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JPH08321234A - High speed grounding switch - Google Patents

High speed grounding switch

Info

Publication number
JPH08321234A
JPH08321234A JP12774295A JP12774295A JPH08321234A JP H08321234 A JPH08321234 A JP H08321234A JP 12774295 A JP12774295 A JP 12774295A JP 12774295 A JP12774295 A JP 12774295A JP H08321234 A JPH08321234 A JP H08321234A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
puffer
shield
grounding switch
speed
fixed contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12774295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Hioki
功 日置
Takahiko Shindou
尊彦 新藤
Yoshinobu Nagabuchi
善宣 永渕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP12774295A priority Critical patent/JPH08321234A/en
Publication of JPH08321234A publication Critical patent/JPH08321234A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide a high speed grounding switch which can prevent fusion and damage of a peripheral shield of a stationary contacting piece caused by arcs at the time of zero-miss current breaking over several cycles and is equipped with a high reliability through preclusion of a drop of the ground insulating performance. CONSTITUTION: By means of fusion spray, a coating 21 of alumina (Al2 O3 ) is applied to the inside and outside surfaces of a shield 14 provided at the periphery of a stationary contacting piece 13 and the surface on the side with a movable contacting piece 9. Arcs 20 of several cycles approximately may be produced between the stationary contacting piece 13 and movable contacting piece 17 at the time of zero-miss current breaking, and there is no risk that the arcs 20 transfer to the shield 14 side even though they touch the shield 14.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電力用高電圧送電線に
おいて、送電線路の碍子連アークホーン間に生じる逆フ
ラッシオーバー(逆閃絡)によって1線地絡事故が発生
した場合、その送電線路を高速で再閉路するために使用
される高速接地開閉器に関するものであり、特に、数サ
イクルにわたる零ミス電流遮断時に、可動電極および固
定電極間に発生したアークにより固定接触子外周のシー
ルドが溶融、損傷することを防止できる高速接地開閉器
に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-voltage power transmission line for electric power, and when a one-line ground fault occurs due to a reverse flashover (reverse flashover) that occurs between insulator-lined arc horns of the transmission line, the transmission of the power is performed. The present invention relates to a high-speed grounding switch used for reclosing a line at high speed, and in particular, when a zero-miss current is interrupted for several cycles, an arc generated between the movable electrode and the fixed electrode causes the shield around the fixed contact to be shielded. This relates to a high-speed grounding switch that can prevent melting and damage.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

(1)送電系の保護システム−単相再閉路方式 一般に、送電線に雷が落ちると、送電線に吊られた碍子
連のアークホーンに逆フラッシオーバー(逆閃絡)が発
生する。送電線に生じる事故の大半は、この逆フラッシ
オーバーを原因とする1線地絡事故である。このような
地絡事故による故障を解消するためには、故障区間を無
電圧として、事故原因である逆フラッシオーバーを消弧
してしまえば良い。
(1) Power transmission system protection system-single-phase reclosing method In general, when lightning strikes a power transmission line, a reverse flashover (reverse flashover) occurs in an arc horn of an insulator string suspended on the power transmission line. Most of the accidents that occur on power lines are single-line ground faults caused by this reverse flashover. In order to eliminate such a failure due to a ground fault, the failure section may be set to have no voltage and the reverse flashover, which is the cause of the accident, may be extinguished.

【0003】具体的な送電系の保護システムとしては、
送電線の両端に送電線路用の遮断器を設置し、故障を起
こした送電線両端の遮断器に再閉路動作を行わせるもの
が有効である。遮断器の再閉路動作とは、遮断器の開極
動作により故障区間を無電圧として逆フラッシオーバー
を消弧し、その後、再度遮断器の投入動作を行うことで
ある。このような再閉路動作を行うことにより、停電に
至ることなく、再送電を行うことができる。再閉路の代
表的な方式としては単相再閉路方式がある。この単相再
閉路方式は、電力の変動が少なく、過渡安定度に優れて
いるため広く使われている。
As a concrete protection system of the power transmission system,
It is effective to install circuit breakers for transmission lines at both ends of the transmission line and to cause circuit breakers at both ends of the failed transmission line to perform reclosing operation. The reclosing operation of the circuit breaker is to open the circuit breaker to eliminate the voltage in the faulty section to extinguish the reverse flashover, and then perform the closing operation of the circuit breaker again. By performing such a reclosing operation, it is possible to perform re-power transmission without a power failure. A typical method of reclosing is a single-phase reclosing method. This single-phase reclosing method is widely used because it has little fluctuation in power and excellent transient stability.

【0004】(2)高速接地開閉器を備えた送電系の保
護システム ところで近年、電力需要は増大する傾向にあり、これに
伴って高電圧送電線として1100kVなどUHV系送
電線が用いられている。このUHV系送電線にて単相再
閉路を行う場合には、従来の500kV系統の場合に比
較して、同一回線の他相や併架された他回線から受ける
静電電磁誘導が大きくなる。このような他相からの静電
電磁誘導が大きくなると、碍子連アークホーンの逆フラ
ッシオーバーが発生した時、たとえ故障区間両端の遮断
器を開極状態にしたにせよ、逆フラッシオーバーを消弧
することが難しくなる。
(2) Power transmission system protection system equipped with high-speed grounding switch By the way, in recent years, the demand for electric power has been increasing, and along with this, UHV power transmission lines such as 1100 kV are used as high voltage power transmission lines. . When a single-phase reclosing circuit is performed in this UHV system transmission line, electrostatic electromagnetic induction received from another phase of the same line or another line connected together becomes larger than in the case of the conventional 500 kV system. When the electrostatic induction from the other phase becomes large, when the reverse flashover of the insulator arc horn occurs, the reverse flashover is extinguished even if the circuit breakers at both ends of the faulty section are opened. Becomes difficult to do.

