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JPH077625B2 - Puffer type gas pipe and disconnector - Google Patents
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JPH077625B2 - Puffer type gas pipe and disconnector - Google Patents

Puffer type gas pipe and disconnector

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JPH077625B2
JPH077625B2 JP27904185A JP27904185A JPH077625B2 JP H077625 B2 JPH077625 B2 JP H077625B2 JP 27904185 A JP27904185 A JP 27904185A JP 27904185 A JP27904185 A JP 27904185A JP H077625 B2 JPH077625 B2 JP H077625B2
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puffer
operating rod
fiber
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type gas
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、パッファ形ガスしゃ断器に関するものであっ
て、特に、操作ロッドの材質に改良を施したパッファ形
ガスしゃ断器に係る。
Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a puffer type gas circuit breaker, and more particularly to a puffer type gas circuit breaker in which the material of the operating rod is improved.

[発明の技術的背景とその問題点] SF6ガス等の消弧性ガスをアークに吹き付ける高圧ガス
しゃ断器は、高い電圧に容易に耐えるので幅広く利用さ
れている。中でも接点解離時の駆動力を利用して消弧性
ガスを圧縮し、その圧縮ガスをアークに吹き付けるパッ
ファ形ガスしゃ断器は構造が簡単であるので、高圧しゃ
断器の主流となっている。
[Technical background of the invention and its problems] High-pressure gas circuit breakers that blow an arc-extinguishing gas such as SF 6 gas onto an arc are widely used because they easily withstand high voltage. Above all, a puffer type gas circuit breaker, which compresses an arc-extinguishing gas by utilizing a driving force at the time of contact dissociation and blows the compressed gas to an arc, is a mainstream of a high-voltage circuit breaker because of its simple structure.

この様なパッファ形ガスしゃ断器においては、近年、送
電容量の増大による短絡容量の増加に伴って、そのしゃ
断容量も増加の一途を辿っている。その反面、機器の小
型化のため、一点当たりのしゃ断容量を増加させ、しゃ
断器の直列しゃ断点数の減少が図られている。このた
め、しゃ断器のしゃ断性能としては、しゃ断器の極間の
電界設計と共に、ガス吹き付け機構の最適化が要求され
ている。
In such a puffer type gas circuit breaker, in recent years, the cut-off capacity has been increasing along with the increase of the short-circuit capacity due to the increase of the transmission capacity. On the other hand, in order to downsize the equipment, the breaking capacity per point is increased and the number of series breaking points of the breaker is reduced. For this reason, as the breaking performance of the breaker, it is required to design the electric field between the poles of the breaker and to optimize the gas blowing mechanism.

第3図に、従来から用いられてきたパッファ形ガスしゃ
断器の構造を示した。即ち、接地された容器1の内部に
は、SF6ガスの様な消弧性に優れた絶縁ガス2と共に、
しゃ断器3が収納されている。なお、この容器1として
は、図示した様な接地金属タンクばかりでなく、碍子を
利用したものもある。また、しゃ断部3は1個だけでな
く、複数個を電気的に直列に接続したものもある。
FIG. 3 shows the structure of a puffer type gas circuit breaker which has been conventionally used. That is, inside the grounded container 1, together with the insulating gas 2 having excellent arc extinguishing property such as SF 6 gas,
The circuit breaker 3 is stored. As the container 1, not only the grounded metal tank as shown in the drawing but also an insulator is used. Further, the cut-off portion 3 is not limited to one, but a plurality of cut-off portions may be electrically connected in series.

