JP2635559B2 - パツフア形ガス遮断器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はパッファ機構を改良したパッファ形ガス遮断
器に関する。

（従来の技術） パッファ形ガス遮断器は、その可動接触部に相対運動
を行なうパッファシリンダとパッファピストンとよりな
るパッファ機構を担持している。このパッファ形ガス遮
断器の遮断動作時には、接点の開極動作にともなってパ
ッファシリンダが動き、パッファピストンとの間の相対
運動によってパッファ室の絶縁ガスを圧縮する。このと
きパッファ室内に作られた高圧の絶縁ガスを接点部のノ
ズルから吹き出す時に高速ガス流を作り、この絶縁ガス
の高速ガス流を接点間に生じアークに吹い付けて冷却消
弧するものである。

このようにパッファ形ガス遮断器においては、開離動
作にともなうパッファ動作で高圧ガスを作るために、二
圧式の遮断器のように常に高圧ガスを貯蔵し、その吹付
圧力をコントロールする必要がなく、構造が簡素化され
るという大きな利点を有する。また消弧性ガスとしてSF
₆ガスを用いるため、絶縁性能も優れていることから、
今日では72KV以上の高電圧遮断器の主流となっている。

一方、パッファ形ガス遮断器では、ノズル閉塞現象が
あることが従来より知られている。これは電流が大きく
なるとアークによってガスの吹出口であるノズルの先端
が塞がれる現象である。このような状況ではパッファ室
のガスは吹出口が無くなって圧縮効率が急上昇してい
く。さらにアークエネルギーがパッファ室内へ逆フロー
するようなり、パッファ室内のガスは、機械的に圧縮さ
れるのみならず、熱的にも圧縮されることになる。また
電流零点の近傍に近ずつとアーク径も小さくなっていく
ので、パッファ室のガスは、再び吹出口から吹き出すこ
とになり、これによってアークが冷却されて遮断される
ことになる。

さらにパッファ形ガス遮断器の遮断性能は、絶縁ガス
の吹付圧力と吹付流量との二つに依存する。電流遮断能
力は、吹付圧力に主に依存し、耐電圧特性は吹付流量に
主に依存するものであり、300KV級の超高圧遮断器では
ノズル径を大きくして吹付流量を増す方式が採用され、
72KV級の高圧遮断器では、ノズル径を小さくして吹付圧
力を上げる方式が採用される。

（発明が解決しようとする問題点） しかして、最近のパッファ形ガス遮断器においては、
小型縮少化および省駆動力化に伴ない、遮断部の開閉駆
動機構に電動バネ操作機構を用いる方式も増加する傾向
にある。遮断器の電動バネ操作機構は、蓄勢されたバネ
の放勢力を接点の開極駆動力として利用するもので、駆
動力源であるバネの性質上からバネが十分に圧縮されて
いる開極初期は強い力が得られるが、バネが放勢される
開極終期には力が弱くなる。このため、パッファ形ガス
遮断器において、その開極動作時のノズル閉塞現象やア
ークエネルギーのパッファ室内への逆フローにより、パ
ッファ室内のガス圧力が異常に上昇すると反力が大きく
なり、最悪の場合には、接点が開極方向の反対方向へ動
き出してしまう。この現象が生じると遮断性能が低下す
ることがわかっている。

本発明の目的は、遮断器の開極時の終期でパッファ室
内のガス圧力の異常な上昇を防ぐとともに、併せて有効
なガス量を増して遮断性能の向上を図ったパッファ形ガ
ス遮断器を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段および作用） 本発明のパッファ形ガス遮断器は、絶縁ガスを密封し
た密閉タンク内に固定接触部およびパッファ機構を備え
た可動接触部を相対的に動き得るように構成したパッフ
ァ形ガス遮断器において、パッファ機構は操作ロッドに
固定されたパッファシリンダと、このパッファシリンダ
の内面および操作ロッドの周面と摺動し、かつパッファ
室と区画されたガス室がその間に形成された第１ピスト
ン板および第２ピストン板を有し、さらに遮断動作時に
おける開極終期付近の位置で第１ピストン板の摺動面を
なすパッファシリンダ内面または操作ロッドの周面にパ
ッファ室とガス室とを連通する連通溝を設け、この連通
溝により開極終期にのみパッファ室とガス室とを連通さ
せたことを特徴とするものである。

本発明においては、遮断動作時において、開極の終期
付近になると、パッファ室とガス室とが連通溝により連
通されるため、パッファ室のガス圧を低減できるととも
に、開極終期までアークの熱の影響を受けていないガス
室の冷たいガスにより吹付けに有効なガスの量を増加さ
せることができる。

（実施例） 以下、本発明を第１図、第２図および第３図に示す実
施例について説明する。第１図において本発明によるパ
ッファ形ガス遮断器１は、密閉タンク２内に固定接触部
３およびパッファ機構４を担持する可動接触部５を配置
し、その可動接触部５を駆動機構６により操作ロッド７
を介して進退させることにより、可動接触部５と固定接
触部３を接離し、その接触部3,5の間に生じたアークを
パッファ機構４に生じた高圧絶縁ガスの吹き付けによっ
て消弧するよう構成されている。

固定接触部３は密閉タンク３に絶縁台８を介して取付
けた導電部材９に固定アーク接触子10を装置し、その接
触子10の周りを固定通電接触子11およびシールド12で同
心的に囲んで構成されている。その導電部材９を出口ブ
ッシング13の中心導体14に接続して一方の線路端として
いる。可動接触部５は、中空の導電体で作った操作ロッ
ド７の先端に可動アーク接触子15を設けるとともに、そ
の周りをガス通路16を介してノズル17および可動通電接
触子18で同心的に囲んで構成されている。

