JPS6057169B2 - Patshua type gas shield disconnector - Google Patents
Patshua type gas shield disconnectorInfo
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- JPS6057169B2 JPS6057169B2 JP53056596A JP5659678A JPS6057169B2 JP S6057169 B2 JPS6057169 B2 JP S6057169B2 JP 53056596 A JP53056596 A JP 53056596A JP 5659678 A JP5659678 A JP 5659678A JP S6057169 B2 JPS6057169 B2 JP S6057169B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はバッファ式ガスしや断固に係り、特にしや制
動作時に発生するアークヘ吹付ける消弧性ガス流を制御
する絶縁ノズル構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a buffer type gas cylinder, and more particularly to an insulated nozzle structure for controlling a flow of arc extinguishing gas to an arc generated during a cylinder braking operation.
第1図はバッファ式ガスしや断固の投入状態説明図で
、投入状態においては、電流は、端子1 ・・・・・・
固定子2・・・・・・可動子3 ・・・・・・バッファ
シリンダ4のシャフト5 ・・・・・・端子6へと流れ
る。そして、しや断指令により図示してない操作器がバ
ッファシリンダ4を図の右方向へ駆動することにより、
しや制動作が開始される。第2図はしや制動作中の状態
を示す説明図で、この状態になると、固定子2の可動子
3の間にアーク7が発生し、このアーク7に対して、し
や制動作により圧縮されたバッファ室8内の消弧性ガス
が、その流れを絶縁ノズル9により制御されてアーク
ヘ吹付け、アーク7を消弧する。したがつて、この絶縁
ノズル9は、しや断固のしや断性能を決定する重要な因
子となるもので、従来から種々の検討が行われている。
第3図は第2図の絶縁ノズル9の従来の一構成図で、
以下ノズル9のスロート部9aの下流側のフローガイド
部9bの長さLDとフローガイド部9bの開き角θにつ
いての、従来の検討結果について説明する。Figure 1 is an explanatory diagram of the state in which the buffer type gas tank is turned on.
Stator 2... Mover 3... Shaft 5 of buffer cylinder 4... Flows to terminal 6. Then, an operating device (not shown) drives the buffer cylinder 4 in the right direction in the figure in response to the shearing command.
Braking action starts. Fig. 2 is an explanatory diagram showing a state in which the braking action is in progress. In this state, an arc 7 is generated between the movable element 3 of the stator 2, and the arc 7 is affected by the braking action. The flow of the compressed arc-extinguishing gas in the buffer chamber 8 is controlled by the insulating nozzle 9 to generate an arc.
and extinguish the arc 7. Therefore, the insulating nozzle 9 is an important factor in determining the shear cutting performance of the insulating nozzle 9, and various studies have been carried out heretofore.
FIG. 3 is a conventional configuration diagram of the insulating nozzle 9 shown in FIG.
Below, the results of conventional studies regarding the length LD of the flow guide section 9b on the downstream side of the throat section 9a of the nozzle 9 and the opening angle θ of the flow guide section 9b will be explained.
第4図、第5図はそれの代表的線図で、文献「Effe
ctofNo22leParametersonSF6
AreInterruption」(IEEE71T7
2529一”6)に掲載されている実験結果である。第
4図、第5図は、ある一定の小電流しや断接、ある一定
電圧に耐圧するようになるまでの絶縁回復時間TRを縦
軸にとり、横軸にそれぞれLD)θをとつて示してある
。第4図からは、LDの長さを長くすればするほど、T
Rが短かくなり、したがつて、絶縁回復が早くなる傾向
があることがわかる。また、第5図からは、θにTRが
最も短かくなる最適値θ8が存在することがわかる。し
たがつて、絶縁耐圧が強いノズルは、LDが長く、θが
ほ〜θ8近傍の値になつているものであることが示され
ていることになる。また、発明者等による大電流しや断
時の検討結果によれば、LOを長くし、θをあまり大き
くしない方が、高温の排出ガス流の方向を制御しやすく
、かつ、極間の絶縁耐力向上に効果があるという結果が
得られている。しかしながら、しや断器のしや断失敗を
決定する要因には、前記した絶縁耐力の不足により失敗
する絶縁破壊(D−BD)とほかに、電流しや断直後の
エネルギーバランスで定まる熱破壊(T・BD)がある
ことは周知である。熱破壊の典型的な例としては、近距
離線路故障しや断失敗がある。熱破壊に対して、第3図
のLO、θがどのようにして影響するかを発明者等が検
討した結果を第6図、第7図に示してある。第6図は、
第5図のθB近傍の値のθを持つたノズルのLDの長さ
を長くした場合の結果を示しており、絶縁耐力的には好
ましい形状であるにもかかわらず、LOを長くしすぎる
と、熱破壊によつて定まるしや断限界が低下する傾向を
示す。また、第7図は、θについての検討結果を示して
おり、熱破壊に対して、最もしや断性能がよいθの値θ
,は、一般にθ8と一致しない。Figures 4 and 5 are representative diagrams of this.