しゃ断部3は固定電極部4と、これと接離自在に対向し
て配置された可動電極部5と、この可動電極部5と接し
て設けられるパッファ部6とから成っている。前記固定
電極部4は導体8を介して口出し部7に導出され、この
導体8は口出し部7に設けられた絶縁スペーサ9によっ
て気密に支持されている。一方、可動電極部5と接して
配設されたパッファ部6は、図示しない絶縁部材を介し
てセンターピース或いは支持部材10に支持され、接触子
11を介して支持部材10と電気的に接続され、図示しない
しゃ断部に電気的に直列に接続されるか、或いは図示し
ない導体を介して外部に導出される。また、固定電極部
4及び可動電極部5を覆う様に筒状の絶縁部材12が配設
されている。
The cutoff portion 3 is composed of a fixed electrode portion 4, a movable electrode portion 5 arranged so as to come in contact with and separated from the fixed electrode portion 4, and a puffer portion 6 provided in contact with the movable electrode portion 5. The fixed electrode portion 4 is led out to the lead-out portion 7 via the conductor 8, and the conductor 8 is airtightly supported by the insulating spacer 9 provided in the lead-out portion 7. On the other hand, the puffer portion 6 disposed in contact with the movable electrode portion 5 is supported by the center piece or the supporting member 10 via an insulating member (not shown), and the contactor
It is electrically connected to the support member 10 via 11 and is electrically connected in series to a not-shown interrupting portion, or is led to the outside via a conductor not shown. Further, a cylindrical insulating member 12 is arranged so as to cover the fixed electrode portion 4 and the movable electrode portion 5.

また、しゃ断部3の詳細な構成を第4図に示した。即
ち、固定電極部4は固定電極取付け部材13に固定アーク
電極14が固着されている。一方、可動電極部5は、パッ
ファ部6のパッファシリンダ15の固定電極側の端面に、
筒状の可動アーク電極16が設けられ、その可動アーク電
極16の外側には、これを包囲する様に絶縁ノズル18がノ
ズルサポート19によってパッファシリンダ15の端面に固
着されている。そして、前記可動アーク電極16と絶縁ノ
ズル18との間にはガス流路17が形成されている。また、
パッファ部6には、パッファシリンダ15と、この内部に
挿入されたパッファピストン20とによってパッファ室21
が形成され、このパッファ室21はパッファシリンダ15の
端面に形成された開口部22を介して前記ガス流路17と連
通されている。なお、パッファピストン20は図示しない
絶縁部材を介して支持部材10に支持固定されている。
The detailed structure of the cut-off portion 3 is shown in FIG. That is, in the fixed electrode portion 4, the fixed arc electrode 14 is fixed to the fixed electrode mounting member 13. On the other hand, the movable electrode portion 5 is provided on the end surface of the puffer portion 6 on the fixed electrode side of the puffer cylinder 15,
A cylindrical movable arc electrode 16 is provided, and an insulating nozzle 18 is fixed to the end surface of the puffer cylinder 15 by a nozzle support 19 outside the movable arc electrode 16 so as to surround the movable arc electrode 16. A gas flow path 17 is formed between the movable arc electrode 16 and the insulating nozzle 18. Also,
In the puffer portion 6, a puffer chamber 21 is formed by a puffer cylinder 15 and a puffer piston 20 inserted therein.
The puffer chamber 21 is communicated with the gas flow path 17 through an opening 22 formed in the end surface of the puffer cylinder 15. The puffer piston 20 is supported and fixed to the support member 10 via an insulating member (not shown).

さらに、パッファシリンダ15の端部の内側には筒状の可
動アーク電極16と連通する中空部23を有する筒状の操作
ロッド24が固着され、この操作ロッド24の他端は絶縁ロ
ッド25を介して図示しない操作装置に連結されている。
この操作ロッド24の絶縁ロッド25側の側面には開口部26
が設けられ、操作ロッド24の中空部23を容器1の内部に
封入された絶縁ガス2と連通している。
Further, a tubular operation rod 24 having a hollow portion 23 communicating with the tubular movable arc electrode 16 is fixed inside the end portion of the puffer cylinder 15, and the other end of the operation rod 24 is provided with an insulating rod 25. Is connected to an operating device (not shown).
An opening 26 is provided on the side surface of the operating rod 24 on the side of the insulating rod 25.
Is provided, and the hollow portion 23 of the operation rod 24 is communicated with the insulating gas 2 sealed inside the container 1.

