消弧用绝缘材料成形体、使用了其的气体断路器的制造方法_3

文档序号:9252507阅读:来源:国知局
著降低。
[0105] 另外,存在如下的问题:由于反复的断路,绝缘喷嘴的消耗量增大而断路性能降 低。
[0106] 如以上,弧光含有紫外~红外的宽的波长的光、深紫外区域的发光特别强。认为: 构成消弧用绝缘材料成形体的树脂吸收整个区域的弧光而分解。认为:由于耐消耗用填充 材料的近紫外~红外的反射率高,因此可抑制消弧用绝缘材料的消耗。进而认为:通过将在 深紫外区域具有强吸收的无机填充材料作为耐消耗用填充材料进行添加,在表层集中地吸 收能量,由此更可靠地抑制消弧用绝缘材料的消耗。即,得知:通过上述耐消耗用填充材料 产生的近紫外~红外的高反射率,防止消弧用绝缘材料成形体向深度方向的光浸入,通过 上述耐消耗用填充材料产生的深紫外区域的弧光的吸收,由于防止光浸入和在表层的能量 吸收,抑制消弧用绝缘材料成形体的内部爆裂,进而,通过在比较的表层吸收能量,即使损 耗量降低,也使消弧用绝缘材料成形体的分解气体低分子化,由于产生气体的摩尔量增加, 除了损耗量降低外,还可抑制产生气体压力的下降。
[0107] 氮化硼、氧化铝及氧化钛是近紫外~红外的反射率高且、在深紫外区域具有强吸 收的无机填充材料,作为用于抑制消弧用绝缘材料成形体的消耗的填充材料(耐消耗用填 充材料)是优选的。特别是氮化硼的近紫外~红外的反射率高、深紫外区域的吸收大,因此 优选。
[0108] 耐消耗用填充材料(选自由氮化硼、氧化铝及氧化钛组成的组的至少1种)的平 均粒径优选为0. 5 y m~20 y m,更优选平均粒径为I y m~10 y m。在此,平均粒径是通过 利用激光衍射?散射法的粒度分布测定而测定的值。粒径越小,其表面面积越大,因此形成 近紫外~红外的反射率高、在深紫外区域具有强吸收的消弧用绝缘材料成形体,在消耗抑 制方面具有效果,因此,平均粒径优选为20 y m以下,更优选为10 y m以下。另外,最大粒径 优选为50 y m以下。在此,最大粒径是测定粒度分布时的相当于累积频率99%的粒径。另 一方面,当平均粒径变小时,向上述聚合物等的混合时的粘度上升、成形性上产生困难,因 此平均粒径优选0. 5 y m以上。
[0109] 耐消耗用填充材料的配合量优选为0. 1体积%~20体积%,更优选为0. 5体 积%~10体积%。当填充量变少时,效果消失,若是0. 5体积%以下、特别是0. 1 %以下, 则得不到效果。另外,当配合量变多时,混合了耐消耗用填充材料的上述聚合物等的粘度提 高、成形性变差,同时气体产生量也减少,因此,优选为20体积%以下,更优选为10体积% 以下。
[0110] 就耐消耗用填充材料的粒径及配合量而言,以成形品的光反射率在240nm~ 1300nm的波长中成为85%以上的方式从平均粒径为0. 5ym~20ym、优选平均粒径 Iym~10ym、最大粒径40ym以下的粒径范围及0. 1体积%~20体积%的配合量、特别 是0. 5体积%~10体积%的配合量来适当设定。另外,如果是满足上述粒径及反射率的条 件的填充材料,则扁平状的填充材料、无定形状的填充材料(粉碎了的填充材料)的任意一 种均可以作为耐消耗用填充材料来使用。另外,耐消耗用填充材料即使以微量含有其它物 质时,紫外区域中产生吸收,成为成形品的反射率下降的主要原因,因此希望纯度为99%以 上。
[0111] (实施方式4 :气体断路器)
[0112] 图1是表示本发明实施方式4涉及的气体断路器的一例的概略剖面图。在图1中 所示的气体断路器中,消弧装置1在从第1衬套2伸出的第1导体2a和从第2衬套3伸出 的第2导体3a之间电连接,驱动可动通电触头11 (图2中所记载)的动作机构4例如由通 过弹簧机构、油压机构等进行动作的操作装置5、联杆6和绝缘性的杆7构成。可动通电触 头11利用杆7而结合于联杆6,通过操作装置5进行开断路动作。
[0113] 在从将消弧装置1密闭于消弧气体中的框体9抽出杆7的部分,例如设有具有0 型环等的滑动零件10以使得在保持气密的状态下可滑动。另外,消弧装置1通过绝缘支承 体8而从框体9绝缘支承。
