JPS6352729B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、投入位置で中空円筒状可動接触子に
よつて橋絡されている２つのノズル状固定接触子
と、ピストンとシリンダとから成り、しや断行程
中に前記両固定接触子間のリング状間隙に圧縮ガ
スを吹きつけるガス吹付装置とを備え、前記シリ
ンダは可動接触子に結合されており、しや断行程
において前記固定接触子の１つから離れかつ前記
固定接触子の間におけるガス流入断面積をしや断
行程と関連して減少するリング状絶縁体を備えた
ガスしや断器に関する。

かかる種類のガスしや断器の一例として西ドイ
ツ特許出願公告第2438017号に示されたものがあ
るが、このいわゆるパツフア形ガスしや断器にお
いてはガス吹付装置の可動部分、即ち、吹付シリ
ンダに周面に吹付ガスが通る開口を設けた絶縁筒
がリング状絶縁体として結合され、しや断行程中
この絶縁筒は２つの固定接触子間のリング状間
隙、即ちアーク発生空間を包囲し、前記絶縁筒に
設けた開口を通してガス吹付装置により圧縮ガス
を前記アーク発生空間に吹き付けてアークを消弧
する。この場合、絶縁筒は一端において固定接触
子を包む吹付シリンダの底部に、他端において、
橋絡接触子の自由端に結合されており、しや断行
程において両固定接触子の間のガス流入断面積を
減少する。しかしながら両固定接触子の間に発生
したアークは吹付シリンダ底部，従つて絶縁筒が
固定接触子の１つから離れる前に消弧されていな
ければならないので、消弧後の開路状態の断路間
隙は絶縁筒、即ち絶縁体によつて橋絡されること
になり消弧状態の接点系の絶縁耐力を損うことに
なる。

一方このようなガスしや断器がしや断行程にお
いて固定接触子の間のガス流入断面積を減少する
リング状絶縁体を備えていないと、リング状間隙
として構成された断路間隙を通るガス流量はかな
り大きくなる。従つて、必然的に、ガス吹付装置
およびガス放出断面積をそれに応じて大きく設計
しなければならないことになる。従つてこのよう
なガスしや断器はしや断行程において固定接触子
の間のガス流入断面積を減少する絶縁体を備える
ことは有効である。

また消弧ガスの圧縮容積が小さいようなパツフ
ア形しや断器の場合には、更に別の問題が生ず
る。即ち、しや断の際両固定接触子間には所定電
流でほぼ電流に比例する太さを有するアーク柱が
形成される。そしてこのアーク柱は中空のノズル
状接触子のノズル内孔を塞ぎガスの流れを妨げる
こどがあるので，ノズル状接触子内径は上記アー
ク柱に対応するよう設計しなければならない。か
くして、アークを確実に消弧するためには、ノズ
ル状接触子の径をかなり大きくしなければならな
い。

しかしながら、上記とは関係なく、アーク消弧
後の開路した状態の接触子の間の断路間隙はまた
アークの再点弧が起きることがないような大きな
絶縁耐力を有していなければならない。従つて、
ノズル状固定接触子の間隔、即ち、断路間隙の長
さを大きくとるので、比較的高い電圧しや断の際
断路間隙におけるガス流の半径方向速度は、固定
接触子のノズル部における軸方向速度よりもずつ
と小さくなる。この結果アークが断路間隙から半
径方向外方向に逸出するという望ましくない事態
を招く。このような理由からも、高圧・高電流用
のパツフア形しや断器では、固定接触子の間の流
入断面積を減少する絶縁体を備えることが有利で
ある。

本発明の目的は、リング状絶縁体が断路間隙の
絶縁耐力を損うことなくかつ充電電流しや断特性
の向上に役立つような冒頭に述べた種類のガスし
や断器を提供することにある。

上記の目的は、本発明によれば、冒頭に記載し
たようなガスしや断器において絶縁体の軸線方向
の長さを固定接触子の間の断路間隙の長さよりも
小さくしかつ絶縁体をシリンダ底部と可動接触子
の自由端とのほぼ中央部に配設することによつて
達成される。

