JPH0743982B2 - 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） 本発明は電力系統の変電所あるいは開閉所に用いられる
パッファ形ガス遮断器に関するもので、特に、可動接触
子の開離途中に可動通電接触子と固定接触子との間の絶
縁特性を向上させて、多数回開閉しても初期の状態を保
持することを可能にしたパッファ形ガス遮断器に係るも
のである。

（従来の技術） 近年、電力需要の増大に伴い発電所は容量増加の一途を
たどっている。しかも、電力の大量消費地である都市部
における発電所の建設難のため、送電線路は長距離化
し、その送電効率の向上のために高電圧化の傾向にあ
る。この様な送電系統の大容量・高電圧化に伴い、変電
所や開閉所に用いられる遮断器に要求される遮断容量も
増加の一途をたどり、現在550kv系統では遮断器電流が6
3kAのものまで実用化されている。

この550kv−63kA級の遮断器は、４点切で構成されてい
るが、遮断器の信頼性を向上させるためには遮断点数を
少なくし、部品数を少なくすることが重要である。この
ためには、１遮断点あたりの遮断容量を向上させ、例え
ば、550kv−63kAを２点切或いは１点切化することが必
要である。

この様な遮断容量の向上を達成するため、従来168kv以
上の送電電圧系統においてはパッファ形ガス遮断器が用
いられてきた。これは、遮断器の構造が簡単な上に、絶
縁及び消弧ガスとして使用する遮断器のSF₆ガスの優れ
た性能によるものである。また、変電所の機器全体をSF
₆ガスで絶縁する密封形ガス絶縁開閉所においては、遮
断器に使用する絶縁ガスと他の機器に使用する絶縁ガス
とが同一であるため、遮断器と他の機器との絶縁協調が
可能であり、機器の配置の点からも効率が良いので、特
に広く使用される。

第５図に従来から用いられているパッファ形ガス遮断器
の構造を示す。即ち、ガスタンク１内に固定電極２と可
動電極３とが対向に設けられ、これらの固定電極２と可
動電極３を覆う様に絶縁筒４が設けられている。固定電
極２と可動電極３には、それぞれ導体5a,5bが接続さ
れ、さらに可動電極３には駆動機構６が連結されてい
る。また、可動電極３は、支持絶縁筒７を介してガスタ
ンク１に支持されている。

この様なパッファ形ガス遮断器の消弧室の詳細を第６図
に示す。

第６図において、固定電極２は、中心の固定アーク電極
８と、この外側に設けられた円筒状の固定通電接触子９
を備え、固定通電接触子９の先端部外周には固定シール
ド10が形成されている。一方、可動電極３は、ガスタン
ク１の駆動機構７側に固定されたパッファピストン11
と、その外側に設けられ、パッファピストン11の外周面
を摺動するパッファシリンダ12と、このパッファシリン
ダ12と駆動機構７とを連結するために、パッファピスト
ン11の内部に挿入された操作ロッド13とを備えている。
パッファシリンダ12の先端部には、固定アーク電極８に
接触するアークフィンガー14と、それを取囲む絶縁ノズ
ル15が設けられている。絶縁ノズル15は、可動通電接触
子16によって押えられており、可動通電接触子16はその
先端部に可動シールド17を有している。

この様に構成されたガス遮断器においては、操作ロッド
13が駆動機構７によって往復運動すると、可動電極３が
これと対向する固定電極２との間で開閉動作を行い電流
を遮断する。

ここで、第６図は、遮断動作中の状態を示しており、こ
の状態になると、固定アーク電極８とアークフィンガー
14との間にアーク18が発生する。そして、さらに遮断動
作が進んでパッファシリンダ12が左右方向へ移動し、パ
ッファシリンダ12とパッファピストン11によって形成さ
れるパッファ室19内で消弧性ガスが圧縮されると、この
消弧性ガスは高速ガス流となってパッファシリンダ19の
吹付け孔20及び絶縁ノズル15の内側空間を介して吹出
し、アーク18を消弧する。

しかしながら、以上説明した様にパッファ形ガス遮断器
においては、遮断器の遮断点数を減少させようとする
と、進み或いは遅れ小電流遮断の様に電流遮断後の過渡
回復電圧が非常に高くなり、遮断器の１点当たりの極間
に生ずる電界強度が高くなる。そのため、非常に高い過
渡回復電圧に対して、再発弧及び再点弧を起こす確率が
高くなるという問題を生じていた。さらに、再発弧及び
再点弧する際、アークがアーク電極8,14間で発生せず、
固定アーク電極８と可動通電接触子16との間、或いは固
定シールド10と可動通電接解子16との間で発生する危険
性が高くなるという欠点も存在していた。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の様に従来のパッファ形ガス遮断器には、遮断点数
を減少させようとすると、過渡回復電圧に対して再発弧
及び点弧を生ずる確率が高くなり、さらに、この現象を
原因としてアーク電極間以外の箇所でアークが発生する
等の問題点を有していた。