上記の様な構成を有する従来のパッファ形ガスしゃ断器
においては、図示しない操作装置が駆動されると、絶縁
ロッド25及び操作ロッド24が開極方向へ移動し、それに
よって、可動電極部5及びパッファ部6のパッファシリ
ンダ15も開極方向に駆動される。その結果、固定アーク
電極14と可動アーク電極16とが開離し、両電極間にアー
ク27が発生する。これと同時に、パッファ室21の内部に
おいて圧縮された絶縁ガスは開口部22及びガス流路17を
通り、絶縁ノズル18の先端開口部からアーク27に吹き付
けられ、アーク27を消弧する。この絶縁ガスの一部は、
ガス流28となって操作ロッド24の中空部23を通って操作
ロッド24の側面の開口部26から操作ロッド24外へ排出さ
れる。
In the conventional puffer type gas circuit breaker having the above-mentioned structure, when the operating device (not shown) is driven, the insulating rod 25 and the operating rod 24 move in the opening direction, whereby the movable electrode portion 5 and The puffer cylinder 15 of the puffer section 6 is also driven in the opening direction. As a result, the fixed arc electrode 14 and the movable arc electrode 16 are separated, and an arc 27 is generated between both electrodes. At the same time, the insulating gas compressed in the puffer chamber 21 passes through the opening 22 and the gas flow path 17 and is blown onto the arc 27 from the opening of the tip of the insulating nozzle 18 to extinguish the arc 27. Some of this insulating gas is
The gas flow 28 passes through the hollow portion 23 of the operating rod 24 and is discharged from the opening 26 on the side surface of the operating rod 24 to the outside of the operating rod 24.

この様に、従来のパッファ形ガスしゃ断器においては、
パッファ部6において圧縮されたガスを電極間のアーク
に吹き付け消弧させることにより電流零点において電流
をしゃ断する。この時のガス流は、ガス圧縮を行なうパ
ッファ室としゃ断部を収納した容器内の圧力差によって
生じる。従って、高速度しゃ断を行なってしゃ断性能を
向上させるためには、ガス流路構造の改良ならびに早期
にパッファ室圧力と容器内圧力との差を大きくして、開
極動作開始後、早期に強力なガス吹き付け力を得る必要
がある。
Thus, in the conventional puffer type gas circuit breaker,
The gas compressed in the puffer portion 6 is blown to the arc between the electrodes to extinguish the arc, thereby cutting off the current at the current zero point. The gas flow at this time is generated by the pressure difference between the puffer chamber for compressing the gas and the container containing the cutoff portion. Therefore, in order to perform high-speed shutoff and improve the shutoff performance, the gas flow path structure should be improved and the difference between the puffer chamber pressure and the vessel internal pressure should be increased at an early stage to provide a strong It is necessary to obtain sufficient gas blowing power.

前者のガス流路構造の改良に関しては、可動電極部5及
びこれを駆動する操作ロッド24を中空とし、この中空部
23を通して、電流しゃ断時に発生するアークに吹き付け
られるガスの一部を排気することにより、ガス吹き付け
力を増大させるような改良がなされている。
Regarding the former improvement of the gas flow path structure, the movable electrode portion 5 and the operating rod 24 for driving the movable electrode portion 5 are made hollow, and the hollow portion
Through 23, a part of the gas blown to the arc generated when the current is cut off is exhausted to improve the gas blowing force.

一方、後者の方法に関しては、早期にパッファ室の圧力
を上昇させるために、操作ロッド24をアルミ合金によっ
て形成し、可動部の重量を低減させることにより、パッ
ファ室におけるガス圧縮速度を上昇させることが考案さ
れている。
On the other hand, regarding the latter method, in order to increase the pressure in the puffer chamber early, the operating rod 24 is made of an aluminum alloy, and the weight of the movable part is reduced to increase the gas compression rate in the puffer chamber. Has been devised.