【0005】そこで、UHV系のような高電圧送電線で
は、逆フラッシオーバーを消弧するために、高電圧送電
線の1線地絡相に高速接地開閉器が設置されている。す
なわち、事故発生箇所をその両端の遮断器によって送電
線路から切り離した後、この高速接地開閉器を遮断器の
開閉動作と協調して高速投入することにより、碍子連ア
ークホーンに持続する電磁誘導電流アークを消弧し、且
つ即座に開極動作を行って誘導電流を遮断して、遮断器
の再閉路による再送電を可能にしている。
Therefore, in a high-voltage power transmission line such as a UHV system, a high-speed grounding switch is installed in the one-line ground fault phase of the high-voltage power transmission line in order to extinguish reverse flashover. That is, after disconnecting the location of the accident from the power transmission line by the circuit breakers at both ends, by turning on this high-speed grounding switch at high speed in cooperation with the switching operation of the circuit breaker, the electromagnetic induction current that continues in the insulator arc horn. The arc is extinguished, and the opening operation is immediately performed to interrupt the induced current, enabling re-power transmission by reclosing the circuit breaker.

【0006】以下、この高速接地開閉器を採用した保護
システムを、図面を参照して具体的に説明する。図2は
このシステムの構成を示す説明図である。図において、
1はブッシング、3はUHV系の鉄塔である。2は高電
圧用の送電線であり、上相、中相、下相の3線を有し、
ブッシング1と鉄塔3又は鉄塔3同士の間に張り渡され
ている。各鉄塔3にはアークホーン3aを供えた碍子連
3bが設けられ、この碍子連3bによって送電線2が鉄
塔3に吊り下げられている。送電線2の一定区間の両端
には、遮断器GCBと高速接地開閉器HSGSが設けら
れている。なお、4は雷雲、5は雷である。
A protection system employing this high-speed grounding switch will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of this system. In the figure,
Reference numeral 1 is a bushing and 3 is a UHV type steel tower. 2 is a high-voltage power transmission line, which has three lines of an upper phase, a middle phase, and a lower phase,
It is stretched between the bushing 1 and the tower 3 or between the towers 3. Each steel tower 3 is provided with an insulator string 3b provided with an arc horn 3a, and the power transmission line 2 is suspended from the steel tower 3 by the insulator string 3b. A circuit breaker GCB and a high-speed grounding switch HSGS are provided at both ends of a certain section of the power transmission line 2. Note that 4 is a thundercloud and 5 is a thundercloud.

【0007】以上のような保護システムの作用について
図3を参照して説明する。図3は、逆フラッシオーバー
3cにより1線地絡事故が起きた場合の遮断器GCB及
び高速接地開閉器HSGSの動作順序を説明するシーク
エンス図である。
The operation of the protection system as described above will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a sequence diagram for explaining the operation sequence of the circuit breaker GCB and the high-speed grounding switch HSGS when a one-line ground fault accident occurs due to the reverse flashover 3c.

【0008】地絡事故発生前では、遮断器GCBは投入
状態、高速接地開閉器HSGSは開極状態にある。この
ような状態で、3線の送電線2のある1線に雷雲4から
雷5が落ちると、その送電線2を吊り下げている碍子連
3bのアークホーン3aに逆フラッシオーバー3cが発
生する。この逆フラッシオーバー3cを介して送電線2
から鉄塔3へ地絡事故電流が流れ、地絡事故が生じる。
Before the occurrence of the ground fault accident, the circuit breaker GCB is in the closed state and the high-speed grounding switch HSGS is in the open state. In such a state, when a thunder cloud 4 strikes one line with the three-line power transmission line 2, a reverse flashover 3c occurs in the arc horn 3a of the insulator string 3b that suspends the power transmission line 2. . Through the reverse flashover 3c, the transmission line 2
A ground fault current flows from the tower to the steel tower 3, causing a ground fault.

【0009】こうして送電線2に地絡事故が発生する
と、送電線保護リレー時間であるT1時間経過後、まず
遮断器GCBが開極動作を行う。しかし、事故送電線2
には、他相からの静電電磁誘導により誘導電流が流れ、
それによってアークホーン3a間には依然として逆フラ
ッシオーバー3cが持続している。そこで、遮断器GC
Bが開極した状態で、高速接地開閉器HSGSが強制的
に高速で投入動作を行い、アークホーン3a部分で接地
されている誘導電流を高速接地開閉器HSGS側に導
く。これにより、アークホーン3aの逆フラッシオーバ
ーを消弧する。高速接地開閉器HSGSは、θ時間投入
状態を続けて逆フラッシオーバーを消弧した後、開極状
態に戻って誘導電流を遮断し、最後に遮断器GCBが投
入動作を行い送電を再開する。
When a ground fault occurs in the power transmission line 2 in this way, the circuit breaker GCB first performs the opening operation after the elapse of T1 time which is the time for the transmission line protection relay. However, the accident transmission line 2
, An induction current flows by electrostatic electromagnetic induction from the other phase,
As a result, the reverse flashover 3c is still maintained between the arc horns 3a. Therefore, circuit breaker GC
When B is open, the high-speed grounding switch HSGS forcibly performs the closing operation at high speed to guide the induced current grounded in the arc horn 3a portion to the high-speed grounding switch HSGS side. This extinguishes the reverse flashover of the arc horn 3a. The high-speed earthing switch HSGS continues to be in the open state for θ time to extinguish the reverse flashover, then returns to the open state to interrupt the induced current, and finally the circuit breaker GCB performs the closing operation to restart the power transmission.

