JPS623874Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はSF₆ガスを絶縁及び消弧媒体とする
断路器に関する。

第１図に従来の断路器の一例を示す。１は金属
製タンク、２は金属製タンク１内に封入された
SF₆ガス、３はスペーサ、４は断路器固定側端子
に通じる導体、５は断路器可動側端子に通じる導
体、６は固定電極、７は固定電極６を包むシール
ド、８は固定電極６と前記シールド７との間に挿
入された抵抗体、９は可動電極、１０は可動側耐
弧電極、１１は固定電極側の通電接触子、１２は
指状接触子、１３は可動電極９を包むシールド、
１４は可動電極側の通電接触子、１５は可動電極
９を駆動する絶縁棒である。第１図に示す断路器
で絶縁棒１５は図示されていない操作機構に接続
されていて、この操作機構により開極および投入
動作を行う。断路器は短かい送電線路の充電電流
をしや断することが要求される。送電線路、変圧
器等の分布のキヤパシタンス、分布インダクタン
スを集中のキヤパシタンスや集中のインダクタン
スで表わし、送電線路の充電電流しや断回路を等
価回路で表わすと例えば第２図のようになる。１
６は電源電圧、１７は短絡インピーダンス、１８
は変圧器電源側送電線路等のキヤパシタンス、１
９は電源側送電線路のインダクタンス、２０は負
荷側送電線路のキヤパシタンス、２１は負荷側送
電線路のインダクタンス、２２は断路器である。

第１図で固定電極６とシールド７との間に挿入
した抵抗体８が導体である場合は、可動電極９と
固定電極６との間の絶縁回復特性は第４図の点線
に示すような特性となる。このような特性の断路
器で第２図に示すような回を開極する場合には、
第３図のような電圧波形を得る。第３図で２３は
第２図の“ａ”点の電圧波形であり、２４は電源
電圧の電圧波形を示す。２３と２４の曲線の差が
断路器の極間電圧である。この関係を説明する
と、例えばＡ点で開極すると電流が小さいためＢ
点で電流截断して負荷側のキヤパシタンス２０に
はこの時の電源電圧が残り、電源電圧の変化とと
もに極間電圧が大きくなる。極間電圧が絶縁回復
電圧を上まわるとＣ点で再点弧する。しかし電流
が小さいのですぐにしや断して負荷のキヤパシタ
ンス２０には電源電圧が残る。こうして再点弧を
くり返し、絶縁回復電圧の上昇とともに再点弧時
の極間電圧も大きくなるが、絶縁回復電圧が極間
電圧を上まわれば再点弧のくり返しは停止してし
や断が完了する。第３図の再点弧点Ｃ，Ｄ，E.
F，Ｇ，Ｈは第４図に示すＣ，Ｄ，E.F.G，Ｈの
極間距離と対応している。

さて断路器の極間で再点弧が発生すると、第２
図に示すキヤパシタンス１８と２０、インダクタ
ンス１９と２１の回路で電圧振動が発生し過電圧
が発生する。この過電圧は断路器が再点弧する時
の極間電圧が大きい程大きい。従つて再点弧時の
過電圧を小さくするために第１図において抵抗体
８を設け、開極時における再点弧時の電流を導体
４−固定電極６−抵抗体８−シールド７−可動電
極９……通電接触子１４……導体５の径路を経て
流し、抵抗体８による電圧降下を利用して過電圧
を小さく抑えようとしている。しかし、固定電極
６を含むシールド７と可動電極９との間で行なわ
れる放電のため可動電極９が電蝕を起こしその表
面が焼損されるので、固定電極側通電接触子１１
および可動電極側通電接触子１４と可動電極９と
の接触が悪くなり閉極時に接触部の発熱のための
事故誘発の原因となつている。

従つて本考案は上記の点に鑑みなされたもの
で、開極時に再点弧により発生する過電圧を防止
するため固定電極側に２つのシールドを設け、前
記２つのシールドを抵抗体で接続することにより
開極時に抵抗体に電流を流し、その電圧降下を利
用して可動電極に放電による電蝕を起すことのな
いSF₆ガスを絶縁媒体および消弧媒体とした安
全、経済的な断路器を提供するこそを目的として
いる。

この考案の一実施例を第５図、第６図及び第７
図に示す。第５図は投入状態を示し、第６図は開
極途中の状態、第７図は開極完了の状態を示して
いる。第５図において、２５は固定電極２６を設
けた断路器の一方の端子に通ずる導体で、この導
体２５の外周には固定電極２６を包囲する第１の
シールド２７を取り付けてあり、このシールド２
７には抵抗体２８を介して第２のシールド２９を
設けてある。更に導体２５のシールド２７内部に
は固定電極側の第１の通電接触子３０を配置す
る。そして第２のシールド２９の内部には第２の
シールド２９を接続された固定電極導電子３１と
固定電極側の第２の通電接触子３２を設けてあ
る。