しかしながら、操作ロッド24の中空部23を通して排気さ
れるガスは、電流しゃ断時に発生するアークによって40
00〜5000°Kに加熱されるが、この高温ガスと接触する
操作ロッド24の内面のアルミ合金は一般に高温強度が低
く、200℃における引張強度は室温の引張強度の約1/2に
低下する。そのため、この様な高温下での操作ロッド24
の強度の低下を防止するために、操作ロッドの内面に耐
熱性に優れた材質より成るカバーを取り付けるか、或い
は操作ロッド24の一部を鋼材等のように高温強度の高い
材料によって構成する必要がある。
However, the gas exhausted through the hollow portion 23 of the operating rod 24 is not discharged by the arc generated when the current is cut off.
Although heated to 00 to 5000 ° K, the aluminum alloy on the inner surface of the operating rod 24 that comes into contact with this high temperature gas generally has low high temperature strength, and the tensile strength at 200 ° C is reduced to about 1/2 of the room temperature tensile strength. . Therefore, the operating rod 24 under such high temperature
In order to prevent a decrease in the strength of the operating rod, it is necessary to attach a cover made of a material having excellent heat resistance to the inner surface of the operating rod, or to configure a part of the operating rod 24 with a material having high high temperature strength such as steel. There is.

しかし、このように操作ロッドの内側にカバーを設けた
り、操作ロッドを鋼材等により形成すると可動部重量が
増大し、パッファ室におけるガス圧縮速度を上昇させる
ことができず、従来からの懸案であったしゃ断時間の短
縮によるしゃ断性能の向上を達成することができなかっ
た。
However, if a cover is provided on the inside of the operation rod or the operation rod is made of steel or the like, the weight of the movable part increases, and the gas compression speed in the puffer chamber cannot be increased. It was not possible to achieve the improvement of the blocking performance by shortening the blocking time.

[発明の目的] 本発明は、上述の様な従来のパッファ形ガスしゃ断器の
問題点を解消するために提案されたもので、その目的
は、しゃ断時間を短縮し、しゃ断性能を大幅に向上させ
ることができるパッファ形ガスしゃ断器を提供すること
にある。
[Object of the Invention] The present invention has been proposed in order to solve the problems of the conventional puffer type gas circuit breaker as described above, and an object thereof is to shorten the blocking time and to greatly improve the blocking performance. It is to provide a puffer type gas circuit breaker that can be operated.

[発明の概要] 本発明のパッファ形ガスしゃ断器は、操作ロッドを中空
の円筒状に形成し、また、その操作ロッドの筒状部分の
肉厚部の中央部を、軸方向に配列した連続繊維と軽量高
強度金属より構成した母相金属とを複合した第1の繊維
強化金属基複合材料により形成し、さらに、操作ロッド
の他の部分を、無方向に混入した短繊維と軽量高強度金
属より構成した母相金属とを複合した第2の繊維強化金
属基複合材料により形成したことにより、操作ロッドの
高温強度を強化し、また、操作ロッドを軽量化して可動
部の重量を軽量化し、開極動作の初期にパッファ室の圧
力を増大させて、しゃ断時間を大幅に短縮し、しゃ断性
能の向上を可能にしたものである。
[Summary of the Invention] In the puffer type gas circuit breaker of the present invention, the operating rod is formed in a hollow cylindrical shape, and the central portion of the thick portion of the tubular portion of the operating rod is continuously arranged in the axial direction. It is made of the first fiber-reinforced metal-based composite material that is a composite of fibers and a matrix metal composed of lightweight high-strength metal, and the other part of the operating rod is mixed with non-directionally mixed short fibers and lightweight high-strength. By forming the second fiber-reinforced metal matrix composite material that is composed of a matrix metal composed of metal, the high-temperature strength of the operating rod is enhanced, and the operating rod is lightened to reduce the weight of the movable part. By increasing the pressure in the puffer chamber at the initial stage of the opening operation, the blocking time can be greatly shortened and the blocking performance can be improved.