【0010】(3)高速接地開閉器における開極動作の
タイミング 続いて、図4を参照して地絡事故電流及び高速接地開閉
器HSGSに流れる電流について述べ、高速接地開閉器
HSGSにおける開極動作のタイミングについて説明す
る。
(3) Timing of the opening operation in the high-speed earthing switch Next, the ground fault current and the current flowing in the high-speed earthing switch HSGS will be described with reference to FIG. 4, and the opening operation in the high-speed earthing switch HSGS will be described. The timing of will be described.

【0011】前述した通り、送電線2は上相、中相、下
相を有しており、各相には所定の負荷電流が流れている
が、前記の地絡事故が送電線2の中相にて発生したと仮
定すると、送電線2の中相において、図中T01が地絡
事故発生時、T02が遮断器GCBの事故電流遮断時
で、送電線2の中相にT01〜T02間だけ事故電流が
流れる。
As described above, the power transmission line 2 has an upper phase, a middle phase, and a lower phase, and a predetermined load current flows in each phase. In the middle phase of the power transmission line 2, when T01 is a ground fault accident, T02 is a fault current interruption of the circuit breaker GCB, and the middle phase of the power transmission line 2 is between T01 and T02. Only the accident current flows.

【0012】ところが、送電線2の中相は他の健全相で
ある上相及び下相や、併架された他の回線から静電電磁
誘導を受けるため、遮断器GCBが開極した状態では、
そのアークホーン3aには誘導電流に起因する逆フラッ
シオーバーが依然として生じている。このとき、逆フラ
ッシオーバーを消弧するために高速接地開閉器HSGS
を投入すると、その投入時点T03以降、最初は直流成
分の含まれた地絡事故電流と電磁誘導電流とが重畳さ
れ、電流零点よりも変移した電流が流れる。その後、地
絡事故電流が接地されるにつれて電磁誘導電流成分が多
くなり、電流零点を通る交流電流が流れることになる。
すなわち、高速接地開閉器HSGSによって電磁誘導電
流を遮断する場合は、電流零点になるタイミングを捕ら
えて開極動作を行わなくてはならないということが分
る。
However, since the middle phase of the power transmission line 2 receives electrostatic electromagnetic induction from the upper and lower phases which are other healthy phases and other lines that are connected in parallel, the circuit breaker GCB is open. ,
Reverse flashover due to the induced current still occurs in the arc horn 3a. At this time, in order to extinguish the reverse flashover, the high-speed ground switch HSGS
When the power is turned on, the ground fault fault current and the electromagnetic induction current, which initially contain the DC component, are superposed after the turn-on time T03, and a current shifted from the current zero point flows. After that, as the ground fault accident current is grounded, the electromagnetic induction current component increases and an alternating current passing through the current zero point flows.
That is, when the high-speed grounding switch HSGS is used to interrupt the electromagnetic induction current, it is necessary to catch the timing when the current becomes zero and perform the opening operation.

【0013】(4)パッファ形消弧室を有する高速接地
開閉器 しかしながら、上記の電磁誘導電流は7000Aにも達
するものであり、その電流遮断時には、電気回路の過渡
現象分と、故障送電線が他線から受ける静電誘導電圧が
重畳した900kVにも達する過渡回復電圧とが印加さ
れる。このような比較的大きな電流と、比較的大きな上
昇率及び高い波高値の過渡回復電圧条件下における遮断
は、単にSF6 ガス中で接触子を開閉するだけの並切り
形の接地開閉器では遮断することができない。そこで、
このような遮断を行う場合、遮断器と同様にパッファ形
の消弧室を有する高速接地開閉器が必要である。
(4) High-speed earthing switch having a puffer type arc-extinguishing chamber However, the above electromagnetic induction current reaches 7,000 A, and when the current is cut off, the transient phenomenon of the electric circuit and the faulty power transmission line are generated. A transient recovery voltage of up to 900 kV superposed with the electrostatic induction voltage received from another line is applied. Such a comparatively large current, and a comparatively large rate of rise and a high peak value in the transient recovery voltage condition cause interruption in a parallel-type grounding switch that simply opens and closes the contact in SF 6 gas. Can not do it. Therefore,
In the case of performing such interruption, a high-speed grounding switch having a puffer-shaped arc extinguishing chamber is required like the circuit breaker.