[0114] 图2是表示实施方式4涉及的气体断路器的消弧装置的主要部分的概略剖面图的 一例。图2(a)表示气体断路器的断路过程的前半部分的状态,图2(b)表示气体断路器的 断路过程的后半部分的状态。图2中所示的气体断路器,通过在填充了消弧性气体的框体 9内(参照图1)将可动通电触头11及可动弧光触头13与固定通电触头12及固定弧光触 头14对向配置而收纳,在可动弧光触头13和固定弧光触头14的外周设有绝缘喷嘴15,该 绝缘喷嘴15固定于在可动侧设置了的压气缸(A7 7 7L卩 )16。在此,将绝缘喷嘴 的全部或一部分由实施方式1~3的消弧用绝缘材料成形体形成。
[0115] 在由消弧用绝缘材料成形体形成绝缘喷嘴15的一部分的情况下,在不使由绝缘 喷嘴15和可动弧光触头13形成的流路大幅变形的位置配置消弧用绝缘材料成形体。进而, 虽然图中未图示,但也可以在可动弧光触头13和绝缘喷嘴15之间设置流动导向件(7 口 一力F),在其中配置消弧用绝缘材料成形体。
[0116] 另外,作为消弧用气体使用绝缘性气体,例如可举出六氟化硫(SF6)、二氧化碳 (CO2)、三氟碘甲烷(CF3I)、氮(N2)、氧(O2)、四氟甲烷(CF4)、氩(Ar)、氦(He)、或将它们中的 至少两种混合了的气体。特别优选单独的六氟化硫(SF6)、或二氧化碳(CO2)、氮(N2)的混 合物。
[0117] 另外,压气缸16经由操作杆17(图1中的杆7的一部分)与动作机构4连接。另 外,活塞18处于通过未图示的方法固定于气体断路器框体的状态。由固定于该压气缸16、 操作杆17和压气缸16的隔壁24形成热压气室19a之类的空间。另外,由压气缸16、隔壁 24、操作杆17和活塞18形成机械压气室19b之类的空间。在机械压气室19b中,为如下结 构:由于处于活塞18和固定于压气缸16的隔壁24之间,所以操作杆17在图中向右方向驱 动时,空间变窄,将内部的消弧气体压缩,由此提高机械压气室19b内的压力,在机械压气 室19b内的压力比热压气室19a内的压力大时,通过止回阀23,向绝缘喷嘴开口部挤出绝缘 消弧气体。
[0118] 在上述的气体断路器中,如果从投入状态开始断路动作,则可动部Ila向动作机 构4侧(图2的右方向)移动。在这样的断路过程中,首先如图2(a)中所示,在断路过程 前半部分,在固定弧光触头14和可动弧光触头13之间弧光20点弧。
[0119] 由于该弧光20为高温,因此,被弧光20加热了的周围的消弧性气体成为高温,同 时由暴露于弧光20的由消弧用绝缘成形体构成的绝缘喷嘴产生高温的气体。这样产生了 的高温气体,如在图中箭头所示,通过由绝缘喷嘴15和可动弧光触头13形成的空间而流入 热压气室19a内。由于该流入了的高温气体而提高热压气室19a内的气体压力,随着开动, 朝向绝缘喷嘴开口部吹出绝缘气体。
[0120] 之后,在图2 (b)中所示的断路过程后半部分,朝向电流零点,弧光20减小,随着可 动触头的开动,机械压气室19b内的压力升高,将机械压气室19b内的高压空气通过止回阀 23而朝向喷嘴開口部挤出。
[0121] 这样,通过向弧光喷吹消弧气体而将电极间的热高效排出到外部,将弧光消弧,同 时通过将可动通电触头(可动电极)11和固定通电触头(固定电极)12拉开至可耐受电极 间出现的再起动电压的充分的距离,得到电极间的绝缘恢复,完成断路。特别是,在应用于 高的电压系统的气体断路器的情况下,由于在断路刚结束之前出现的再起动电压大,所以 绝缘恢复所需的电极间的距离变长,但通过将电极间的热高效地排出到外部,可以缩短上 述必要的距离,实现消弧装置1的长度方向的小型化。
[0122] 进而,就从消弧装置1排出到外部的热气体而言,由于氢少,所以不会产生氟化氢 等的促进腐蚀的气体、水等使其绝缘劣化的氢化合物,因此,即使气体接触在绝缘支承体8 等中使用的绝缘物,也可防止绝缘劣化。
[0123] 这样,在实施方式4中的气体断路器中,通过在触头的接点附近的绝缘喷嘴15的 一部分或全部中使用本发明的消弧用绝缘材料成形体,从消弧装置1排出了的热气体中所 含的氢、氢离子减少,因此,可以抑制使绝缘材料劣化的氟化氢、使绝缘降低的水等的氢化 合物的生成,可以抑制绝缘劣化,同时可以得到充分的压气压力。因此,具有可以得到抑制 绝缘劣化、动作机构简单、可小型化的气体断路器的显著的效果。
[0124] 实施例
[0125] 在以下记载本发明的实施例,但本发明不限于此。
[0126](实施例1~3、比较例1~3)
[0127] 准备表1中所示的各种聚合物。需要说明的是,作为氟化聚醚系聚合物,在实
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