かくすることにより、断路間隙における半径方
向ガス流動速度をきめるガス流入断面積を橋絡接
触子の移動に関連して望ましい範囲に制御するこ
とができる。即ち、しや断の際橋絡接触子が一方
の固定接触子から開離するとまずこの固定接触子
と橋絡接触子との間に間隙、即ちガス流入断面が
生じ、このガス流入断面の面積は橋絡接触子の移
動が進むにつれて増大して行くが、リング状絶縁
体が前記一方の固定接触子のノズル先端部の位置
にまで達すると以後前記ガス流入断面積は減少し
始める。この際リング状絶縁体の軸線方向の長さ
が両固定接触子の間の断路間隙よりも大きければ
しや断行程において一時的にリング状絶縁体が断
路間隙を閉塞してしまうことになるので好ましく
なく、従つてリング状絶縁体の軸線方向の長さは
両固定接触子間の断路間隙よりも小さくなければ
ならない。

さらにまた、リング状絶縁体は、本発明により
シリンダ底部と可動接触子の自由端とのほぼ中央
部に配設されているので、リング状絶縁体が断路
間隙におけるガス流入断面積を余りにも早く減少
させることもなく、また遅過ぎることもなく、し
や断行程のほぼ中間時点で適時にガス流入断面積
を減少させる。

本発明を適用すれば、断路間隙のガス流入部に
おけるガス流量を、断路間隙における消弧ガスの
半径方向流動速度とノズル状接触子内の軸線方向
流動速度とが、密度の差を考慮してほぼ同一であ
るように制御できる。それ故ガス流量を有効に最
適化することができる。

リング状絶縁体は少なくとも部分的に、アーク
にさらされた時付加的に消弧ガスを放出する材料
から構成できる。またリング状絶縁体の軸線方向
の大きさは、断路間隙のほぼ1/2とするのがよい。
これは余りに小さ過ぎても効果がないからであ
る。リング状絶縁体は本発明の好ましい実施例で
は、シリンダの軸線に対して横方向に延びる支持
部材で支持される。この支持部材にはガスが流通
可能で，シリンダがピストンに向かつて移動した
ときピストンの先端部に嵌まり合う開口が設けら
れており、この流通開口は、合計で、ノズルの放
出断面積に等しいかそれよりも大きくなければな
らない。

本発明にかかるガスしや断器の実施例およびそ
の作動態様を、図面を参照して説明する。

第１図に断面略図として示したガスしや断器に
は、本発明の理解のために必要な部分だけが示し
てあり、例えば、駆動部、しや断室を支持する支
持絶縁体などは省略してある。第２図は第１図の
Ａ―Ａから見た断面及びＢ―Ｂから見た断面を一
部省略して示す。また各部分の寸法関係も概略的
に示してある。絶縁材で構成したしや断室１の内
部には、ガス状消弧絶縁媒体として、圧力が例え
ば6barの六弗化硫黄が充たしてある。しや断室
１は、中心線４の右側に示した投入位置において
は中空円筒状可動接触子５によつて橋絡される２
つのノズル状固定接触子２，３を収容している。
中心線４の左側に示したしや断位置では、接触子
２と３との間に断路間隙ａが存在する。ガスしや
断器は、固定ピストン６および可動シリンダ７か
ら成るガス吹付装置を有している。この吹付装置
は、しや断行程において、消弧ガスを圧縮しかつ
ノズル状固定接触子２，３によつて断路間隙領域
に形成されたリング状間隙を介して両固定接触子
２，３の内部に圧縮された消弧ガスを流入させ
る。しや断行程において可動接触子５が固定接触
子２から開離すると、断路間隙、即ちガス流量に
対して有効なガス流入断面積は漸次増大するが、
可動接触子５と共に動くリング状絶縁体８の先端
（ピストン６側の端面）が固定接触子２のノズル
先端部の位置に達すると以後前記ガス流入断面積
は減少し始める。リング状絶縁体はシリンダ底部
９と可動接触子５の自由端１０とのほぼ中央部に
配設してある。従つて可動接触子５の自由端１０
が一方の固定接触子２のノズル先端部を離れてか
らシリンダ７の底部９が他方の固定接触子３のノ
ズル先端部に達するまでの行程のほぼ中間時点で
ガス流入断面積の減少が始まる。またリング状絶
縁体の軸線方向の長さは固定接触子２と３との断
路間隙の長さａよりも小さくしてある。従つてリ
ング状絶縁体はしや断行程において断路間隙を閉
塞してしまうことはない。