【0014】ここで図5および図6を参照して、パッフ
ァ形消弧室を有する高速接地開閉器の従来例を説明す
る。図5に示すように、高速接地開閉器には絶縁ガスが
充填された接地容器6が設けられている。この接地容器
6内には送電線側に接続された導体7が設けられ、その
一部に固定接触子部8が設けられている。この固定接触
子部8に対向する部分には可動接触子部9が配設されて
おり、可動接触子部9と前記固定接触子部8とによりパ
ッファ形消弧室10が構成されている。また、可動接触
子部9の近傍には、接地容器6を貫通する形で接地端子
部11が設けられている。この接地端子部11は、可動
接触子部9に電気的に接続されており、高速接地開閉器
の閉路時、パッファ形消弧室10を介して導体7に接続
されるようになっている。
A conventional example of a high-speed grounding switch having a puffer type arc extinguishing chamber will be described with reference to FIGS. 5 and 6. As shown in FIG. 5, the high-speed grounding switch is provided with a grounding container 6 filled with insulating gas. A conductor 7 connected to the power transmission line side is provided inside the grounding container 6, and a fixed contact portion 8 is provided at a part of the conductor 7. A movable contactor portion 9 is disposed in a portion facing the fixed contactor portion 8, and the movable contactor portion 9 and the fixed contactor portion 8 constitute a puffer arc extinguishing chamber 10. A ground terminal portion 11 is provided near the movable contact portion 9 so as to penetrate the ground container 6. The grounding terminal portion 11 is electrically connected to the movable contactor portion 9 and is connected to the conductor 7 via the puffer arc extinguishing chamber 10 when the high speed earthing switch is closed.

【0015】続いて図6を用いて、図5のパッファ形消
弧室10の構造を説明する。なお、図6は全開極状態を
示している。図6に示すように、固定接触子部8は、固
定接触子13およびシールド14によって構成されてい
る。また、可動接触子部9は、図示しない操作装置に連
結される筒状の操作ロッド15にパッファシリンダ16
が取り付けられ、このパッファシリンダ16上に可動接
触子17及び絶縁ノズル18が取り付けられている。パ
ッファシリンダ16内にはパッファピストン19が挿入
されており、パッファピストン19は接地容器6に固定
されている。そして、固定されたパッファピストン19
に対して、前記のパッファシリンダ16、可動接触子1
7及び絶縁ノズル18が一体に移動するように構成され
ている。
Next, the structure of the puffer type arc extinguishing chamber 10 shown in FIG. 5 will be described with reference to FIG. Note that FIG. 6 shows a fully opened state. As shown in FIG. 6, the fixed contactor portion 8 includes a fixed contactor 13 and a shield 14. Further, the movable contactor portion 9 includes a cylindrical operation rod 15 connected to an operation device (not shown), a puffer cylinder 16 and a puffer cylinder 16.
The movable contactor 17 and the insulating nozzle 18 are mounted on the puffer cylinder 16. A puffer piston 19 is inserted in the puffer cylinder 16, and the puffer piston 19 is fixed to the grounding container 6. And the fixed puffer piston 19
On the other hand, the puffer cylinder 16 and the movable contact 1
7 and the insulating nozzle 18 are configured to move integrally.

【0016】このようなパッファ形消弧室10の動作は
次の通りである。すなわち、開極動作時には、パッファ
シリンダ16内のガスが圧縮され、先端の絶縁ノズル1
8部に図中点線矢印で示すようなガス流が生じる。この
ガス流は、固定接触子13と可動接触子17の間に生じ
たアーク20に吹き付けられ、アーク20が消弧され
る。
The operation of such a puffer type arc-extinguishing chamber 10 is as follows. That is, during the contact opening operation, the gas in the puffer cylinder 16 is compressed and the insulating nozzle 1 at the tip end is compressed.
A gas flow as shown by a dotted arrow in the figure is generated at the 8th part. This gas flow is blown onto the arc 20 generated between the fixed contact 13 and the movable contact 17, and the arc 20 is extinguished.

【0017】(5)高速接地開閉器における零ミス電流
遮断性能 ところで、高速接地開閉器による電流遮断時において、
送電線の隣接する他の相、例えば図4の上相で時間T0
4において、直流電流成分が多い後追い故障が発生する
と、中相の送電線には、上相の事故電流による電磁誘導
で生じた直流電流成分の多い誘導電流が流れる。そのた
め、図4のA部分に示すように、中相の高速接地開閉器
には電流零点を形成しない零ミス電流が流れることにな
る。この零ミス電流が流れる状態は、最長の場合、後追
い故障相の事故電流を遮断するまで継続し、4サイクル
程度となることがある。
(5) Zero-miss current interruption performance in high-speed earthing switch When the current is interrupted by the high-speed earthing switch,
At another phase adjacent to the transmission line, for example, the upper phase of FIG.
In 4, when a follow-up failure with a large DC current component occurs, an induction current with a large DC current component generated by electromagnetic induction due to a fault current in the upper phase flows in the middle-phase transmission line. Therefore, as shown in part A of FIG. 4, a zero-miss current that does not form a current zero flows in the middle-phase high-speed grounding switch. In the longest state, the zero-miss current flows until the fault current in the follow-up failure phase is interrupted, which may be about 4 cycles.

【0018】一方、高速接地開閉器に求められる遮断電
流及び遮断時過渡回復電圧仕様を考慮すると、遮断器並
の速度で駆動する必要があるので、高速接地開閉器は通
常、開極動作開始から約2サイクル程度でストローク終
端に達する。ところが、交流電流の消弧メカニズム上、
電流零点以外でのアーク消弧は困難である。
On the other hand, in consideration of the breaking current and the transient recovery voltage specification at breakage required for the high-speed earthing switch, it is necessary to drive at a speed comparable to that of the circuit breaker. The stroke end is reached in about 2 cycles. However, due to the extinction mechanism of alternating current,
It is difficult to extinguish the arc except at the current zero point.

