｆＴ器をしゃ断動作後再閉路することの効果
は、先ず、第一に、真壁じゃ＠器によ和犬電流を投入す
ると接触部の溶着が発生し、しや＠特性を低ドさせるだ
めで、閉路は無電弧の状態で行なうのが好ましいこと、
第二は、一般に、ガスしゃ断器の閉路速度が真壁じゃｖ
Ｊｉ器よシ速いため。

同時に閉略するような構成とすると真空しゃ断器の信頼
性を低下させることになるためである。

真空しゃ断器の開離時刻および再閉路時刻は。

バッファ型しゃ断器のしゃ断時性と密接な関係がある。

前述のように、バッファ型ガスし一′Ｐ断器の絶縁特性
が十分に確立された時点で真空しゃ断器のし一″Ｐ断特
性が得られろ状態になるようにするのが好−ましい。一
般に、バッファ型ガスしゃ断器で絶縁耐圧が向上するの
は、固定接触子がノズルを器を開離して、再起電圧上昇
率の＾い初期部分をクリアしたとしても、再起磁圧の波
高直が印加されるとバッファ型ガスし？断器も耐圧する
ことができず、しゃ断装置全体として絶縁破壊に主力し
ゃ断手成功を招くことになる。したがって、真空し一？
Ｍ器の開離時刻は、パン７ア型ガスし一？断器の開離時
刻とほぼ同時に選定することが好ましい。

こうすることにより、真空し′Ｊ？ρτ器が十分な１把
縁回榎特性を得るまでの時間にほぼ等しい時間で、バッ
ファ型ガスしゃ断器の７Ｉ８縁特住が所要の性能に達す
ることがＤＪ′能となる。

また、再閉路時刻については、真壁しゃ断器が十分な絶
縁回復特性を確立した後、少くとも、０゜０．５サイク
ルはその特性全持続する必要があり、本実施例で突起２
１がローラ２６に当接して突起２０をローラ２２からは
ずすのは、−Ｘをしゃ断器の接触子間離後０．５サイク
ル以降、パンファ型しヤ断器が全ストローク動作する以
前にすることが必要である。

本実施ρりによれば、接地タンク型ガス絶縁方式のしゃ
断装置で熱破壊特性がすぐれ、かつ、高電圧に耐えるし
ゃ断装置を実現できる。

第３図は、本発明になる他の好適な実施例の一つで、碍
子型しゃ断器に応用したものである。真壁しゃ断器３２
．バッファ型ガスしゃ断器３３がＳ　ｐ、ガスを封入し
た碍管６１内に収納されている。本実施例においても、
レバー４７．４８の腕の長さを変え、バッファ共ガスし
ゃ断器のストロークに対して真空しゃ断器のストローク
を短かくし、ざらに真空しゃ断器の開極時刻を遅延させ
。

バッファ型ガスしゃ断器が十分な絶縁耐力を確保し、電
流し一？新漬の再起電圧波高値全クリアできる状態で真
空しゃ断器の絶縁回復特性のすぐれた状態になるようし
ている。そのため５本実施例では、レバー４７にフック
機能を設け、真空し？断器の０Ｊ′勤接触子３９の駆動
ロンド１３にヒンジ６２を結合し、ヒンジ６２に突起６
３を設け、突起６３（！ニレバーのフンク部６４を係合
した状態で駆動し、所定の変位だけストロークした時点
でフック部を解放し、バネ５３０力で真壁しゃ断器を閉
路させる。真空しゃ断器の開離時刻の遅延は、固定側接
触子３８金バネ６５で所定の距離だけ可動側ｇ触子に追
従させることによシ行なう。

本実施例によれば、熱破壊特性がすぐれ、かつ、高電圧
に耐える碍子型でガス絶縁方式のしゃ断装置を実現でき
る。

第４図は、本発明になる他の実施例で、バッファ型ガス
しゃ断器が２点直列に構成され、かつ、真空しゃ断器が
さらに１点直列に配置された構造のものである。本実施
例にも、真空し一？断器の接触子開離時刻をバッファ型
ガスし一？断器より遅延させ、バッファ型ガスしゃ断器
が絶縁特性を十分に確保し、電流しゃ新漬の再起電圧波
高値をクリアできる状態になった時点で、真空しゃ断器
の絶縁回復特性のすぐれた状態が実現できるようにして
いる。また、真空しゃ断器のストロークは、パンファ型
しゃ断器のストロークよ）短かくなるようにレバー７１
で調整する。さらに、Ａ窒しゃ断器は、所定の変位スト
ロークした時点で再開路動作に移行することは、第２図
に示したメカニズムを応用することによ）可能である。

なお、本実施例では、絶縁操作ロッド４３に係合された
バッファ型し一′Ｐ祈部を駆動するためのヒンジ７２．
７３は絶縁物で構成することが必要である。

本実施例によれば、バッファ型しゃ断器が２点直列に接
続された高電圧しゃ断器で、熱破壊特性のすぐれた大容
量し一’Ｐ＠装置を実現できる。なお、本発明は、バッ
ファ型しゃ断器が３点以上の多点切しゃ断器にも応用で
きる。

本発明によれば、バッファ型しゃ断器の高い絶縁特性と
真空し′Ｐ析器のすぐれた絶縁回復特性を利用して、高
電圧・大容量しゃ断装置を小型で信順曲高く実現できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の部分断面図、第２図は本発明の一実施例
の部分断面図、第３図は本発明の他の実施例の縦断面図
、第４図は本発明のさらに他の実施例の原理構造図であ
る。 ３１・・・ガス容器、３２・・・真空しヤ断器、３３・
・・バッファ型ガスしゃ断器％４７．４８・・・レバー
、１８・・・リンク、２０．２１・・・突起、２２．２
６・・・第　　１　　図 第　３　履

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁・消弧性ガスを封入した容器内に、バッファ方
   式によるしゃ断部と、真空中でのしゃ断部を備え、それ
   らが電気的に直列に接続されたしｆ断装置において、前
   記真空中でのしゃ断部の動作行程が前記バッファ方式に
   よるしゃ断部の動作行程よシ短かく、開路動作時、前記
   真空中でのしゃ断部の接触子開離時刻が、前記パンツ１
   方式によるしゃ断部の接触子開離時刻より遅らされ、前
   記真空中でのしヤ断部が、Ｌｆ断動作行程完了以前に閉
   路動作に移行、しやＦ！ｆｒＩｉｈ作完了後には、閉路
   状態にあるように構成したことを％徴とするしゃ断装置
   。 ２、特許請求の範囲第一項記載のしヤ断装置において、
   前記真壁中でのしゃ断部の接触子開離時刻が前記バッフ
   ァ方式によるじゃｆｆｒ部において固定接触子がノズル
   を抜は出す時刻とほぼ一致するように構成したことを特
   徴とするし？断装置。 ３、特許請求の範囲第一項および第二項記載のしや断装
   置において、前記真空中でのしゃ断部の閉路動作に移行
   する時刻が、接触子開離後、電流周波数０．５サイクル
   以降でるるように構成したことを特徴とするしゃ断装置
   。