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公開番号2025098441
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-02
出願番号2023214564
出願日2023-12-20
発明の名称遮断装置
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人サクラ国際特許事務所
主分類H01H 9/54 20060101AFI20250625BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】真空遮断器を用いる場合であっても、耐圧性能を十分に備える遮断装置を提供する。
【解決手段】実施形態の遮断装置において、第1遮断接点は、通電接点と並列に接続され、第2遮断接点は、通電接点と並列に接続されていると供に、第1遮断接点に直列に接続されている。第1遮断接点は、真空遮断器によって構成され、第2遮断接点および通電接点は、ガス遮断器によって構成されている。電路を遮断状態から通電状態にする電路投入動作を実行する際には、第1遮断接点投入動作、第2遮断接点投入動作、および、通電接点投入動作を実行する。第1遮断接点投入動作の完了時点は、第2遮断接点投入動作の完了時点以前であって、第2遮断接点投入動作の完了時点は、通電接点投入動作の完了時点よりも前である。
【選択図】図2A
特許請求の範囲【請求項１】
通電接点と、
前記通電接点と並列に接続されている第１遮断接点と、
前記通電接点と並列に接続されていると供に、前記第１遮断接点に直列に接続されている第２遮断接点と
を有し、
前記第１遮断接点は、真空容器の内部において閉状態と開状態との間が切り替わる真空遮断器によって構成されており、
前記第２遮断接点および前記通電接点は、絶縁ガスが充填された絶縁ガス容器の内部において閉状態と開状態との間が切り替わるガス遮断器によって構成されており、
電路を遮断状態から通電状態にする電路投入動作を実行する際には、前記第１遮断接点を開状態から閉状態にする第１遮断接点投入動作、前記第２遮断接点を開状態から閉状態にする第２遮断接点投入動作、および、前記通電接点を開状態から閉状態にする通電接点投入動作を実行する、
遮断装置であって、
前記第１遮断接点投入動作の完了時点は、前記第２遮断接点投入動作の完了時点以前であって、前記第２遮断接点投入動作の完了時点は、前記通電接点投入動作の完了時点よりも前であり、
前記第１遮断接点投入動作および前記第２遮断接点投入動作が完了したときには、前記第１遮断接点および前記第２遮断接点を電流が流れ、前記通電接点投入動作が完了したときには、前記第１遮断接点および前記第２遮断接点よりも前記通電接点において大きな電流が流れるように構成されている、
遮断装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第２遮断接点投入動作の開始時点は、前記第１遮断接点投入動作の完了時点よりも前である、
請求項１に記載の遮断装置。
【請求項３】
前記第１遮断接点投入動作の完了時点は、前記第２遮断接点投入動作の完了時点と同じである、
請求項１に記載の遮断装置。
【請求項４】
前記第２遮断接点投入動作の開始時点は、前記第１遮断接点投入動作の完了時点よりも後である、
請求項１に記載の遮断装置。
【請求項５】
前記第１遮断接点投入動作の開始時点は、前記第２遮断接点投入動作の開始時点と同じである、
請求項１に記載の遮断装置。
【請求項６】
前記通電接点と前記第１遮断接点と前記第２遮断接点とを操作する操作機構
を含む、
請求項１に記載の遮断装置。
【請求項７】
前記第１遮断接点投入動作において前記第１遮断接点を開状態から閉状態にする投入速度は、前記第２遮断接点投入動作において前記第２遮断接点を開状態から閉状態にする投入速度、および、前記通電接点投入動作において前記通電接点を開状態から閉状態にする投入速度よりも低い、
請求項１に記載の遮断装置。
【請求項８】
前記真空遮断器は、
真空遮断器可動通電軸に設置されている可動電極と、
前記真空遮断器可動通電軸と同軸に並んでいる真空遮断器固定通電軸に設置されている固定電極と
を含み、
前記可動電極と前記固定電極との間が電気的接続状態になることによって閉状態になり、
前記可動電極と前記固定電極との間が電気的絶縁状態になることによって開状態になるように構成されており、
前記真空遮断器固定通電軸には、バネが設置されており、
前記第１遮断接点が閉状態であるときに、前記可動電極が前記バネのバネ力によって前記固定電極に押されて密着する、
請求項１に記載の遮断装置。
【請求項９】
前記ガス遮断器は、
駆動側アーク接触子および駆動側通電接触子が設置されているガス遮断器可動通電軸と、