【0019】そこで高速接地開閉器には、全開極状態で
固定接触子13と可動接触子17間にアーク放電を継続
させる零ミス電流遮断性能が求められている。このよう
な零ミス電流遮断性能を達成するために、例えば、特開
平6−84436号公報に示されるように、パッファ室
内に圧縮されない空間を設けて開極動作終了後もアーク
へのガス吹付けを継続する高速接地開閉器が提案されて
いる。
Therefore, the high-speed grounding switch is required to have a zero-miss current interruption performance for continuing arc discharge between the fixed contact 13 and the movable contact 17 in the fully opened state. In order to achieve such zero-miss current interruption performance, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-84436, a space that is not compressed is provided in the puffer chamber and gas is blown to the arc even after the end of the opening operation. A high-speed grounding switch that continues is proposed.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような零ミス電流遮断性能を有する高速接地開閉器にお
いては、次のような問題があった。すなわち、固定接触
子13と可動接触子17間のギャップ長はUHV級の絶
縁距離が必要であるため、通常のガス遮断器に比べて長
ギャップとなる。したがって、全開極状態でのアークが
遮断電流による電磁力により蛇行(ルーピング)し、固
定接触子13外周のシールド14に接触するおそれがあ
る。アークがシールド14に接触、転移すると、シール
ド14が溶融、損傷する。この結果、高速接地開閉器に
おける対地絶縁性能が低下するという問題が生じた。
However, the high speed earthing switch having the zero-miss current interruption performance as described above has the following problems. That is, since the gap length between the fixed contact 13 and the movable contact 17 requires a UHV class insulation distance, it is a longer gap than a normal gas circuit breaker. Therefore, the arc in the fully opened state may meander (loop) due to the electromagnetic force due to the breaking current, and may come into contact with the shield 14 on the outer circumference of the fixed contact 13. When the arc contacts and transfers to the shield 14, the shield 14 is melted and damaged. As a result, there arises a problem that the ground insulation performance of the high-speed grounding switch is deteriorated.

【0021】本発明の高速接地開閉器は、以上のような
従来技術の有する問題点を解消するために提案されたも
のであり、その主たる目的は、数サイクルにわたる零ミ
ス電流遮断時にアークによる固定接触子外周シールドの
溶融、損傷を防止し、対地絶縁性能の低下を防いで高い
信頼性を確保することにある。
The high-speed grounding switch of the present invention has been proposed in order to solve the problems of the prior art as described above, and its main purpose is to fix it by an arc when breaking a zero-miss current for several cycles. It is to prevent melting and damage of the contact outer circumference shield, prevent deterioration of insulation performance against ground, and ensure high reliability.

【0022】また、本発明の他の目的は、固定接触子外
周のシールドへのアークの転移を防止することにある。
さらに、本発明の他の目的は、アークによるシールド表
面の損傷を軽減することにある。
Another object of the present invention is to prevent the transfer of an arc to the shield around the fixed contact.
Yet another object of the present invention is to reduce damage to the shield surface due to arcs.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の高速接地開閉器は、絶縁ガスの充
填された接地容器内に配設された導体と、この導体に設
けられた固定接触子と、この固定接触子に対向して設け
られた可動接触子と、この可動接触子と共に移動するパ
ッファシリンダと、このパッファシリンダ内部に設けら
れたパッファピストンとを備え、このパッファピストン
とパッファシリンダとの間の空間にパッファ室を形成
し、可動接触子の開極動作時にパッファ室内の絶縁ガス
をパッファピストンにより圧縮して固定接触子と可動接
触子との間に発生するアークに吹き付けて消弧する高速
接地開閉器において、前記固定接触子の周囲に設けたシ
ールドの表面に無機絶縁物をコーティングしたことを特
徴とする。
In order to achieve the above object, a high speed earthing switch according to claim 1 is provided with a conductor arranged in a grounding container filled with an insulating gas and the conductor. The fixed contactor, the movable contactor provided to face the fixed contactor, the puffer cylinder that moves together with the movable contactor, and the puffer piston provided inside the puffer cylinder. The puffer chamber is formed in the space between the piston and the puffer cylinder, and the arc generated between the fixed contact and the movable contact when the insulating gas in the puffer chamber is compressed by the puffer piston during the opening operation of the movable contact. In a high-speed grounding switch that blows on and extinguishes arcs, an inorganic insulator is coated on the surface of a shield provided around the fixed contact.

【0024】請求項2記載の高速接地開閉器は、前記無
機絶縁物がアルミナ(Al2 3 )を含むことを特徴と
する。
A high speed earthing switch according to a second aspect of the present invention is characterized in that the inorganic insulator contains alumina (Al 2 O 3 ).

【0025】請求項3記載の高速接地開閉器は、前記無
機絶縁物が酸化マグネシウム(MgO)を含むことを特
徴とする。
A high-speed grounding switch according to a third aspect of the invention is characterized in that the inorganic insulator contains magnesium oxide (MgO).

【0026】請求項4記載の高速接地開閉器は、前記無
機絶縁物がジルコニア(ZrO2 )を含むことを特徴と
する。
A high-speed earthing switch according to a fourth aspect is characterized in that the inorganic insulator contains zirconia (ZrO 2 ).

