(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁ガスを充填する容器内に遮断部を配置し、前記遮断部は少なくとも固定側及び可動側の主接触子と、固定側及び可動側のアーク接触子と、前記絶縁ガスを圧縮するパッファ装置と、前記各アーク接触子間に生ずるアークに絶縁ガスを吹き付ける絶縁ノズルとを有し、アークに吹き付け後の絶縁ガスは筒状のパッファシャフトを通して排出するパッファ形ガス遮断器において、前記パッファシャフトは、先端に前記可動側のアーク接触子を設けるパイプ部材と、一端を前記パイプ部材と分割可能に結合すると共に他端を操作器側に連なるロッドと連結する端部材とにより構成したことを特徴とするパッファ形ガス遮断器。
【請求項２】
請求項１において、前記パイプ部材は前記端部材より比重の小さい材料を用い、前記端部材は機械的強度が大きくかつ前記パイプ部材より融点の高い材料を用いたことを特徴とするパッファ形ガス遮断器。
【請求項３】
請求項２において、前記パイプ部材にはアルミニウム材を用い、前記端部材には鋼材を用いたことを特徴とするパッファ形ガス遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は送配電線の回路の開閉操作に用いるパッファ形ガス遮断器に係り、特に電流遮断時に発生するアークに消弧性の絶縁ガスを吹き付けて電流を遮断するパッファ形ガス遮断器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、パッファ形ガス遮断器は図３に示す如く、金属製の容器１内にそれぞれ絶縁物１４、１５で支持される固定接触部側及び可動接触部側等からなる遮断部２を配置し、絶縁性能や消弧性能が良好な六弗化硫黄（ＳＦ６）等の消弧性の絶縁ガスを充填している。容器１の両端部の分岐部に、通電導体１６及び１７を配置し、これらを介して遮断部２を送変電系統に接続している。
【０００３】
遮断部２の固定接触部側は、固定側の主接触子３や固定側のアーク接触子４、これらと電気的に導通状態を保つ固定側導体５、この固定側導体５を容器１で支持する絶縁物１４等で構成する。また、遮断部２の可動接触部側は、可動側導体８を介して通電導体１７に連なる可動主接触子６、固定側のアーク接触子４と接離する可動側のアーク接触子７や、遮断時に動作して絶縁ガスを圧縮するパッファ装置となるパッファシリンダ９ａ及びピストン９ｂと、圧縮した絶縁ガスをアーク接触子４、７部分に生じたアークに吹き付ける絶縁ノズル１０と、固定側の主接触子３と接離する可動側の主接触子６、先端に可動側のアーク接触子７を設ける筒状のパッファシャフト１１、及び一端をパッファシャフト１１と他端を操作器（図示せず）側とピン等の連結部材１３により連結するロッド１２、可動側導体８を容器１に支持する絶縁物１５等から構成される。
【０００４】
パッファシャフト１１は、可動側導体８、パッファピストン９ｂとパッファシリンダ９ａのパッファ装置の中心部内に配置されており、これらの内部を操作器に連なるロッド１２と共に、直線方向に自在に動作できるようにしている。
【０００５】
この種のパッファ形ガス遮断器では、遮断部２で電流遮断するとき、絶縁ガスをパッファ装置にて圧縮してアーク接触子４、７間に発生するアークに吹き付けて消弧する。アーク接触子４、７間のアークに吹き付けて高温となった消弧性の絶縁ガスは、筒状のパッファシャフト１１内部を通過し、排気穴１１ｃから排出される。このため、パッファシャフト１１は、通常は融点が高い金属で一体に形成して使用していた。
【０００６】
また、パッファシャフト１１は、可動主接触子６や可動側のアーク接触子７やパッファ装置の遮断時の動作を高速化できるようにするため、外側のアルミニウム製等の金属パイプと、内側のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製等の絶縁パイプとで二重構造に構成するパッファ形ガス遮断器も提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２０９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記したようにパッファシャフト１１を一体に形成すると、長年の使用でパッファシャフト１１の一部が損傷した場合でも、全体を交換する必要があって経済的でないし、また遮断動作の高速化と機械的強度の向上の双方を満足させることは困難であった。
【０００９】
より具体的には、パッファシャフト１１を、強度部材の大きな例えば鋼材で一体に形成すると、高温となった絶縁ガスの影響を受けにくいが、重量が重くなる。このため、パッファ装置等を高速で動作させるには、大きな操作力が必要で、遮断動作の高速化の妨げとなる。逆に、パッファシャフト１１を比重の軽い部材、例えばアルミニウムで一体に形成すると、パッファシャフト１１の重量は軽くなって遮断動作を高速化できる。しかし、ロッド１２と連結する部分の機械的強度が鋼材に比べて弱くなり、パッファシャフト１１の変形或いは破損を招く恐れがあった。
【００１０】