[発明の実施例] 以下、本発明の一実施例を第1図に基づいて具体的に説
明する。なお、第3図及び第4図に示した従来型と同一
部材には同一符号を付し、説明は省略する。
[Embodiment of the Invention] An embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to FIG. The same members as those of the conventional type shown in FIGS. 3 and 4 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

*構成* 本実施例において、操作ロッド24は、その筒状部分の肉
厚部の中央部が、軽量高強度金属であるアルミニウム合
金を母相とし、アルミナ(Al2O3)連続繊維を操作ロッ
ド24の軸方向に配列し強化相とした第1の繊維強化金属
基複合材料30によって形成されている。このアルミニウ
ム合金としてはA2024(Cu…4%,Mg…1.5%,Mn…0.5%
のAl合金)が用いられている。
* Structure * In the present embodiment, the operating rod 24 has a central portion of the thick portion of the tubular portion, which has an aluminum alloy, which is a lightweight and high-strength metal as a mother phase, and operates an alumina (Al 2 O 3 ) continuous fiber. It is formed of the first fiber-reinforced metal matrix composite material 30 arranged in the axial direction of the rod 24 and serving as a reinforcing phase. As this aluminum alloy, A2024 (Cu… 4%, Mg… 1.5%, Mn… 0.5%
Al alloy) is used.

また、前記第1の繊維強化金属基複合材料30によって形
成された操作ロッド24の筒状部分の中央部の内外側面
と、可動アーク電極16及び絶縁ロッド25との連結部が、
アルミニウム合金を母相とし、無方向に混入された短繊
維を強化相とする第2の繊維強化金属基複合材料31によ
って形成されている。この短繊維としては、炭化硅素ウ
ィスカ−(SiC(W))が用いられている。
Further, the connecting portion between the movable arc electrode 16 and the insulating rod 25 and the inner and outer surfaces of the central portion of the tubular portion of the operating rod 24 formed of the first fiber-reinforced metal matrix composite material 30,
It is formed of a second fiber-reinforced metal matrix composite material 31 having an aluminum alloy as a matrix phase and non-directionally mixed short fibers as a reinforcing phase. Silicon carbide whiskers (SiC (W)) are used as the short fibers.

なお、前記操作ロッド24はアルミナを内部に配列し、操
作ロッド24と同一の形状をした炭化硅素ウィスカ−(Si
C(W))の予備成形体を予め成形し、これにA2024の溶
湯を加圧浸透することによって一体成形する。
The operating rod 24 has alumina arranged therein, and has the same shape as the operating rod 24.
A preformed body of C (W) is preformed, and the molten metal of A2024 is pressure-permeated into the preformed body to be integrally formed.

*作用* この様な構成を有する本実施例のパッファ形ガスしゃ断
器においては、操作ロッド24の筒状部分の中央部を第1
の繊維強化金属基複合材料30によって形成したことによ
り、操作ロッド24の軸方向の引張強度及び圧縮強度が強
化され、また、操作ロッド24の他の部分を第2の繊維強
化金属基複合材料31によって形成したことにより、その
せん断強度が大幅に強化されている。
* Operation * In the puffer type gas circuit breaker of the present embodiment having such a configuration, the central portion of the tubular portion of the operating rod 24 is located at the first position.
The tensile strength and the compressive strength in the axial direction of the operating rod 24 are enhanced by being formed by the fiber-reinforced metal-based composite material 30 of FIG. The shear strength is greatly strengthened by being formed by.