【0027】請求項5記載の高速接地開閉器は、絶縁ガ
スの充填された接地容器内に配設された導体と、この導
体に設けられた固定接触子と、この固定接触子に対向し
て設けられた可動接触子と、この可動接触子と共に移動
するパッファシリンダと、このパッファシリンダ内部に
設けられたパッファピストンとを備え、このパッファピ
ストンとパッファシリンダとの間の空間にパッファ室を
形成し、可動接触子の開極動作時にパッファ室内の絶縁
ガスをパッファピストンにより圧縮して固定接触子と可
動接触子との間に発生するアークに吹き付けて消弧する
高速接地開閉器において、前記固定接触子の周囲に設け
たシールドの表面に高融点金属をコーティングしたこと
を特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a high-speed grounding switch, wherein a conductor arranged in a grounding container filled with an insulating gas, a fixed contact provided on the conductor, and a fixed contact facing the fixed contact. A movable contactor provided, a puffer cylinder that moves together with the movable contactor, and a puffer piston provided inside the puffer cylinder are provided, and a puffer chamber is formed in a space between the puffer piston and the puffer cylinder. In the high-speed earthing switch that extinguishes the arc generated between the fixed contact and the movable contact by compressing the insulating gas in the puffer chamber by the puffer piston during the opening operation of the movable contact, the fixed contact It is characterized in that the surface of a shield provided around the child is coated with a refractory metal.

【0028】請求項6記載の高速接地開閉器は、前記高
融点金属がモリブデン(Mo)であることを特徴とす
る。
A high-speed grounding switch according to claim 6 is characterized in that the refractory metal is molybdenum (Mo).

【0029】請求項7記載の高速接地開閉器は、前記高
融点金属がタングステン(W)であることを特徴とす
る。
A high-speed grounding switch according to a seventh aspect is characterized in that the refractory metal is tungsten (W).

【0030】[0030]

【作用】以上のような構成を有する本発明の作用は次の
通りである。すなわち請求項1、請求項2、請求項3、
および請求項4記載の発明によれば、固定接触子外周の
シールドに無機絶縁物をコーティングしたことにより、
可動電極および固定電極間に発生するアークがシールド
側に転移することがない。
The operation of the present invention having the above construction is as follows. That is, claim 1, claim 2, claim 3,
According to the invention of claim 4, by coating the shield on the outer periphery of the fixed contact with an inorganic insulator,
The arc generated between the movable electrode and the fixed electrode does not transfer to the shield side.

【0031】また、請求項5、請求項6、および請求項
7記載の発明においては、固定接触子外周のシールドに
高融点金属をコーティングしたので、可動電極および固
定電極間に発生するアークがシールド側に転移したにせ
よ、コーティングされた部分は融点が高いため、溶融に
よる損傷を軽微にすることができる。
Further, in the inventions of claims 5, 6, and 7, since the refractory metal is coated on the shield on the outer circumference of the fixed contact, the arc generated between the movable electrode and the fixed electrode is shielded. Even if it is transferred to the side, since the coated part has a high melting point, damage due to melting can be minimized.

【0032】[0032]

【実施例】【Example】

(1)実施例の構成 以下、本発明による高速接地開閉器の一実施例を図1を
参照して具体的に説明する。図1は本発明の実施例の高
速接地開閉器の消弧室の詳細な構成図である。なお、図
6に示した従来技術と同一部分に関しては同一符号を付
し、説明は省略する。
(1) Configuration of Embodiment An embodiment of the high-speed grounding switch according to the present invention will be specifically described below with reference to FIG. FIG. 1 is a detailed configuration diagram of an arc extinguishing chamber of a high speed earthing switch according to an embodiment of the present invention. The same parts as those of the conventional technique shown in FIG. 6 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0033】図1に示すように本実施例の特徴は、固定
接触子13の外周に設けたシールド14の内外径面及び
可動接触子部9側の表面に、溶射によりアルミナ(Al
2 3 )製のコーティング部21を施した点にある。ア
ルミナ(Al2 3 )は、融点が約2300K、体積抵
抗率約1013Ω・cmの無機絶縁物であり、数サイクル
程度のアーク20にさらされても、溶融、炭化すること
はない。この点について本出願人は、従来ガス遮断器な
どの絶縁ノズル材料として使用されてきたPTFEのJ
EC−149−1978による耐アーク性時間が約24
0秒であるのに対し、アルミナ(Al2 3 )による耐
アーク性時間は420秒以上を示すことを実験的に確認
している。
As shown in FIG. 1, the present embodiment is characterized in that the inner and outer diameter surfaces of the shield 14 provided on the outer circumference of the fixed contact 13 and the surface on the movable contact 9 side are sprayed with alumina (Al).
2 O 3 ) coating portion 21 is provided. Alumina (Al 2 O 3 ) is an inorganic insulator having a melting point of about 2300 K and a volume resistivity of about 10 13 Ω · cm, and does not melt or carbonize even when exposed to the arc 20 for several cycles. In this regard, the applicant of the present invention has proposed that J
Arc resistance time according to EC-149-1978 is about 24
It has been experimentally confirmed that the arc resistance time of alumina (Al 2 O 3 ) is 420 seconds or more, while it is 0 seconds.