更に、パッファシャフト１１を低融点のアルミニウムで一体に形成すると、電流遮断時の高温ガスにより、排気穴１１ｃを有する端部が強い影響を受ける。また、この構造の排気穴１１ｃは、パッファシャフト１１の内部を通過する高温ガスを、可動側導体８の内部に排出するため、排出された高温ガスが可動側導体８内に一定の時間充満する。このため、パッファシャフト１１の端部は内外部とも高温に曝されることになり、高温の熱により劣化する問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、アークに吹き付けた絶縁ガスを通して排出する筒状のパッファシャフトの構造を変更することにより、交換も容易で経済的であって、しかも遮断動作の高速化が図れて機械的強度の向上できるパッファ形ガス遮断器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のパッファ形ガス遮断器は、絶縁ガスを充填する容器内に遮断部を配置し、前記遮断部は少なくとも固定側及び可動側の主接触子と、固定側及び可動側のアーク接触子と、前記絶縁ガスを圧縮するパッファ装置と、前記各アーク接触子間に生ずるアークに絶縁ガスを吹き付ける絶縁ノズルとを有し、アークに吹き付け後の絶縁ガスは筒状のパッファシャフトを通して排出する際、前記パッファシャフトは、先端に前記可動側のアーク接触子を設けるパイプ部材と、一端を前記パイプ部材と分割可能に結合すると共に他端を操作器側に連なるロッドと連結する端部材とにより構成したことを特徴としている。
【００１３】
好ましくは、前記パイプ部材は前記端部材より比重の小さい材料を用い、前記端部材は機械的強度が大きくかつ前記パイプ部材より融点の高い材料を用いたことを特徴としている。また、前記パイプ部材にはアルミニウム材を用い、前記端部材には鋼材を用いたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のようにパッファ形ガス遮断器を構成すれば、長期間の使用でパッファシャフトが損傷した場合でも、損傷した部分のパイプ部材又は端部材のみを交換すればよいため、経済的であるし、パイプ部材と端部材にそれぞれ特性の異なる部材を効果的に用いることが可能となる。
【００１５】
また、パッファシャフトは、パイプ部材に比重の小さい材料を用い、端部材に機械的強度の大きくかつパイプ部材より融点の高い材料を用いると、遮断動作の高速化を損なうことなく機械的強度を強めて、パッファシャフトの変形を防止できるし、高温ガスの熱による劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のパッファ形ガス遮断器では、絶縁ガスを充填する容器内に遮断部を配置するものであり、遮断部は少なくとも固定側及び可動側の主接触子と、固定側及び可動側のアーク接触子と、前記絶縁ガスを圧縮するパッファ装置と、前記各アーク接触子間に生ずるアークに絶縁ガスを吹き付ける絶縁ノズルとを有しており、アークに吹き付けて高温となった絶縁ガスは筒状のパッファシャフトを通して排出する。そして、パッファシャフトは、先端に可動側のアーク接触子を設けるパイプ部材と、このパイプ部材に一端を分割可能に結合すると共に他端をロッドに連結する端部材とを組み合せて構成する。
【実施例１】
【００１７】
以下、本発明のパッファ形遮断器を、従来と同一部分に同一符号を付した図１及び図２に示す実施例を用いて説明する。パッファ形遮断器は、従来と同様に容器１内に、通電導体１６、１７に連なる遮断部２を配置し、容器１内部には絶縁ガスを充填して構成している。操作器（図示せず）により駆動操作する遮断部２は、固定接触部側及び可動接触子側とも従来と同様な構造となっている。
【００１８】
図１の各接触子の投入状態から操作器が動作して遮断動作時には、可動側の主接触子６、可動側のアーク接触子７、パッファシリンダ９ａ、絶縁ノズル１０が図中の右方向に動く構成としている。遮断部２の開極動作途中にパッファシリンダ９ａとパッファピストン９ｂのパッファ装置で圧縮された絶縁ガスを、絶縁ノズル１０からアーク接触子４、７部分間に発生しているアークに向けて吹き付けて消弧する。
【００１９】
アークに吹き付けて高温となった絶縁ガスは、パッファピストン９ｂの中心部内を貫通する本発明のパッファシャフト１１の中空部分を通って、排気穴１１ｃから中空の可動側導体８内に排出され、最終的には容器１内に放出される。
【００２０】
パッファシャフト１１は、図１及び図２に示すように略同じ外径のパイプ部材１１ａと端部材１１ｂの二つで、分割可能に一体に結合する構造にしている。パイプ部材１１ａは、後述するように比重の小さい材料を用いて高温のガスが通過する中空に形成し、先端に可動側のアーク接触子７を設けている。また端部材１１ｂは、後述するように機械的強度が大きくかつパイプ部材１１ａより融点の高い材料を用いて形成し、この一端をパイプ部材１１ａと接続部１１ｄで分割可能に一体に結合すると共に、他端を操作器側に連なるロッドと連結部材１３により連結している。
【００２１】
この例では、端部材１１ｂに、絶縁ガスを排気するための排気穴１１ｃを設けているが、この排気穴１１ｃは、パイプ部材１１ａ或いは端部材１１ｂのどちらに設けてもよく、例えばパイプ部材１１ａを、可動側導体８内まで延ばす長さにして排気穴１１ｃを設けるときは、端部材１１ｂ側は、中実で接続部分のみを形成した形状にすることができる。