この様なパッファ形ガスしゃ断器においては、従来と同
様に、開極動作が進行するにつれて、両電極間にアーク
27が発生するが、このアーク27を消弧するために吹き付
けられた絶縁ガスの一部は、ガス流28となって操作ロッ
ド24の中空部23から側面の開口部26を通って操作ロッド
24外へ排出される。この絶縁ガス流28は、アーク27によ
って加熱され、4000〜5000°Kの高温となるが、操作ロ
ッド24を形成している第1及び第2の繊維強化金属基複
合材料30,31の強化相を構成しているアルミナ(Al2O3
及び炭化硅素ウィスカ−(SiC(W))はセラミックで
あり、高温に対する強度が高いため、電流しゃ断時の高
温ガス流に操作ロッド24が接しても、その強度は室温の
場合と変らず、強い強度を維持できる。このため、従来
用いられていた耐熱性の保護カバーは不要となり、ま
た、操作ロッド24の一部を鋼材等のように高温強度は高
いが、重量の大きな材料を用いて形成する必要がなくな
り、操作ロッド24及び可動部全体の重量を低減すること
ができ、開極速度及びパッファ室21におけるガス圧縮速
度を速くすることができる。
In such a puffer type gas circuit breaker, as in the conventional case, the arc between the electrodes is
However, a part of the insulating gas blown to extinguish the arc 27 becomes a gas flow 28 from the hollow portion 23 of the operating rod 24 through the opening 26 on the side surface to the operating rod 27.
24 Discharged outside. This insulating gas stream 28 is heated by the arc 27 and reaches a high temperature of 4000 to 5000 ° K, but the reinforcing phases of the first and second fiber-reinforced metal matrix composite materials 30 and 31 forming the operating rod 24. Alumina (Al 2 O 3 ) that constitutes
Also, since silicon carbide whiskers (SiC (W)) are ceramics and have high strength against high temperature, even if the operating rod 24 comes into contact with the high temperature gas flow at the time of current interruption, the strength is not different from that at room temperature and is strong. Can maintain strength. Therefore, the conventionally used heat-resistant protective cover becomes unnecessary, and it is not necessary to form a part of the operating rod 24 using a heavy material having high high-temperature strength such as steel. The weight of the operating rod 24 and the entire movable part can be reduced, and the opening speed and the gas compression speed in the puffer chamber 21 can be increased.

次に、第2図に電流しゃ断時におけるパッファ室21の圧
力上昇の時間変化を示した。曲線Aは従来の操作ロッ
ド、曲線Bは本実施例の操作ロッドによるパッファ室21
の圧力上昇の時間変化を示したものである。即ち、従来
の操作ロッドに比べ、繊維強化金属基複合材料により形
成した本実施例の操作ロッドを用いた場合のパッファ室
21の圧力上昇は早く、開極動作開始後、早期におけるガ
ス吹き付け力が増大する。この結果、開極動作早期のし
ゃ断性能が大幅に向上し、高速度しゃ断が可能となる。
Next, FIG. 2 shows the time change of the pressure increase in the puffer chamber 21 when the current is cut off. Curve A is the conventional operating rod, and curve B is the puffer chamber 21 with the operating rod of this embodiment.
3 shows the time change of the pressure rise of. That is, as compared with the conventional operating rod, the puffer chamber using the operating rod of this embodiment formed of the fiber-reinforced metal matrix composite material.
The pressure of 21 rises quickly, and the gas blowing force increases early after the opening operation is started. As a result, the breaking performance at the early stage of the opening operation is significantly improved, and high speed breaking is possible.

また、本実施例に示した様に、操作ロッドが軽量化し開
極速度を大きくしたことにより、アーク消弧時におい
て、固定電極部4と可動電極部5との間の極間距離を大
きくすることができるので、アーク消弧後の極間に印加
される過渡回復電圧に対する耐電圧性能を向上させ、開
極動作初期におけるしゃ断性能を向上させることができ
る。
Further, as shown in the present embodiment, the operating rod is lightened and the opening speed is increased, so that the inter-electrode distance between the fixed electrode portion 4 and the movable electrode portion 5 is increased when the arc is extinguished. Therefore, it is possible to improve the withstand voltage performance against the transient recovery voltage applied between the electrodes after the arc is extinguished, and to improve the breaking performance in the initial stage of the opening operation.

さらに、操作ロッド24を形成する繊維強化金属基複合材
料は、その強化相を構成するアルミナ(Al2O3)及び炭
化硅素ウィスカ−(SiC(W))を強化することによ
り、室温における単位密度当たりの引張強度いわゆる比
強度が母相を構成する金属A2024の約2倍となる。この
ため、必要な強度を維持した上で、繊維強化金属基複合
材料によって形成した操作ロッド24の重量は、A2024の
みを用いて形成した操作ロッドに比べて、約1/2に減少
させることができ、さらにしゃ断時間を短縮することが
可能となる。
Further, the fiber-reinforced metal matrix composite material forming the operating rod 24 is reinforced with alumina (Al 2 O 3 ) and silicon carbide whiskers (SiC (W)) constituting the reinforcing phase to obtain a unit density at room temperature. The tensile strength per hit, so-called specific strength, is about twice that of the metal A2024 that constitutes the matrix phase. Therefore, while maintaining the required strength, the weight of the operating rod 24 formed of the fiber-reinforced metal matrix composite material can be reduced to about 1/2 as compared with the operating rod formed using only A2024. It is possible to further shorten the cutoff time.

