断路器用绝缘喷嘴制造技术

本发明专利技术是关于一种被配置在一对触点之间的电弧发生部附近的向触点间发生的电弧喷射绝缘气体进行消弧的断路器用绝缘喷嘴，该绝缘喷嘴以混入了重量比为０．３％～１．０％的氮化硼的氟化乙烯树脂制成，能改善经多次断路后喷嘴的耐电压性能及断路性能的平衡，对提高喷嘴的机械强度及减低成本都有效果。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于断路器用绝缘喷嘴，特别是关于例如在吹管形断路器的电流断路时，对于在可动电弧触点及固定电弧触点间发生的电弧，喷射例如SF6气体，以在短时间内消弧而在电弧发生部附近所配置的绝缘喷嘴。在这种断路器中，将电流断开时，在可动电极及固定电极之间发生高温等离子体状的电弧。为了对此电弧进行消弧，以前都是从氟化树脂组成的绝缘性喷嘴，向电弧喷射空气、SF6气体等的气体流。但是，由氟化树脂制成的绝缘物接触到在高压空气或高压气体中发生的高温等离子体状的电弧时，从电弧发生的高能射线，不但接触到喷嘴的表面，而且侵入到它的内部，使喷嘴的内部产生空隙和碳素，使它的绝缘性能显著地下降。为了消除上述缺点，现时提供了一种使用，混入例如容积比为10%～80%的多量青铜等的金属、或氧化硅、氧化钛、氧化铝等金属氧化物的直径为3～20μm的粉末的无机填料的氟化乙烯树脂绝缘物的断路器。在这种断路器中所使用的树脂绝缘物，由于混入了多量的无机填料，使电弧的能量线被屏蔽，具有良好的内部耐电弧性，所以对于多次断路后的耐电压性能的改善是有用的。虽然作为混入于氟化乙烯树脂的无机填料已有多种被使用着，但作为混入超高压级的断路器用绝缘喷嘴的无机填料，从绝缘性、导热性等的观点看来，很明显地以氮化硼(BN)为最适合。例如，在专利公开公报昭58-178931号中，公开了混入容积比为1%～30%的氮化硼时，提高了多次断路后的耐电压性能。作为上述断路器用绝缘喷嘴，为了改善多次断路后的绝缘性能，使用了无机填料混入率较高的氟化乙烯树脂制的绝缘喷嘴。可是，增加了无机填料的混入量时，使绝缘喷嘴的消耗量增加，其结果，使断路性能下降。因此，为了提高耐电压性能而增加无机填料的混入量时，经过多次断路后，其断路性能就会下降，要改善这些耐电压性能及断路性能的平衡关系是困难的。本专利技术是为了解决这样的问题而研制的，其目的在于改善多次断路后的耐电压性能及断路性能的平衡，以获得最适合于多次断路的断路器用绝缘喷嘴。根据本专利技术的断路器用绝缘喷嘴，是由混入了重量比为0.3%～1.0%的氮化硼的氟化乙烯树脂构成的。在本专利技术中，改善了多次断路后的耐电压性能，同时，由于所混入的氮化硼为少量，所以在多次断路后，其断路性能的下降率极少，从而改善了这两个性能的平衡关系。被混入了作为填料的氮化硼的氟化乙烯树脂的绝缘喷嘴，由于遮断电流而在绝缘喷嘴内部造成的空隙(内部缺陷)及碳素的发生，比没有混入氮化硼的氟化乙烯树脂制的绝缘喷嘴的情形为少，通过混入适量的氮化硼改善了多次断路后的绝缘性能。可是，增加了氮化硼的混入量时，在实验上已确认到以下的事实，即(1)绝缘喷嘴的介电常数增大，(2)内部空隙增加，由此而引致耐电压性能的下降，这种耐电压特性的下降，当氮化硼的混入量超过1%重量时便会发生。图2是表示上述关系的实验结果，表示在混入了氮化硼的氟化乙烯树脂制的绝缘喷嘴中，氮化硼的混入量与在50KA、17ms作10次断路后的耐电压性能的关系。再者，纵轴的相对值是对于没有混入氮化硼的氟化乙烯树脂的相对值(以下的图3、图4及图1也是同样意味)。从这图中可以看到，在氮化硼的填充是为重量的1%～3%附近，具有耐电压的峰值。另一方面，至于机械强度，如图3所示，当氮化硼的混入量增加时，其机械强度便渐渐下降。因此，从机械强度的观点看来，氮化硼的混入量最好是少量。还有，当氮化硼的混入量增加时，经多次电流断路后，其断路性能就会下降。这可以通过以下的理由来加以说明。即，混入氮化硼时，由电流断路时的电弧所发生的能量线，被分散在绝缘喷嘴内的氮化硼所屏蔽而不能到达绝缘喷嘴内部，增大了绝缘喷嘴内部的耐电弧性。另一方面，在受电弧照射的绝缘喷嘴的表面层部分，增大了电弧的能量线吸收密度，使绝缘喷嘴的表面层容易消耗。绝缘喷嘴的消耗导致气体流路(绝缘喷嘴的内径)的增大，使在断路时所必需的吹气汽缸的压力积蓄不充分，造成断路性能下降。图4显示氮化硼的混入量与在50KA、17ms的条件下作10次断路后的第11次断路性能的关系。基于上述理由，氮化硼混入量少的情形具有较高的断路性能。其次，图1表示将图2的耐电压性能和图4的断路性能合并的复合性能与氮化硼混入量的关系。从这图可以知道，复合性能在氮化硼混入量重量比为0.5%～0.8%附近时最大，在0.3%～1.0%时，其复合性能高于没有混入氮化硼的氟化乙烯树脂的复合性能。此外，对于在图1中没有考虑的机械强度，氮化硼的混入量少较理想，进而在价格方面，由于氮化硼比较氟化乙烯树脂是非常高价的，所以，最好尽可能少量混入。从这样的理由看来，也可以知道，本专利技术的氮化硼混量是重量的0.3%～1.0%，这比原来的混入量为容积的1%～30%是很少的，因而是有利的。如上所述，由于本专利技术的配置在一对触点之间的电弧发生部附近、向触点间所发生的电弧喷射绝缘性气体以消弧的绝缘喷嘴，是由混入了重量比为0.3%～1.0%的氮化硼的氟化乙烯树脂构成的，所以能改善经多次断路后的耐电压性能及断路性能之间的平衡，同时具有机械强度高及成本的增加极小的效果。图1是表示根据本专利技术的一实施例的氮化硼的混入量与复合性能的关系图，图2是表示氮化硼的混入量与10次断路后的耐电压性能的关系图，图3是表示氮化硼的混入量与机械强度的关系图，图4是表示氮化硼的混入量与第11次断路的断路性能的关系图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被配置在一对触点间的电弧发生部附近，向在上述触点间发生的电弧喷射绝缘性气体进行消弧的断路器用绝缘喷嘴，其特征在于该喷嘴由混入了重量比为０．３％～１．０％的氮化硼的氟化乙烯树脂构成。

【技术特征摘要】
JP 1986-11-7 263897/861.一种被配置在一对触点间的电弧发生部附近，向在上...

【专利技术属性】
技术研发人员：米毅，吉积敏昭，细见守，大沼昭荣，山崎一郎，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]