本発明は、この様な問題点を解決するために提案された
ものであり、その目的は、開極途中における高速ガス流
の流れを工夫することにより、再発弧及び再点弧を確実
に防止可能として、アーク電極間以外の場所でアークを
生ずることなく、信頼性を大幅に向上したパッファ形ガ
ス遮断器を提供することである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 以上の目的を達成するために、本発明によるパッファ形
ガス遮断器では、可動通電接触子を貫通する貫通孔を設
け、この貫通孔をパッファ室と連通している。

（作用） 以上の様な構成を有することにより、本発明において
は、間極途中時にパッファ室内で圧縮された消弧性ガス
の一部が、可動通電接触子の貫通孔を通り、可動通電接
触子と固定通電接触子との間の空間に吹付けられるた
め、両接触子間の絶縁性能が向上する。この結果、進み
或いは遅れ小電流遮断後の回復電圧が高い場合でも再発
弧及び再点弧を生ずる恐れがない。

（実施例） 以下、本発明によるパッファ形ガス遮断器の実施例を第
１図乃至第４図を参照して具体的に説明する。なお、第
５図及び第６図に示した従来のパッファ形ガス遮断器と
同一部分については同一符号を付し、説明を省略する。

第１実施例 ＊実施例の構成 第１図（Ａ）（Ｂ）は、それぞれ投入状態と遮断状態を
示している。第１図（Ａ）（Ｂ）において、可動通電接
触子16は、固定通電接触子９と接触子、定格電流を通電
している。第２図は、この通電部周辺を示す拡大図断面
図である。同図に示す様に、固定通電接触子９は、径方
向に弾性力を持つ様に形成され、開極時において、その
内径寸法が可動通電接触子16の外径寸法及び可動シール
ド17の最大外径よりも小さくなる様に配設されている。
可動シールド17の曲率は、固定シールド10の曲率とほぼ
同じ曲率を有している。

一方、可動通電接触子16とパッファシリンダ12には、パ
ッファ室19内と連通する貫通孔21が動作軸方向に設けら
れており、また、可動シールド17の先端部には、貫通孔
21と連通して消弧性ガスを放出する吹付け孔22が複数個
設けられている。

なお、上記以外の構成については、第５図及び第６図に
示した従来の構成と全く同等とされている。

＊実施例の作用 以上の様に構成された本実施例の作用は次の通りであ
る。

即ち、第１図（Ａ）の投入状態においては、開極指令が
出されると、駆動機構が駆動され、操作ロッド13が図中
右方向に動作を開始する。この動作により、まず可動通
電接触子16が固定通電接触子９から開離し、通電接触子
9,16間に通電されていた電流が、まだ接触状態にある固
定アーク電極８とアークフィンガー14に転流する。

さらに開極動作が進み、固定アーク電極８とアークフィ
ンガー14とが開離すると両電極8,14の間にアークが発生
する。このアークには、パッファ室19内で圧縮されたガ
スがパッファシリンダ12の吹付け孔及び絶縁ノズル15の
内側空間を介して吹付けられ消弧される。このとき、圧
ガスの一部は、可動通電接触子16とパッファシリンダ12
に形成された貫通孔21を介して可動シールド17の吹付け
孔より、固定シールド10、固定通電接触子９との間の空
間に高速ガス流となって吹付けられ、同部の圧力が局部
的に上昇する。従って、非常に高い回復電圧が印加され
ても、固定通電接触子９と可動通電接触子17との間或い
は固定シールド10と可動通電接触子17との間で生じる再
発弧或いは再点弧を防止することが可能となり、信頼性
の高いパッファ形ガス遮断器を提供することができる。

第２実施例 ＊実施例の構成 第３図（Ａ）（Ｂ）及び第４図に示す様に、本実施例に
おいては、可動通電接触子16及び絶縁ノズル15に、動作
軸に対して直交方向に貫通孔23が複数個設けられてお
り、この貫通孔23は絶縁ノズル15内側の空間を介して、
パッファ室19と連通している。また、絶縁ノズル15の可
動シールド17より先端部にも、動作軸に対して直交方向
に第２の貫通孔24が複数個設けられている。その他の構
成は、前述の第１実施例と全く同様とされている。