また、操作ロッド24を軽量化した結果、可動部の重量を
軽量化することができるので、しゃ断動作に要する駆動
力を大幅に低減することができ、従来のしゃ断性能を維
持した上で、駆動装置を小型化することができる。
In addition, as a result of reducing the weight of the operating rod 24, the weight of the movable part can be reduced, so that the driving force required for the blocking operation can be significantly reduced, and the conventional blocking performance can be maintained while driving. The device can be downsized.

さらに、操作ロッド24を形成する繊維強化金属基複合材
料の強化相であるアルミナ及び炭化硅素ウィスカ−はセ
ラミックであり、その硬度は金属に比べて高いので、繊
維強化金属基複合材料により形成した操作ロッドの硬度
はアルミ合金により形成した操作ロッドに比べて著しく
高くなり、パッファピストン20と摺動する操作ロッド24
の外側面の耐摩耗性が向上する。
Further, since the reinforcing phase of the fiber-reinforced metal matrix composite material forming the operation rod 24, that is, alumina and silicon carbide whiskers are ceramics, and their hardness is higher than that of metal, the operation formed by the fiber-reinforced metal matrix composite material. The hardness of the rod is significantly higher than that of the operating rod made of aluminum alloy, and the operating rod that slides on the puffer piston 20
The wear resistance of the outer surface of is improved.

*他の実施例* なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではな
く、操作ロッド24を形成する繊維強化金属基複合材料と
して、母相にチタン(Ti)合金等の高強度軽量合金、強
化相としてボロン(B)繊維、炭素(C)繊維等を用い
た場合も同様の効果が得られる。
* Other Examples * Note that the present invention is not limited to the above-described examples, and as the fiber-reinforced metal matrix composite material forming the operating rod 24, a high strength and light weight such as titanium (Ti) alloy in the matrix phase. The same effect can be obtained when boron (B) fiber, carbon (C) fiber or the like is used as the alloy and the reinforcing phase.

[発明の効果] 以上の通り、本発明によれば、操作ロッドを繊維強化金
属基複合材料によって形成し、可動部を軽量化すること
により、しゃ断時間を短縮し、しゃ断性能を大幅に向上
させることができるパッファ形ガスしゃ断器を提供する
ことができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the operating rod is made of the fiber-reinforced metal matrix composite material, and the moving part is made lighter, thereby shortening the interruption time and significantly improving the interruption performance. It is possible to provide a puffer type gas circuit breaker that can be used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明のパッファ形ガスしゃ断器の一実施例
を示す断面図、第2図は、本発明及び従来のパッファ形
ガスしゃ断器におけるパッファ室の圧力上昇の時間変化
を示す図、第3図は、従来のパッファ形ガスしゃ断器の
一部切欠き断面図、第4図は、従来のパッファ形ガスし
ゃ断器のしゃ断部の断面図である。 1…容器、2…絶縁ガス、3…しゃ断部、4…固定電極
部、5…可動電極部、6…パッファ部、7…口出し部、
8…導体、9…絶縁スペーサ、10…支持部材、11…接触
子、12…筒状絶縁部材、13…固定電極取り付け部材、14
…固定アーク電極、15…パッファシリンダ、16…可動ア
ーク電極、17…ガス流路、18…絶縁ノズル、19…ノズル
サポート、20…パッファピストン、21…パッファ室、22
…パッファシリンダ開口部、23…操作ロッド中空部、24
…操作ロッド、25…絶縁ロッド、26…操作ロッド開口
部、27…アーク、28…ガス流、30…第1の繊維強化金属
基複合材料(Al2O3/A2024)、31…第2の繊維強化金属
基複合材料(SiC(W)/A2024)。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the puffer type gas circuit breaker of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a time change of the pressure increase of the puffer chamber in the puffer type gas circuit breaker of the present invention and the related art. FIG. 3 is a partially cutaway sectional view of a conventional puffer type gas circuit breaker, and FIG. 4 is a sectional view of a blocking part of a conventional puffer type gas circuit breaker. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Container, 2 ... Insulating gas, 3 ... Cut off part, 4 ... Fixed electrode part, 5 ... Movable electrode part, 6 ... Puffer part, 7 ... Exit part,
8 ... Conductor, 9 ... Insulating spacer, 10 ... Support member, 11 ... Contact, 12 ... Cylindrical insulating member, 13 ... Fixed electrode mounting member, 14
… Fixed arc electrode, 15… Puffer cylinder, 16… Movable arc electrode, 17… Gas flow path, 18… Insulation nozzle, 19… Nozzle support, 20… Puffer piston, 21… Puffer chamber, 22
… Puffer cylinder opening, 23… Operation rod hollow, 24
Operating rod, 25 ... Insulating rod, 26 ... Operating rod opening, 27 ... Arc, 28 ... Gas flow, 30 ... First fiber reinforced metal matrix composite material (Al 2 O 3 / A2024), 31 ... Second Fiber reinforced metal matrix composite (SiC (W) / A2024).

