[发明专利]气体断路器

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及一种使因电弧放电而产生的热废气不会有助于压气室的升压、实现遮断性能的提高的气体断路器。

背景技术

一般地，在电力系统中，为了进行包含过大的事故电流在内的电流开闭，使用气体断路器。作为气体断路器的类型，吹送灭弧性气体而对电弧放电进行灭弧的压气型气体断路器正在普及。

例如存在日本国的公告专利公报(日本特公平7－109744号公报(以下称为专利文献1)。这里，参照图6对压气型气体断路器具体地进行说明。在图6的(a)－(c)中，示出了以中心线作为旋转轴的旋转对称形状，(a)为通电状态，(b)为电流遮断动作的前半程的状态，(c)为电流遮断动作的后半程的状态。

如图6(a)－(c)所示，在压气型气体断路器上设置有对置电弧电极2以及对置通电电极3，活动电弧电极4以及活动通电电极5与这些电极2、3在同心轴上相面对且以往复移动自如的方式配置。这些电极2－5被收纳在填充有灭弧性气体1的密闭容器内(未图示)。作为灭弧性气体1，通常使用电弧遮断性能(灭弧性能)以及电绝缘性能均优异的SF6气体(六氟化硫气体)，但也可以是其他的介质。

活动电弧电极4安装于中空状的驱动杆6的前端部，活动通电电极5安装于压气缸9的前端部。并且，在压气缸9的前端部，在活动通电电极5的内侧安装有绝缘喷嘴8。这些活动电弧电极4、活动通电电极5、驱动杆6、绝缘喷嘴8以及压气缸9一体地构成。该一体地构成的部分与活动侧的电极4、5一起驱动，因此总称为活动部。并且，在压气缸9内，以滑动自如的方式设置有固定活塞15。固定活塞15与上述活动部相独立地被固定在密闭容器内。在固定活塞15上设置有吸气孔17以及吸气阀19。

利用由驱动杆6、压气缸9以及固定活塞15的滑动面15a包围的空间构成压气室22。压气缸9以及固定活塞15是使压气室22内的灭弧性气体1升压的单元，压气室22积存升压后的灭弧性气体1而成为蓄压空间。绝缘喷嘴8是从压气室22朝电弧放电7整流并吹送灭弧性气体1的单元。

在具有以上的结构的压气型气体断路器中，在闭合的状态下，对置电弧电极2和活动电弧电极4、以及对置通电电极3和活动通电电极5相互接触而处于电流通电状态(参照图6(a))。当从该通电状态起实施电流遮断动作的情况下，活动电弧电极4以及活动通电电极5由驱动杆6朝图6的右方向驱动。

若驱动杆6进一步驱动，对置电弧电极2和活动电弧电极4离开，则在电弧电极2、4之间产生电弧放电7。并且，伴随着遮断动作，压气缸9以及固定活塞15相对接近，由此，压气室22内的容积减少，对室内的灭弧性气体1机械式地进行压缩(参照图6(b))。绝缘喷嘴8对由压气室22压缩后的灭弧性气体1进行整流，并作为吹送气体21朝电弧放电7吹送，对电弧放电7进行灭弧(参照图6(c))。

并且，压气型气体断路器进行闭合动作的情况下，在压气室22的压力比灭弧性气体1的填充压力低的时刻，设置于固定活塞15的吸气阀19动作而吸气孔17打开，朝压气室22内吸气补充灭弧性气体1。因此，即便是在电流刚刚遮断之后的闭合动作时，也能够朝压气室22内迅速地补充灭弧性气体1。因此，即便在压气型气体断路器实施高速再闭路动作的情况下，也能够在第二次遮断动作时确保足够的吹送气体21的气体流量，从而能够可靠地对电弧放电7进行灭弧。

可是，当压气型气体断路器遮断大电流的情况下，必需将压气室22内的灭弧性气体1的压力提高至足以对电弧放电7进行灭弧的吹送压力。此时，若欲仅使用强力的驱动机构增强灭弧性气体1的吹送压力，则因设置强力的驱动机构的原因，遮断动作时的机械式的振动增大，并且成本变高。

因此，在压气型气体断路器中，要求在维持强吹送压力的同时实现驱动操作力的降低化。为了应对该要求，利用通过取入由电弧放电7产生的高温的热废气20而使压气室22的压力升压的作用即所谓的自力升压作用。以下，使用图6的(b)对压气型气体断路器中的自力升压作用进行说明。

即，如图6(b)所示，在电流遮断动作的前半程，对置电弧电极2并未从绝缘喷嘴8的最窄流路部(狭道部)充分脱出，电弧放电7周围的热废气20流入压气室22的内部。结果，无需使用发挥大的驱动操作力的强力的驱动机构，就能够使压气室22的内部压力变高而维持吹送气体21的吹送压力，且能够实现驱动操作力的降低化。