ctofNo22leParametersonSF6
"Are Interruption" (IEEE71T7
These are the experimental results published in 2529-6). Figures 4 and 5 show the insulation recovery time TR until it can withstand a certain small current and a certain voltage. The vertical and horizontal axes indicate LD)θ and T, respectively.From Fig. 4, the longer the LD, the more T
It can be seen that R becomes shorter and therefore insulation recovery tends to become faster. Furthermore, from FIG. 5, it can be seen that there is an optimum value θ8 for θ at which TR is the shortest. Therefore, it has been shown that a nozzle with a strong dielectric strength has a long LD and a value of θ in the vicinity of 0 to θ8. In addition, according to the results of studies conducted by the inventors in the event of a large current shield break, it is easier to control the direction of the flow of high-temperature exhaust gas by increasing LO and not making θ too large, and the insulation between the electrodes Results have shown that it is effective in improving yield strength. However, in addition to the dielectric breakdown (D-BD) that occurs due to lack of dielectric strength as described above, the factors that determine the failure of a shield breaker include thermal breakdown determined by the energy balance immediately after the current shield breaks. It is well known that there is (T・BD). Typical examples of thermal damage include short-range line failures and disconnection failures. The results of the inventors' investigation into how LO and θ in FIG. 3 affect thermal breakdown are shown in FIGS. 6 and 7. Figure 6 shows
Figure 5 shows the results when the LD length of a nozzle with a value of θ close to θB is increased, and even though the shape is favorable in terms of dielectric strength, if the LO is made too long, , the shear limit determined by thermal breakdown tends to decrease. In addition, Fig. 7 shows the results of the study on θ, and the value of θ that provides the best shearing performance against thermal damage is θ.
, generally does not match θ8.
なお、θ7の値は電流値依存性もあるので、一義的に定
められないが、θBよりは大きい値となることは間、違
いないようである。上記したことから明らかなように、
絶縁破壊に対して優れたノズル構造因子と、熱破壊に対
して優れたノズル構造因子とは、一般に一致せず、熱破
壊と絶縁破壊との双方に対して優れたノズル構I造が要
求されているのが現状である。Note that the value of θ7 cannot be determined uniquely because it is dependent on the current value, but it seems certain that it will be a larger value than θB. As is clear from the above,
Nozzle structure factors that are excellent against dielectric breakdown and nozzle structure factors that are excellent against thermal breakdown generally do not match, and a nozzle structure that is excellent against both thermal breakdown and dielectric breakdown is required. The current situation is that
上記した如く、しや断器のした断性能を決める要因には
、絶縁ノズル構造の絶縁破壊と熱破壊特性があるが、開
極寸法の小さなしや断初期には熱破壊特性、その後の開
極寸法の大きくなつた段階(では絶縁破壊特性が問題と
なる。As mentioned above, the factors that determine the breaking performance of a shingle breaker are the dielectric breakdown and thermal breakdown characteristics of the insulating nozzle structure. At the stage where the extreme dimensions become large (at which point dielectric breakdown characteristics become a problem).
つまり、電流しや断後の初期には、極間の残留導電性部
分が、速やかに高抵抗体(消弧性ガス)に変化して熱破
壊に対処することが要求され、次の段階では極間の高温
ガスを早急に除去し、固定子の先端に印加される高電界
強度に耐えて絶縁破壊せぬ絶縁ノズル構造とすることが
必要となる。絶縁ノズルの改良としては、ガス下流側の
内面をスロート部から急激に直角近くに変化させその後
にゆるやかな開き角とすることも考えられているが、こ
のようにスロート部直後の開き角を大きくし過ぎると、
ガス流は超音速とはならず逆にこの部分で衝撃波が発生
し、しかもその下流ではガlス流が亜音速となるため、
しや断特性を向上し得ない問題がある。In other words, in the initial stage after the current is interrupted, the residual conductive part between the electrodes must quickly transform into a high-resistance material (arc-extinguishing gas) to deal with thermal damage. It is necessary to quickly remove the high-temperature gas between the electrodes and create an insulating nozzle structure that can withstand the high electric field strength applied to the tip of the stator without dielectric breakdown. As an improvement to insulated nozzles, it has been considered that the inner surface on the downstream side of the gas can suddenly change to a nearly right angle from the throat, and then have a gradual opening angle. If you do too much,
The gas flow does not become supersonic; on the contrary, a shock wave is generated in this part, and furthermore, downstream of it, the gas flow becomes subsonic.