＊実施例の作用 以上の様な構成を有する本実施例においては、遮断動作
時に、パッファ室19内で圧縮された消弧性ガスは、まず
パッファシリンダ12の吹付け孔20及び絶縁ノズル15の内
部空間を介して両電極8,14間に発生したアークに吹付
け、これを消弧する。この時、消弧性ガスの一部は、絶
縁ノズル15の内部空間から可動通電接触子16と絶縁ノズ
ル15とに設けられた第１、第２の貫通孔23,24へと流れ
込み、各孔23,24から固定シールド10、固定通電接触子
９との間の空間に高速ガス流となって吹付けられ、同部
の圧力が極部的に上昇する。従って、前述の第１実施例
と同様に、非常に高い回復電圧が印加されても、固定通
電接触子９と可動通電接触子17との間或いは固定シール
ド10と可動通電接触子17との間で生じる再発弧或いは再
点弧を防止することが可能となり、信頼性の高いパッフ
ァ形ガス遮断器を提供することができる。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本実施例によれば、可動通電接触子
に消弧性ガス流の一部を通す貫通孔を設けることによ
り、固定通電接触子と可動通電接触子との間に高速ガス
流を吹付けることで、再発弧及び再点弧を確実に防止で
きる様な信頼性の高いパッファ形ガス遮断器を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ本発明のパッファ形ガス
遮断器の第１実施例における投入状態と遮断状態を示す
断面図、第２図は同実施例の要部を示す拡大断面図、第
３図（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ本発明のパッファ形ガス遮
断器の第２実施例における投入状態と遮断状態を示す断
面図、第４図は同実施例の要部を示す拡大断面図、第５
図は従来のパッファ形ガス遮断器を示す断面図、第６図
は第５図のパッファ形ガス遮断器の要部を示す拡大断面
図である。 １……ガスタンク、２……固定電極、３……可動電極、
４……絶縁筒、5a,5b……導体、６……駆動機構、７…
…支持絶縁筒、８……固定アーク電極、９……固定通電
接触子、10……固定シールド、11……パッファピスト
ン、12……パッファシリンダ、13……操作ロッド、14…
…アークフィンガー、15……絶縁ノズル、16……可動通
電接触子、17……可動シールド、18……アーク、19……
パッファ室、20……吹付け孔、21〜24……貫通孔。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】SF₆ガス等の消弧性ガスを充填した容器内
   に、対向する固定電極と可動電極を備え、固定電極は、
   中心に固定アーク電極を、その外側に円筒状の固定通電
   接触子をそれぞれ有し、可動電極は、固定アーク電極と
   接離するアークフィンガーと、固定通電接触子と接離す
   る可動通電接触子、及び駆動機構に接続される操作ロッ
   ドとを有し、遮断動作によりアーク電極間にアークを生
   じた際には、操作ロッドと一体に固定されたパッファシ
   リンダ及び容器内に固定されたパッファピストンから成
   るパッファ室内で圧縮された消弧性ガスを、アークフィ
   ンガーの周囲に設けた絶縁ノズルから吹出すことにより
   アークを消弧する様に構成されたパッファ形ガス遮断器
   において、 前記可動通電接触子に、パッファ室に連通する貫通孔が
   設けられたことを特徴とするパッファ形ガス遮断器。
2. 【請求項２】固定通電接触子と可動通電接触子の各先端
   部の曲率がほぼ同等とされ、固定通電接触子の先端部
   は、弾性力を持たせられ且つ遮断時にはその内径が可動
   通電接触子の外径よりも小さくなる様に形成された特許
   請求の範囲第１項記載のパッファ形ガス遮断器。
3. 【請求項３】可動通電接触子が、動作軸方向に貫通孔を
   形成され、この貫通孔が、パッファシリンダの端面に設
   けられた貫通孔を介してパッファ室に連通するものであ
   る特許請求の範囲第１項記載のパッファ形ガス遮断器。
4. 【請求項４】可動通電接触子が、動作軸に対して直交方
   向に貫通孔を形成され、この貫通孔が、絶縁ノズルに設
   けられた貫通孔及び絶縁ノズルの内側空間を介してパッ
   ファ室に連通するものである特許請求の範囲第１項記載
   のパッファ形ガス遮断器。
5. 【請求項５】絶縁ノズルが、可動通電接触子の貫通孔と
   連通する第１の貫通孔に加えて、可動通電接触子より先
   端部に第２の貫通孔を有するものである特許請求の範囲
   第４項記載のパッファ形ガス遮断器。