【0034】(2)実施例の作用と効果 以上のような本実施例によれば、前述の零ミス電流遮断
時において固定接触子13および可動接触子17間で発
生する数サイクル程度のアーク20が、シールド14に
触れたとしても、シールド14にはコーティング部21
が施されているため、アーク20がシールド14側に転
移することがない。したがって、零ミス電流遮断時のア
ーク20によるシールド14の溶融、損傷が防止でき
る。その結果、高速接地開閉器における対地絶縁性能の
低下を防ぐことができ、高い信頼性を確保することがで
きる。
(2) Operation and effect of the embodiment According to the embodiment as described above, the arc 20 of several cycles generated between the fixed contact 13 and the movable contact 17 at the time of interruption of the zero miss current described above. However, even if the shield 14 is touched, the shield 14 has a coating portion 21
Since the arc is applied, the arc 20 does not transfer to the shield 14 side. Therefore, it is possible to prevent melting and damage of the shield 14 due to the arc 20 when the zero-miss current is cut off. As a result, it is possible to prevent deterioration of the ground insulation performance of the high-speed grounding switch, and to ensure high reliability.

【0035】また、本実施例ではコーティング部21を
溶射により施工したことにより、シールド14の曲面形
状の表面に容易、且つ安価にアルミナ(Al2 3 )膜
を形成することが可能となる。
Further, in this embodiment, since the coating portion 21 is formed by thermal spraying, the alumina (Al 2 O 3 ) film can be easily and inexpensively formed on the curved surface of the shield 14.

【0036】(3)他の実施例 なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えば、上記実施例ではコーティング部21の材料をア
ルミナ(Al2 3 )としたが、酸化マグネシウム(M
gO)、ジルコニア(ZrO2 )、またはアルミナと酸
化マグネシウム、ジルコニアの混合物としても、同様な
作用効果が得られる。なお、酸化マグネシウム(Mg
O)における融点は約3100K、体積抵抗率は約10
11Ω・cm以上、ジルコニア(ZrO2 )における融点
は約3000K、体積抵抗率は約1010Ω・cm以上で
ある。
(3) Other Embodiments The present invention is not limited to the above embodiments,
For example, although the material of the coating portion 21 is alumina (Al 2 O 3 ) in the above embodiment, magnesium oxide (M 2
Similar effects can be obtained by using gO), zirconia (ZrO 2 ), or a mixture of alumina and magnesium oxide or zirconia. In addition, magnesium oxide (Mg
O) has a melting point of about 3100K and a volume resistivity of about 10
11 Omega · cm or more, the melting point of zirconia (ZrO 2) is about 3000K, the volume resistivity is about 10 10 Ω · cm or more.

【0037】さらに、本発明におけるシールド14のコ
ーティング材料は、無機絶縁物に限られるものではな
く、融点が約3700Kであるタングステン(W)や、
やはり融点が約2900Kであるモリブデン(Mo)な
どの高融点金属も含まれる。この場合には、アーク20
がシールド14表面のコーティング21に触れると転移
することがあるが、コーティング材料の融点が高いた
め、溶融による損傷は軽微となり、対地絶縁性能の低下
を防止することが可能となる。また、以上のような高融
点金属についても、溶射によりシールド14の表面に容
易かつ安価にコーティングすることが可能である。
Further, the coating material of the shield 14 in the present invention is not limited to the inorganic insulating material, and tungsten (W) having a melting point of about 3700K,
Also included are refractory metals such as molybdenum (Mo), which also has a melting point of about 2900K. In this case, the arc 20
May transfer when it touches the coating 21 on the surface of the shield 14, but since the coating material has a high melting point, damage due to melting is slight, and it is possible to prevent deterioration of the ground insulation performance. Further, it is possible to easily and inexpensively coat the surface of the shield 14 with the above-mentioned high melting point metal by thermal spraying.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上述べた通り、本発明によれば、高速
接地開閉器の固定接触子外周のシールド表面に無機絶縁
物または高融点金属をコーティングすることにより、数
サイクルにわたる零ミス電流遮断時において、アークに
よる固定接触子外周シールドの溶融、損傷を防止し、対
地耐電圧性能が低下しない信頼性の高い高速接地開閉器
を提供することができる。
As described above, according to the present invention, by coating the shield surface on the outer periphery of the fixed contact of the high speed earthing switch with an inorganic insulator or a refractory metal, a zero-miss current is cut off for several cycles. In the above, it is possible to provide a highly reliable high-speed grounding switch which prevents the fixed contact outer peripheral shield from being melted and damaged by an arc and which does not deteriorate the withstand voltage performance with respect to ground.

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

【図1】本発明の一実施例の高速接地開閉器における消
弧室の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of an arc extinguishing chamber in a high-speed grounding switch according to an embodiment of the present invention.

【図2】高速接地開閉器を採用した保護システムの構成
を示す説明図
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of a protection system that employs a high-speed grounding switch.

【図3】逆フラッシオーバーにより1線地絡事故が起き
た場合の遮断器(GCB)及び高速接地開閉器(HSG
S)の動作順序を示す動作シーケンス図
[Fig. 3] Circuit breaker (GCB) and high-speed grounding switch (HSG) in the event of a one-line ground fault due to reverse flashover
Operation sequence diagram showing the operation sequence of S)

【図4】送電線の1相で地絡事故が発生し、他相で後追
い故障事故が発生した際における、高速接地開閉器(H
SGS)と送電線の各相に流れる電流の変化を示す電流
波形図
FIG. 4 shows a high-speed grounding switch (H) when a ground fault occurs in one phase of a transmission line and a follow-up failure accident occurs in another phase.
(SGS) and current waveform diagram showing changes in current flowing in each phase of the transmission line

【図5】従来の高速接地開閉器の構造図FIG. 5 is a structural diagram of a conventional high speed grounding switch.