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】共通の中心軸上に互いに接離可能に配置さ
れた固定電極部と可動電極部とを備え、可動電極部を駆
動する操作ロッドの先端に可動パッファシリンダが設け
られ、この可動パッファシリンダの内部にはパッファピ
ストンが設けられ、可動パッファシリンダとパッファピ
ストンとの間に圧縮室が形成され、固定電極部と可動電
極部との開離時に発生するアークに対して、前記圧縮室
内において圧縮された消弧性ガスを吹き付けて消弧する
パッファ形ガスしゃ断器において、 前記操作ロッドが中空の円筒状に形成され、また、その
操作ロッドの筒状部分の肉厚部の中央部が、軸方向に配
列された連続繊維と軽量高強度金属より構成された母相
金属とを複合した第1の繊維強化金属基複合材料により
形成され、さらに、操作ロッドの他の部分が、無方向に
混入された短繊維と軽量高強度金属より構成された母相
金属とを複合した第2の繊維強化金属基複合材料により
形成されていることを特徴とするパッファ形ガスしゃ断
器。
1. A movable electrode portion is provided with a fixed electrode portion and a movable electrode portion which are arranged so as to be able to come into contact with and separate from each other on a common central axis, and a movable puffer cylinder is provided at the tip of an operating rod for driving the movable electrode portion. A puffer piston is provided inside the puffer cylinder, a compression chamber is formed between the movable puffer cylinder and the puffer piston, and the compression chamber is formed against the arc generated when the fixed electrode portion and the movable electrode portion are separated. In a puffer-type gas circuit breaker for extinguishing arc by blowing the arc-extinguishing gas compressed in, the operating rod is formed in a hollow cylindrical shape, and the central portion of the thick portion of the tubular portion of the operating rod is , A first fiber-reinforced metal matrix composite material in which continuous fibers arranged in the axial direction and a matrix metal composed of a lightweight and high-strength metal are composited. A puffer-type gas cutoff characterized in that the portion is formed of a second fiber-reinforced metal matrix composite material in which a short fiber mixed in a non-directional direction and a matrix metal composed of a lightweight high-strength metal are composited. vessel.
【請求項2】前記繊維強化金属基複合材料を構成する軽
量高強度金属がアルミ合金、チタン合金であり、これと
複合して強化相となる連続繊維及び短繊維がアルミナ、
炭化硅素等のようなセラミック、或いはボロン、炭素等
の繊維材である特許請求の範囲第1項記載のパッファ形
ガスしゃ断器。
2. A lightweight and high-strength metal constituting the fiber-reinforced metal matrix composite material is an aluminum alloy or a titanium alloy, and continuous fibers and short fibers which become a reinforcing phase in combination with the aluminum alloy are alumina,
The puffer type gas circuit breaker according to claim 1, wherein the puffer type gas circuit breaker is a ceramic such as silicon carbide or a fiber material such as boron or carbon.
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