一方３３は前記導体２５と離間して対向配置さ
れた断路器の他方の端子に通ずる導体で、この導
体３３内を可動電極側の通電接触子３４を介して
摺動自在に接続された可動電極３５が挿通されて
いる。可動電極３５の一端は可動電極を駆動する
絶縁棒３６に連続され、固定電極２６と接触する
他端には可動電極導電子３７を介して耐弧用可動
通電接触子３８を取り付けてある。このように構
成された断路器本体部分は、第１図と同様にSF₆
ガスを封入した金属タンク内に収納配置される。
尚３９は可動電極側の通電接触子３４を包囲する
ように導体３３に固着した可動側シールドであ
る。

次に本考案の作用について図面を参照しながら
説明する。

第５図の閉極状態において、電流は導体３３−
通電接触３４−可動電極３５−第１図の通電接触
子３０−導体２５を流れるが他の径路としては可
動電極３５より分流して可動電極導電子３７−耐
弧用可動通電接触子３８−固定電極２６−導体２
５を流れる。なおこのほかに可動電極３５−第２
の通電接触子３０−固定電極導電子３１−抵抗体
２８−第１のシールド２７−導体２５の径路があ
るが絶縁体２８の抵抗値が大きいため第５図の状
態ではこの径路にはほとんど電流は流れない。

開極時、この図には書かれてないが絶縁棒３６
の延長上にある駆動装置によつて絶縁棒３６が図
面の下方に駆動されると可動電極３５が移動する
ので、まず可動電極３５と固定電極側の通電接触
子３０が開極し、つづいて固定電極２６と耐弧用
可動通電接触子３８が開極し、電流は導体３３−
通電接触子３４−可動電極３５−第２の通電接触
子３２−固定電極導電子３１−抵抗体２８−第１
のシールド２７−導体２５の通路を通つて流れる
ようになる。すると抵抗体２８の電圧降下のため
固定電極導電子３１および通電接触子３２の電位
は抵抗体２８の電圧降下分だけ低くなり、通電接
触子３２に接している可動電極３５の電位も同様
に低くなり固定電極側の第１のシールド２７との
間に電位差を生ずるが、固定電極側の第１シール
ド２７および可動電極３５の先端がそれぞれ球面
状のため電界の歪みが少なく再点弧はしない。こ
のとき可動電極３５は移動をつづけ第６図の点線
の位置を径て実線位置となる。

さらに移動が進み可動電極３５と通電接触子３
２とが開極すると、抵抗体２８を流れていた電流
が断たれ第２のシールド２９と可動電極３５との
間に電源電圧が加わるが、抵抗体２８のために再
点弧電圧が吸収されて再点弧しないから可動電極
３５が電蝕されることはない。可動電極３５はさ
らに移動して可動電極側のシールド３９の内側に
収納され第７図の状態になる。固定電極側第２の
シールド２９および可動電極側シールド３９はと
もに球面状であるから電界の歪がなくなり絶縁耐
力が上昇して開極動作は終る。

本考案は以上説明したように固定電極側に２つ
の球面状のシールドを設けそのシールド間を抵抗
体により接続し、開極時には電流を抵抗体および
通電接触子を通して先端球面状に作られた可動電
極に流し、電流しや断後は絶縁体に再点弧電圧を
吸収して再点弧時の過電圧の発生を防止するの
で、可動電極の電蝕を防ぎしかもその構造は簡単
で一つの操作機構により操作できるので経済的
に、機能的で安全な断路器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の断路器の説明図、第２図は断路
器による充電電流しや断等価回路図、第３図は充
電電流しや断時の再点弧時の過電圧状態を示す
図、第４図は従来の断路器の絶縁回復特性の説明
図、第５図は本考案の一実施例の投入状馳態を示
す図、第６図は本考案の一実施例の開極過程を示
す説明図、第７図は本考案の一実施例の開極状態
図である。 ２５……導体、２６……固定電極、２７……第
１のシールド、２８……抵抗体、２９……第２の
シールド、３０……第１の通電接触子、３１……
固定電極導電子、３２……第２の通電接触子、３
３……導体、３４……通電接触子、３５……可動
電極、３６……絶縁棒、３７……可動電極導電
子、３８……耐弧用可動通電接触子、３９……可
動側シールド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 固定電極と、この固定電極を包囲するように設
   けた固定側シールドと、前記固定電極と対向配置
   され且つ接離自在の可動電極と、開極時に前記可
   動電極を内部に収納する可動側シールドを備え、
   SF₆ガスを封入した容器内に収納配置されるもの
   に於て、前記固定側シールドを抵抗体を介して直
   列に接続される複数個のシールドにより構成して
   なり、開極過程において電流を前記抵抗体を介し
   て流した後可動電極を可動側シールド内に収納さ
   せるようにしたことを特徴とする断路器。