【図6】図5の高速接地開閉器における消弧室の構成図6 is a configuration diagram of an arc extinguishing chamber in the high speed earthing switch of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

GCB…遮断器 HSGS…高速接地開閉器 1…ブッシング 2…送電線 3…鉄塔 6…接地容器 7…導体 8…固定接触子部 9…可動接触子部 10…パッファ形消弧室 13…固定接触子 14…シールド 15…操作ロッド 16…パッファシリンダ 17…可動接触子 18…絶縁ノズル 19…パッファピストン 20…アーク 21…コーティング部 GCB ... Circuit breaker HSGS ... High-speed grounding switch 1 ... Bushing 2 ... Transmission line 3 ... Tower 6 ... Grounding container 7 ... Conductor 8 ... Fixed contactor 9 ... Movable contactor 10 ... Puffer arc extinguishing chamber 13 ... Fixed contact Child 14 ... Shield 15 ... Operation rod 16 ... Puffer cylinder 17 ... Moving contact 18 ... Insulation nozzle 19 ... Puffer piston 20 ... Arc 21 ... Coating part

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁ガスの充填された接地容器内に配設
された導体と、この導体に設けられた固定接触子と、こ
の固定接触子に対向して設けられた可動接触子と、この
可動接触子と共に移動するパッファシリンダと、このパ
ッファシリンダ内部に設けられたパッファピストンとを
備え、このパッファピストンと前記パッファシリンダと
の間の空間にパッファ室を形成し、前記可動接触子の開
極動作時に前記パッファ室内の絶縁ガスを前記パッファ
ピストンにより圧縮して前記固定接触子と前記可動接触
子との間に発生するアークに吹き付けて消弧する高速接
地開閉器において、 前記固定接触子の周囲にシールドを設け、このシールド
の表面に無機絶縁物をコーティングしたことを特徴とす
る高速接地開閉器。
1. A conductor provided in a grounding container filled with an insulating gas, a fixed contact provided on the conductor, a movable contact provided opposite to the fixed contact, and A puffer cylinder that moves together with the movable contactor and a puffer piston provided inside the puffer cylinder are provided, and a puffer chamber is formed in the space between the puffer piston and the puffer cylinder to open the movable contactor. A high-speed grounding switch that extinguishes the insulating gas in the puffer chamber by the puffer piston by compressing the insulating gas in the puffer chamber to extinguish the arc generated between the fixed contact and the movable contact in the vicinity of the fixed contact. A high-speed grounding switch characterized in that a shield is provided on the surface of the shield, and the surface of the shield is coated with an inorganic insulator.
【請求項2】 前記無機絶縁物がアルミナ(Al
2 3 )を含むことを特徴とする請求項1記載の高速接
地開閉器。
2. The inorganic insulator is alumina (Al
The high-speed grounding switch according to claim 1, which contains 2 O 3 ).
【請求項3】 前記無機絶縁物が酸化マグネシウム(M
gO)を含むことを特徴とする請求項1記載の高速接地
開閉器。
3. The magnesium oxide (M)
The high-speed earthing switch according to claim 1, further comprising gO).
【請求項4】 前記無機絶縁物がジルコニア(Zr
2 )を含むことを特徴とする請求項1記載の高速接地
開閉器。
4. The zirconia (Zr) is used as the inorganic insulator.
The high speed earthing switch according to claim 1, further comprising O 2 ).
【請求項5】 絶縁ガスの充填された接地容器内に配設
された導体と、この導体に設けられた固定接触子と、こ
の固定接触子に対向して設けられた可動接触子と、この
可動接触子と共に移動するパッファシリンダと、このパ
ッファシリンダ内部に設けられたパッファピストンとを
備え、このパッファピストンと前記パッファシリンダと
の間の空間にパッファ室を形成し、前記可動接触子の開
極動作時に前記パッファ室内の絶縁ガスを前記パッファ
ピストンにより圧縮して前記固定接触子と前記可動接触
子との間に発生するアークに吹き付けて消弧する高速接
地開閉器において、 前記固定接触子の周囲にシールドを設け、このシールド
の表面に高融点金属をコーティングしたことを特徴とす
る高速接地開閉器。
5. A conductor provided in a grounded container filled with an insulating gas, a fixed contact provided on the conductor, a movable contact provided opposite to the fixed contact, and A puffer cylinder that moves together with the movable contactor and a puffer piston provided inside the puffer cylinder are provided, and a puffer chamber is formed in the space between the puffer piston and the puffer cylinder to open the movable contactor. A high-speed grounding switch that extinguishes the insulating gas in the puffer chamber by the puffer piston by compressing the insulating gas in the puffer chamber to extinguish the arc generated between the fixed contact and the movable contact in the vicinity of the fixed contact. A high-speed grounding switch characterized in that a shield is provided on the shield, and the surface of the shield is coated with a refractory metal.
【請求項6】 前記高融点金属がモリブデン(Mo)で
あることを特徴とする請求項5記載の高速接地開閉器。
6. The high speed earthing switch according to claim 5, wherein the refractory metal is molybdenum (Mo).
【請求項7】 前記高融点金属がタングステン(W)で
あることを特徴とする請求項5記載の高速接地開閉器。
7. The high-speed grounding switch according to claim 5, wherein the refractory metal is tungsten (W).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010178526A (en) * 2009-01-30 2010-08-12 Mitsubishi Electric Corp Tank type vacuum breaker
JP2015505143A (en) * 2011-12-21 2015-02-16 アルストム テクノロジー リミテッドALSTOM Technology Ltd Protective device against particles generated by electric switching arc

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