There is a problem that the shearing characteristics cannot be improved.
本発明は上記の点を考慮し、スロート部の出口からフロ
ーガイド部を順に熱破壊特性に対する開き角度、次に絶
縁破壊特性に対する開き角度とする絶縁ノズルであつて
、その目的とするところは、電流しや初期の熱破壊特性
とその後の絶縁破壊特姓の双方に対して優れたしや断性
能を示すようにすることができるバッファ式ガスしや断
器を提供することにある。In consideration of the above points, the present invention is an insulating nozzle in which the opening angle from the outlet of the throat section to the flow guide section is determined in order for thermal breakdown characteristics, and then for dielectric breakdown characteristics, and its purpose is to: It is an object of the present invention to provide a buffer type gas shield disconnector which can exhibit excellent insulation breakdown performance in terms of both the initial thermal breakdown characteristics of the current shield and the subsequent dielectric breakdown characteristics.
本発明の特徴は、絶縁ノズルのスロート部より下流側の
流路方向に対してある開き角度で広がつているフローガ
イド部の開き角度を、フローガイド部と固定子との間の
リング状ガス流路断面積のスロート部のガス流路断面積
に対する比が1.5〜3.0となる位置で、この位置よ
り下流側の角度が上流側の角度より小さくなるように変
えて、熱および絶縁破壊特性の双方に対するしや断性能
を向上させる点にある。A feature of the present invention is that the opening angle of the flow guide section, which spreads out at a certain opening angle with respect to the flow path direction downstream from the throat section of the insulating nozzle, is adjusted so that the ring-shaped gas between the flow guide section and the stator At a position where the ratio of the cross-sectional area of the flow path to the cross-sectional area of the gas flow path of the throat portion is 1.5 to 3.0, change the angle so that the angle downstream from this position is smaller than the angle upstream, and heat and The purpose of this method is to improve both the dielectric breakdown properties and the insulation breakdown performance.
以下本発明を第9図、第10図に示した実施例および第
8図を用いて詳細に説明する。The present invention will be explained in detail below with reference to the embodiments shown in FIGS. 9 and 10 and FIG.
第8図は、第6図、第7図と同様、熱破壊に対するしや
断限界電流−を縦軸にとに、絶縁ノズル9のスロート部
9aのガス流路面積をAtlフローガイド部9bと固定
子2との間のリング状ガス流路断面積をAc(第2図参
照)としたときに、α=Ac/Atを横軸にとつて、α
としや断限界電流−との関係の実験結果を示した線図で
、これによると、αがある値α。Similar to FIGS. 6 and 7, FIG. 8 shows that the vertical axis is the threshold current for thermal breakdown, and the gas flow path area of the throat portion 9a of the insulating nozzle 9 is expressed as the Atl flow guide portion 9b. When the cross-sectional area of the ring-shaped gas flow path between the stator 2 and the stator 2 is Ac (see Figure 2), α=Ac/At is taken as the horizontal axis, α
This is a diagram showing the experimental results of the relationship between Toshiya and the critical current -.According to this, α is a certain value α.
以下では、しや断限界電流−が極端に低下している。と
ころで、α。の値は、バッファ圧力およびしや断電流に
よつて異なるが、αo=1.5〜3.0である。αoの
意味するところは、第2図において、固定子2が、αが
α。となる位置に達した点で、絶縁ノズル9と固定子2
との位置関係が、熱破壊に対して優れたしや断性能を示
す位置関係になることを示すものと考えられる。そこで
、本発明においては、絶縁ノズル9を第9図の実施例に
示す構成とした。Below, the shearing limit current is extremely reduced. By the way, α. The value of αo is 1.5 to 3.0, although it varies depending on the buffer pressure and the shear current. What αo means is that in FIG. 2, stator 2 is α. At the point where the insulating nozzle 9 and stator 2
This is considered to indicate that the positional relationship between the two and Therefore, in the present invention, the insulating nozzle 9 is configured as shown in the embodiment shown in FIG.