【００２２】
パイプ部材１１ａと端部材１１ｂを結合する接続部１１ｄは、例えば図１及び図２に示すように、パイプ部材１１ａと端部材１１ｂの双方にねじ切りしておき、両者をねじ込み接続するねじ結合を利用し、絶縁ガスの排出に妨げとならない構造にする。これにより、両者の接続部１１ｄが、遮断動作時の急速運動や高温の絶縁ガス（ホットガス）等の影響を受けても、外れることのないように結合を維持でき、しかも着脱が容易な構造にすることができる。
【００２３】
パイプ部材１１ａは、比重の小さい材料、例えばアルミニウムや繊維強化プラスチック等のように機械的強度を有し、かつ端部材１１ｂより比重の小さい、好ましくは比重が４以下の材料を用いる。このように、パイプ部材１１ａにアルミニウム等の比重の小さい材料を用いるのは、パッファシャフト１１全体の軽量化を図り、小さな駆動力で高速に動作可能にするためである。
【００２４】
なお、パイプ部材１１ａにアルミニウムを用いた場合、この内部を電流遮断時の高温の絶縁ガスが通過して排出されるときの熱による劣化は、さほど問題とならない。より具体的に説明すると、パイプ部材１１ａの外側にパッファ装置が設けられて、絶縁ガスを絶縁ノズル１０側に吹き付ける構造であるため、パッファ装置部分に高温の絶縁ガスが入り込みにくいから、パッファ装置部分は低温の状態にある。このため、パイプ部材１１ａ内を、高温の絶縁ガスが通過しても、比較的温度の低い外側に放熱することができ、熱効率に優れた構造となっているので、熱による劣化の影響は極めて少なくなる。
【００２５】
また、端部材１１ｂは、機械的強度がありかつパイプ部材１１ａに用いる材料より融点の高い材料、例えば構造用炭素鋼やステンレス鋼等の鋼材で、パイプ部材１１ａより比重の大きな、好ましくは比重が４より大きな材料を用いる。このように、端部材１１ｂを機械的強度が強く、融点の高くて比重の大きな材料を用いるのは、系統の故障時の大電流を遮断部２で、瞬時に遮断できるようにパッファシャフト１１の動作を高速化したとき、ロッド１２との連結部分に生じる多大な応力荷重に耐え、パッファシャフト１１を変形することのないようにするためである。また、高温の絶縁ガスを、排気穴１１ｃから可動側導体８内部に排出する際に、絶縁ガスに曝される部分の熱劣化を防止し、耐熱性に優れた構造とするためである。
【００２６】
パッファシャフト１１は、慣性質量を小さくするために、通常は必要最小限の太さに形成されており、端部材１１ｂとロッド１２を連結する連結部材１３の外径をむやみに太くすることはできず、ロッド１２の引っ張り応力を考慮して製作する。端部材１１ｂと連結部材１３との接触面には、遮断操作時の駆動力よって、大きな圧力が加わる。このため、パッファシャフト１１を構成する端部材１１ｂを、機械的強度がありかつパイプ部材１１ａに用いる材料より融点の高い例えば鋼材と用いると、アルミニウムなどの比重の小さい材料と比較して、高い応力に耐え得る機械的強度を有するので、端部材１１ｂとロッド１２の接続部１１ｄ部分にガタが生じ、或いは破断の恐れがなくなる。
【００２７】
このようにパッファシャフト１１を構成すれば、全体の軽量化が図れ、小さな駆動力で高速に遮断動作させることが可能になる。可能パイプ部材１１ａと端部材１１ｂは、接続部１１ｄで分割可能となり、高温となった絶縁ガスによって、パイプ部材１１ａ或いは端部材１１ｂのいずれか一方のみ熱劣化した場合や、ロッド１２の駆動により端部材１１ｂの連結箇所に変形を生じた場合には、熱劣化部分又は変形部分側のみを交換すればよいため、保守費用が軽減できる。
【００２８】
また、パッファシャフト１１は分割できるため、パイプ部材１１ａ及び端部材１１ｂには特性の同じ部材はもとより、融点の異なる部材や比重の異なる部材、更には機械的強度の異なる部材等の特性の異なる部材を用いることも可能となるから、組み合わせの自由度が増加し、より容易に製作することができる。特に、パイプ部材１１ａにアルミニウムを用い、端部材１１ｂに鉄を用いると、パッファシャフト１１に要求される遮断動作の高速化及び機械的強度の向上の双方を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を適用したパッファ形ガス遮断器の一実施例を示す概略縦断面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大縦断面図である。
【図３】従来のパッファ形ガス遮断器を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…容器、２…遮断部、３、６…主接触子、４、７…アーク接触子、９ａ…パッファシリンダ、９ｂ…パッファピストン、１１…パッファシャフト、１１ａ…パイプ部材、１１ｂ…端部材、１１ｃ…排気穴、１１…接続部、１２…ロッド。
【図１】
0004902439.tif 000002
【図２】
0004902439.tif 000003
【図３】
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