リング状絶縁体の軸線方向の長さは、断路間隙
ａのほぼ1/2とすれば好ましい。リング状絶縁体
は、中間底部として構成されかつシリンダ７の軸
線４と直角な方向に伸びる壁１１によつて支持さ
れている。壁１１には、吹付ガスの通路となる開
口が設けられており、この開口に嵌り合うように
ピストン部分１２が形成され、吹付ガス圧縮に有
害な空間の増大を防いでいる。

次に第３図はしや断行程中可動接触子５が動く
行程に関連して断路間隙におけるガス流入断面の
有効長と時間の関係を示す特性曲線である。図に
おいてＯは可動接触子５の自由端１０が一方の固
定接触子２のノズル先端部から開離した時点を示
す。この時点からガス流入断面の有効長は可動接
触子５の運動につれて増大し、可動接触子５の自
由端１０が他方の固定接触子３のノズル先端面に
達した時点Ａでその最大値、即ち断路間隙長ａに
達する。断路間隙長ａは、可動接触子５が更に動
き、これと一緒に動くリング状絶縁体８の先端
（ピストン側の端面）が一方の固定接触子２のノ
ズル先端面の位置に達する時点Ｂまで維持され
る。この時点からリング状絶縁体８は断路間隙，
即ちガス流入断面の有効長を減少し始め、この減
少はリング状絶縁体８の後端（シリンダ７の底部
９側の端面）が固定接触子２のノズル先端面を含
む平面の位置に達する時点Ｃまで続く。可動接触
子５と共に動くリング状絶縁体８の先端が他方の
固定接触子３の位置に達する時点Ｄで断路間隙，
即ちガス流入断面の有効長は再び増大し始め、リ
ング状絶縁体８の後端が固定接触子３の位置に達
した時点Ｅで再び断路間隙長ａとなる。このよう
にしてガス流入断面の有効長、即ち、断路間隙に
流入するガス流量はしや断行程と関連して制御さ
れる。

かくして、しや断過程における電流が同一でか
つアーク柱の太さが対応して同一な条件において
は、断路間隙の長さを増大できる。即ち、半径方
向の流動速度の減少によつてアークへの吹付が減
少してアークの逸出が起きると云う危険性を伴う
ことなく、より高い定格電圧のしや断器ユニツト
を設計できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるガスしや断器の実施例
の要部断面図、第２図は第１図の要部の横断面
図、第３図は断路間隙におけるガス流入断面の有
効長を時間に関連して示す線図である。 １：しや断室、２，３：固定接触子、５：可動
接触子、６：ピストン、７：シリンダ、８：リン
グ状絶縁体、９：シリンダ底部、１０：可動接触
子の自由端、ａ：断路間隙の長さ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 投入位置で中空円筒状可動接触子によつて橋
   絡されている２つのノズル状固定接触子と、ピス
   トンと可動シリンダとから成りしや断行程中に前
   記固定接触子間のリング状間隙に圧縮ガスを吹き
   つけるガス吹付装置とを備え、前記シリンダは可
   動接触子に結合されており、しや断行程において
   前記固定接触子の１つから離れかつ前記固定接触
   子間におけるガス流入断面積をしや断行程と関連
   して減少させるリング状絶縁体を備えたものにお
   いて、前記絶縁体がその軸線方向の長さを固定接
   触子間の断路間隙の長さよりも小さく形成されか
   つシリンダ底部と可動接触子の自由端とのほぼ中
   央部に、前記シリンダの軸線に対して横方向に延
   び、吹付ガスの通路となる開口が設けられた支持
   部材によつて支持されていることを特徴とするガ
   スしや断器。