第9図においては、絶縁ノズル9は、スロート部9aよ
り下流のフローガイド部9bの開き角θをある位置Aで
θ1から01より小さい角度02に変化させるある。す
なわち、固定子2と絶縁ノズル9の位置関係(第2図参
照)が、上記したαがα。となる位置A点に達するまで
は、フローガイド部9bの開き角0を比較的大きい開き
角01第7図の熱破壊に対し最も優れた性能を示す0,
近傍の値の角度)とし、A点より下流側は01より小さ
い角度02とし、角度02の部分のフローガイド部9b
の流路方向の長さLD2は、必要とする絶縁耐力が得ら
れる長さとした。なお、この場合、上記したように、α
o=1.3〜3となるA点で開き角度0をθ1より0。
に変えているが、αoが大きくなり過ぎると、ガス吹付
特性が悪くなり、実験によれば、αo=1.3〜3の範
囲の位置が最もよいという結果が得られる。第9図の構
成の絶縁ノズル9を用いれば、熱破壊に対して有効な消
弧作用が生じるA点において、第7図の実験結果のθ=
θTにおける値を確保することができ、かつ、消弧ガス
流は、A点より下流側のフローガイド部9bの開き角度
θ2と長さLD2によつて十分制御され、絶縁耐力的に
も優れた性能を示すようにすることができる。In FIG. 9, the insulating nozzle 9 changes the opening angle θ of the flow guide portion 9b downstream from the throat portion 9a from θ1 to an angle 02 smaller than 01 at a certain position A. That is, in the positional relationship between the stator 2 and the insulating nozzle 9 (see FIG. 2), the above-mentioned α is α. Until reaching point A where
The downstream side of point A is the angle 02 which is smaller than 01, and the flow guide part 9b at the angle 02 is
The length LD2 in the flow path direction was determined to provide the required dielectric strength. In this case, as mentioned above, α
The opening angle is 0 from θ1 at point A where o=1.3 to 3.
However, if αo becomes too large, the gas blowing characteristics will deteriorate, and experiments have shown that a position in the range of αo = 1.3 to 3 is the best. If the insulated nozzle 9 with the configuration shown in FIG. 9 is used, at point A where an arc extinguishing effect effective against thermal breakdown occurs, θ=
The value of θT can be secured, and the arc extinguishing gas flow is sufficiently controlled by the opening angle θ2 and length LD2 of the flow guide section 9b downstream from point A, and the dielectric strength is also excellent. performance can be shown.
したがつて、優れたしや断性能を示すバッファ式ガスし
や断器を提供することができる。第10図は本発明のガ
スしや断器の絶縁ノズルの他の実施例を示す断面図で、
第10図においては、定格電圧、しや断電流との対比に
おいて、フローガイド部9bのA点までの開き角度は0
1とし、A点からB点までは03とし、B点から下流側
は02とした。Therefore, it is possible to provide a buffer-type gas sheath disconnector that exhibits excellent shear breaker performance. FIG. 10 is a sectional view showing another embodiment of the insulating nozzle of the gas insulator and disconnector of the present invention.
In FIG. 10, the opening angle of the flow guide section 9b to point A is 0 in comparison with the rated voltage and the shear current.
1, 03 from point A to point B, and 02 downstream from point B.
ただし、θ1〉03〉θ2となるようにした。このよう
にすると、θ1とθ2との差が大き過ぎるときに、排出
ガス流の方向制御をさらに滑らかにすることができると
いう新たな効果がある。その他の効果は、第9図の場合
と同様である。以上説明したように、本発明によれば、
電流しや断初期の熱破壊特性およびその後の絶縁破壊特
性に対し、優れたしや断性能を示すようにすることがで
きるという顕著な効果がある。However, it was arranged so that θ1>03>θ2. By doing so, there is a new effect that when the difference between θ1 and θ2 is too large, the direction control of the exhaust gas flow can be made even smoother. Other effects are similar to those in FIG. 9. As explained above, according to the present invention,
It has the remarkable effect of being able to exhibit excellent thermal breakdown characteristics at the initial stage of current shedding and dielectric breakdown properties thereafter.