前記ガス遮断器可動通電軸と同軸に並んでおり、対向側アーク接触子および対向側通電接触子が設置されているガス遮断器固定通電軸と
を含み、
前記通電接点は、
前記駆動側通電接触子と前記対向側通電接触子との間が接続状態になることによって閉状態になり、
前記駆動側通電接触子と前記対向側通電接触子との間が絶縁状態になることによって開状態になるように構成されており、
前記第２遮断接点は、
前記駆動側アーク接触子と前記対向側アーク接触子との間が接続状態になることによって閉状態になり、
前記駆動側アーク接触子と前記対向側アーク接触子との間が絶縁状態になることによって開状態になるように構成されている、
請求項１から８のいずれかに記載の遮断装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、遮断装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電力系統において事故が発生したときに、電流が流れる電路を通電状態から遮断状態に切り替えるために、真空遮断器やガス遮断器等の遮断装置が用いられている。
【０００３】
真空遮断器は、真空状態である真空容器の内部において、一対の接触子（電極）について開閉動作を実行するように構成されている。具体的には、真空遮断器は、電路を通電状態にするときには、真空状態の雰囲気下において一対の接触子が接近し、閉状態になって電気的な接続状態になる。電路を遮断状態にするときには、真空遮断器は、真空状態の雰囲気下において一対の接触子が離間して開状態になって電気的な絶縁状態になる。
【０００４】
ガス遮断器は、絶縁ガスが充填された接地容器の内部において、一対の接触子について開閉動作を実行するように構成されている。具体的には、ガス遮断器は、電路を通電状態にするときには、絶縁ガスが充填された雰囲気下において一対の接触子が接近し、閉状態になって電気的な接続状態になる。電路を遮断状態にするときには、ガス遮断器は、絶縁ガスが充填された雰囲気下において一対の接触子が離間し、開状態になって電気的な絶縁状態になる。ガス遮断器において、閉状態から開状態に切り替える遮断動作が実行されるときには、遮断動作時に発生するアーク放電を消滅させるために、例えば、絶縁ガスがアーク放電に吹き付けられる。
【０００５】
ガス遮断器において、絶縁ガスは、絶縁性能、消弧性能等の性能を十分に得るために、主に、ＳＦ
６
ガス（六フッ化硫黄ガス）が用いられている。ガス遮断器は、絶縁性能、消弧性能等の性能が優れるため、真空遮断器が遮断する電路よりも高い電圧が加わる電路（送電クラス等の電路）に対して好適に使用可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許６０５７８８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ガス遮断器において絶縁ガスとして主に使用されているＳＦ
６
ガスは、温室効果係数が高い。このため、ＳＦ
６
ガス以外の絶縁ガスを用いる技術が提案されているが、十分な性能を得ることは容易でない。具体的には、ＳＦ
６
ガスに代えてドライエア等の自然由来ガスを絶縁ガスとしてガス遮断器で使用した場合には、アーク放電を消弧する消弧能力が低いために、遮断性能の低下が生ずる場合がある。
【０００８】
このため、ガス遮断器と真空遮断器とを組み合わせることで遮断装置を構成することが検討されている。しかし、ガス遮断器と真空遮断器とを組み合わせることで構成された遮断装置においては、以下に示す不具合が生ずる場合がある。
【０００９】
具体的には、真空遮断器を開状態から閉状態にする投入動作の実行のために、真空遮断器を構成する一対の接触子の間を接近させたときに、一対の接触子の間にプレアーク放電が生じた場合には、一対の接触子を構成する金属材料がプレアーク放電によって溶解する。その結果、真空遮断器では、一対の接触子の間が部分的に溶接されたような状態になる場合がある。このため、その後、真空遮断器を閉状態から開状態にする遮断動作が実行されたときに、真空遮断器を構成する一対の接触子において溶接された部分が引き剥がされるため、一対の接触子の表面が粗面化する。真空遮断器において接触子の表面が粗面化した場合、電子増倍係数が増加して電子雪崩が発生しやすくなるので、真空遮断器の耐圧性能が低下する場合がある。
【００１０】
上記のような事情により、ガス遮断器と真空遮断器とを組み合わせることで構成された遮断装置では、真空遮断器の耐圧性能の低下により、遮断装置全体における耐圧性能を向上させることが容易でない。
（【００１１】以降は省略されています）

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