[其他]斷路器用絕緣噴嘴

無效

• 申請號: 87105280
• 申請日: 1987-07-27
• 公開（公告）號: CN87105280A
• 公開（公告）日: 1988-05-25
• 發明（設計）人: 米沢毅;吉積敏昭;細見守;大沼昭榮;山崎一郎
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01H33/22
• 分類號: H01H33/22
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 葉凱東,吳秉芬

本發明是關于斷路器用絕緣噴嘴，特別是關于例如在吹管形斷路器的電流斷路時，對于在可動電弧觸點及固定電弧觸點間發生的電弧，噴射例如SF₆氣體，以在短時間內消弧而在電弧發生部附近所配置的絕緣噴嘴。

在這種斷路器中，將電流斷開時，在可動電極及固定電極之間發生高溫等離子體狀的電弧。為了對此電弧進行消弧，以前都是從氟化樹脂組成的絕緣性噴嘴，向電弧噴射空氣、SF₆氣體等的氣體流。但是，由氟化樹脂制成的絕緣物接觸到在高壓空氣或高壓氣體中發生的高溫等離子體狀的電弧時，從電弧發生的高能射線，不但接觸到噴嘴的表面，而且侵入到它的內部，使噴嘴的內部產生空隙和碳素，使它的絕緣性能顯著地下降。

為了消除上述缺點，現時提供了一種使用，混入例如容積比為10%～80%的多量青銅等的金屬、或氧化硅、氧化鈦、氧化鋁等金屬氧化物的直徑為3～20μm的粉末的無機填料的氟化乙烯樹脂絕緣物的斷路器。在這種斷路器中所使用的樹脂絕緣物，由于混入了多量的無機填料，使電弧的能量線被屏蔽，具有良好的內部耐電弧性，所以對于多次斷路后的耐電壓性能的改善是有用的。雖然作為混入于氟化乙烯樹脂的無機填料已有多種被使用著，但作為混入超高壓級的斷路器用絕緣噴嘴的無機填料，從絕緣性、導熱性等的觀點看來，很明顯地以氮化硼（BN）為最適合。例如，在專利公開公報昭58-178931號中，公開了混入容積比為1%～30%的氮化硼時，提高了多次斷路后的耐電壓性能。

作為上述斷路器用絕緣噴嘴，為了改善多次斷路后的絕緣性能，使用了無機填料混入率較高的氟化乙烯樹脂制的絕緣噴嘴。可是，增加了無機填料的混入量時，使絕緣噴嘴的消耗量增加，其結果，使斷路性能下降。因此，為了提高耐電壓性能而增加無機填料的混入量時，經過多次斷路后，其斷路性能就會下降，要改善這些耐電壓性能及斷路性能的平衡關系是困難的。

本發明是為了解決這樣的問題而研制的，其目的在于改善多次斷路后的耐電壓性能及斷路性能的平衡，以獲得最適合于多次斷路的斷路器用絕緣噴嘴。

根據本發明的斷路器用絕緣噴嘴，是由混入了重量比為0.3%～1.0%的氮化硼的氟化乙烯樹脂構成的。

在本發明中，改善了多次斷路后的耐電壓性能，同時，由于所混入的氮化硼為少量，所以在多次斷路后，其斷路性能的下降率極少，從而改善了這兩個性能的平衡關系。

被混入了作為填料的氮化硼的氟化乙烯樹脂的絕緣噴嘴，由于遮斷電流而在絕緣噴嘴內部造成的空隙（內部缺陷）及碳素的發生，比沒有混入氮化硼的氟化乙烯樹脂制的絕緣噴嘴的情形為少，通過混入適量的氮化硼改善了多次斷路后的絕緣性能。可是，增加了氮化硼的混入量時，在實驗上已確認到以下的事實，即（1）絕緣噴嘴的介電常數增大，（2）內部空隙增加，由此而引致耐電壓性能的下降，這種耐電壓特性的下降，當氮化硼的混入量超過1%重量時便會發生。

圖2是表示上述關系的實驗結果，表示在混入了氮化硼的氟化乙烯樹脂制的絕緣噴嘴中，氮化硼的混入量與在50KA、17ms作10次斷路后的耐電壓性能的關系。再者，縱軸的相對值是對于沒有混入氮化硼的氟化乙烯樹脂的相對值（以下的圖3、圖4及圖1也是同樣意味）。從這圖中可以看到，在氮化硼的填充是為重量的1%～3%附近，具有耐電壓的峰值。

另一方面，至于機械強度，如圖3所示，當氮化硼的混入量增加時，其機械強度便漸漸下降。因此，從機械強度的觀點看來，氮化硼的混入量最好是少量。

還有，當氮化硼的混入量增加時，經多次電流斷路后，其斷路性能就會下降。這可以通過以下的理由來加以說明。即，混入氮化硼時，由電流斷路時的電弧所發生的能量線，被分散在絕緣噴嘴內的氮化硼所屏蔽而不能到達絕緣噴嘴內部，增大了絕緣噴嘴內部的耐電弧性。另一方面，在受電弧照射的絕緣噴嘴的表面層部分，增大了電弧的能量線吸收密度，使絕緣噴嘴的表面層容易消耗。絕緣噴嘴的消耗導致氣體流路（絕緣噴嘴的內徑）的增大，使在斷路時所必需的吹氣汽缸的壓力積蓄不充分，造成斷路性能下降。圖4顯示氮化硼的混入量與在50KA、17ms的條件下作10次斷路后的第11次斷路性能的關系。基于上述理由，氮化硼混入量少的情形具有較高的斷路性能。

其次，圖1表示將圖2的耐電壓性能和圖4的斷路性能合并的復合性能與氮化硼混入量的關系。從這圖可以知道，復合性能在氮化硼混入量重量比為0.5%～0.8%附近時最大，在0.3%～1.0%時，其復合性能高于沒有混入氮化硼的氟化乙烯樹脂的復合性能。