第1図は、第2図はバッファ式ガスしや断器の説明図で
、第1図は投入状態説明図、第2図はしや断状態説明図
、第3図は第2図の絶縁ノズルの従来の構成図、第4図
は絶縁ノズルのフローガイド部の長さLDと絶縁回復時
間TRとの関係線図、第5図は絶縁ノズルのフローガイ
ド部の開き角0とTRとの関係線図、第6図はL。
としや断限界電流−との関係線図、第7図はθとしや断
限界電流−との関係線図、第8図はα(=Ac/At)
としや断限界電流−との関係線図、第9図は本発明のガ
スしや断器の絶縁ノズルの一実施例を示す構成図、第1
0図は絶縁ノズルの他の実施例を示す構成図である。2
・・・・・・固定子、3・・・・・・可動子、4・・・
・・・バッファシリンダ、5・・・・・・シャフト、8
・・・・・・バッファ室、9・・・・・・絶縁ノズル、
9a・・・・・・スロート部、9b・・・・・・フロー
ガイド部。Figure 1 is an explanatory diagram of a buffer type gas shield disconnector, Figure 1 is an explanatory diagram of a closed state, Figure 2 is an explanatory diagram of a shield disconnector, and Figure 3 is an illustration of a buffer type gas shield disconnector. A conventional configuration diagram of a nozzle, Fig. 4 is a diagram showing the relationship between the length LD of the flow guide part of the insulated nozzle and the insulation recovery time TR, and Fig. 5 is a diagram showing the relationship between the opening angle 0 and TR of the flow guide part of the insulated nozzle. The relationship diagram, Figure 6, is L. Figure 7 is a graph showing the relationship between θ and Figure 8 is α (=Ac/At).
Fig. 9 is a diagram showing the relationship between the insulation nozzle and the breaker limit current of the present invention;
FIG. 0 is a configuration diagram showing another embodiment of the insulating nozzle. 2
...Stator, 3...Movable element, 4...
... Buffer cylinder, 5 ... Shaft, 8
...Buffer chamber, 9...Insulation nozzle,
9a... Throat part, 9b... Flow guide part.
Claims (1)
スを圧縮するパッファ室と、前記固定子が挿入されるス
ロート部と、該スロート部の下流側に形成されたフロー
ガイド部を有して前記固定子と可動子間のしや断時に発
生するアークに圧縮された前記消弧性ガスを案内して吹
付ける絶縁ノズルとを備え、前記絶縁ノズルのフローガ
イド部の開き角度をスロート部から下流側に変化させる
ものにおいて、前記絶縁ノズルのフローガイド部の開き
角度を、前記フローガイド部と前記固定子との間のリン
ク状ガス流路断面積に対する前記スロート部のガス流路
断面積の比が1.5〜3.0となる位置で、該位置より
下流側の角度が上流側の角度より小さくなるように変え
たことを特徴とするパッファ式ガスしや断器。1. A stator, a mover in contact with the stator, a puffer chamber that compresses arc-extinguishing gas, a throat portion into which the stator is inserted, and a flow guide portion formed on the downstream side of the throat portion. and an insulating nozzle that guides and blows the compressed arc-extinguishing gas to the arc generated when the stator and mover break, and the opening angle of the flow guide portion of the insulating nozzle in which the opening angle of the flow guide portion of the insulating nozzle changes from the throat portion to the downstream side, the opening angle of the flow guide portion of the insulating nozzle is determined by the gas flow of the throat portion relative to the cross-sectional area of the link-shaped gas flow path between the flow guide portion and the stator. A puffer-type gas sheath disconnector characterized in that at a position where the ratio of road cross-sectional areas is 1.5 to 3.0, the angle on the downstream side of the position is smaller than the angle on the upstream side.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53056596A JPS6057169B2 (en) | 1978-05-15 | 1978-05-15 | Patshua type gas shield disconnector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53056596A JPS6057169B2 (en) | 1978-05-15 | 1978-05-15 | Patshua type gas shield disconnector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54148278A JPS54148278A (en) | 1979-11-20 |
| JPS6057169B2 true JPS6057169B2 (en) | 1985-12-13 |
Family
ID=13031573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53056596A Expired JPS6057169B2 (en) | 1978-05-15 | 1978-05-15 | Patshua type gas shield disconnector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6057169B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01286218A (en) * | 1988-05-12 | 1989-11-17 | Toshiba Corp | Buffer type gas breaker |
| JPH0495322A (en) * | 1990-08-03 | 1992-03-27 | Hitachi Ltd | Gas blast circuit breaker |
| JP6139299B2 (en) * | 2013-06-28 | 2017-05-31 | 株式会社東芝 | Gas circuit breaker |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5933927B2 (en) * | 1976-08-20 | 1984-08-18 | 株式会社東芝 | Patshua type gas shield disconnector |
-
1978
- 1978-05-15 JP JP53056596A patent/JPS6057169B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54148278A (en) | 1979-11-20 |
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