また可動接触部５に担持するパッファ機構４は、操作
ロッド７の先端と一体でかつ可動アーク接触子５および
可動通電接触子18を担持するパッファシリンダ19および
パッファピストン20との組合せからなり、そのパッファ
ピストン20は、導電部材21および絶縁台22を介して駆動
機構６の側部に固定されている。その導電部材21を口出
ブッシング23の中心導体24に接続して他方の線路端とし
ている。

しかして、本発明においては、パッファ機構４に改良
を加えたものである。すなわち、第２図に示すようにパ
ッファピストン20のロッドの先端に所定の間隔をおいて
パッファシリンダ19の内面および操作ロッド７の周面を
摺動する２枚の第１および第２ピストン板20aおよび20b
を設けている。第１ピストン板20aはパッファシリンダ1
9の内面および操作ロッド７の外周面と共同してパッフ
ァ室25を形成し、第２ピストン板20bはパッファシリン
ダ19の内面ピストン板20aの下面および操作ロッド７の
外周面と共同してガス室26を形成するものである。

さらに本発明においては、パッファシリンダ19の内面
の根本部の内周面に第４図に示すような連通溝27を形成
している。この連通溝27は、ガス遮断器の開極動作時に
おいてパッファシリンダ19の内面が両ピストン板20a,20
bを摺動し、その開極終期になって連通溝27が第１のピ
ストン板20aを連通すると、パッファ室27とガス室26と
が連通する役目を果すものである。

次に本発明によるパッファ形ガス遮断器の作動につい
て説明する。第１図においてガス遮断器１の遮断動作は
開極指令にしたがって駆動部６が開極動作を行なうこと
によって実行される。この駆動部６の開極動作は操作ロ
ッド７に伝えられ、まず可動通電接触子18が図示右方に
動いて固定通電接触子11より開離する。次に可動アーク
接触子15が固定アーク接触子10から開離して両者の間に
アークＡが生じる。

この間、パッファシリンダ19とパッファピストン20と
の相対運動によってパッファ室25の絶縁ガスが圧縮され
る。小電流遮断の時は、パッファ室25のガスが矢示のよ
うにガス通路28および16を通ってノズル17より吹き出し
てアークＡを冷却する。大電流遮断の時は、逆にアーク
Ａに晒されて加熱したガスがガス通路16および28を通っ
てパッファ室25へ逆流し、そのガス圧を急上昇させる。

しかし、開極終期になるとパッファシリンダ19の内面
の全周に設けた連通溝27が第１のピストン板20aを通過
すると、パッファ室25とガス室26とが溝27で連通され、
パッファ室25の高圧ガスがガス室26へ移動してガス圧力
が平均化することになる。したがって遮断器の開極終期
におけるパッファ室25のガス圧力上昇を押えることによ
って操作ロッド７の動きに対する反力を下げ、遮断器の
遮断性能を低下させる反対方向への動きを抑制する。

次に第３図に示す他の実施例は、パッファ機構４のパ
ッファ室25とガス室26との連通を制御する連通溝27を操
作ロッド７の根元部の外周面に第５図に示すように設け
たことを特徴とするものである。

この実施例においても、ガス遮断器の遮断動作におい
て、開極終期になって操作ロッド７の外周面に形成した
連通溝27が第１のピストン板20aを通過すると、パッフ
ァ室25とガス室26とが溝27を通して連通され、パッファ
室25の高圧ガスがガス室25へ移動してガス圧力が平均さ
れる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によると、パッファ機構
は２段のピストン板で囲まれたパッファ室とは区画され
たガス室を有し、遮断動作時における開極終期にのみパ
ッファ室とガス室とを連通するよう構成したことによ
り、パッファ機構内のガス圧の異常な上昇を防ぐととも
に、有効なガス量を増して遮断性能を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパッファ形ガス遮断器の一実施例を示
す断面図、第２図は第１図の遮断部を拡大して示す断面
図、第３図は本発明の他の実施例の遮断部を拡大して示
す断面図、第４図および第５図は第２図および第３図の
Ａ−Ａ線およびＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 １……パッファ形ガス遮断器 ２……密閉タンク ３……固定接触部 ４……パッファ機構 ５……可動接触部 ６……駆動機構 ７……操作ロッド 10……固定アーク接触子 11……固定通電接触子 15……可動アーク接触子 16……ガス通路 17……ノズル 18……可動通電接触子 19……パッファシリンダ 20……パッファピストン 20a……第１ピストン板 20b……第２ピストン板 25……パッファ室 26……ガス室 27……連通溝 28……ガス通路 Ａ……アーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝口 均 川崎市川崎区浮島町２番１号 株式会社 東芝浜川崎工場内 (72)発明者 柳父 悟 川崎市川崎区浮島町２番１号 株式会社 東芝浜川崎工場内 (56)参考文献 特開 昭53−132776（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−63466（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−183668（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁ガスを密封した密閉タンク内に固定接
   触部およびパッファ機構を備えた可動接触部を相対的に
   動き得るように構成したパッファ形ガス遮断器におい
   て、 前記パッファ機構は操作ロッドに固定されたパッファシ
   リンダと、このパッファシリンダの内面および前記操作
   ロッドの周面と摺動し、かつパッファ室と区画されたガ
   ス室がその間に形成された第１ピストン板および第２ピ
   ストン板を有し、さらに遮断動作時における開極終期付
   近の位置で前記第１ピストン板の摺動面をなす前記パッ
   ファシリンダ内面または前記操作ロッドの周面に前記パ
   ッファ室と前記ガス室とを連通する連通溝を設け、この
   連通溝により開極終期にのみ前記パッファ室と前記ガス
   室とを連通させたことを特徴とするパッファ形ガス遮断
   器。