CN101047304B - 气体绝缘开闭装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供有效的设备、母线配置的GIS，谋求敷地面积的缩小或母线长度的缩短化，提高断路器的保养、回收效率。通过单相设备构成线路内连接母线、引出母线、纵型断路器、线路间连接主母线。线路内连接母线、引出母线、以及线路间连接主母线将三相分的母线平行地配设在同一平面上。线路内连接母线以及线路间连接主母线配置成，线路内连接母线以及线路间连接主母线上下重合，以使各相的母线的主轴在同一方向且平面地略重叠。将引出母线在与线路内连接母线以及线路间连接主母线的主轴方向交叉的方向上下重合地配置。将纵型断路器配置在线路内连接母线和线路间连接主母线的侧方，并使其排列方向与线路内连接母线和线路间连接主母线的主轴的方向平行。

Description

气体绝缘开闭装置

技术领域

本发明涉及气体绝缘开闭装置，作为构成变电所等电气所的电气回路的母线接线方式，具有在线路间主母线之间串联连接配置3台断路器的称为3/2断路器方式的布局构成。

背景技术

一般，在适用了气体绝缘开闭装置(以下略称为GIS)的电气所中，进行3/2断路器方式的布局构成的情况下，如图5所示，由线路间连接主母线3A、3B连接多个线路(在本例中为了便于说明，线路数为线路6、线路7这2个线路)，在各线路6、7上，3台纵型断路器1A～1C和1D～1F分别经由配置于各断路器两侧的隔离开关5分别与线路内连接母线2A、2B电气地串联电接。通过采用该3/2断路器方式，单母线停止事故或断路器检修时，不需要与引出母线4相连接的系统的停止的运用成为可能。

一个线路例如线路6的配置构成为，3台断路器1A～1C、隔离开关5、线路内连接母线2A、2B全部配置在同一轴上。线路间连接主母线3A、3B与一个线路构成轴正交地连接，各线路并联配置。

在这样构成的线路中，为了不妨碍纵型断路器的保养、改造作业，在断路器1A～1C或1D～1F的上部空间需要吊运作业等检修空间。因此在引出母线4上附设有用于沿线路方向横振(横振り)的横振母线8。

另外，在图5中为了简洁地说明，仅表示GIS构成要素中需要说明的断路器、隔离开关、母线，接地开闭器、计量仪器用变量器、计 量仪器用变流器、避雷器等从记载中省略。

适用上述那样的3/2断路器方式的GIS布局的情况下，线路6中的3台断路器1A～1C、各断路器两侧的隔离开关5和线路内连接母线2A、2B等各构成设备分别配置在同一轴上，因此，线路尺寸(进深尺寸)为各设备的尺寸全加起来。线路6、7配置成互相并联，因此，包含横振母线8的影响，线路间的宽度尺寸也变长，使安置所需要的空间增大。屋内型GIS的情况下，需要体育馆那样的进深、宽度都宽广的建筑物。

由线路6、7间尺寸的增大使得线路间连接主母线3A、3B冗长化，由线路6、7的进深尺寸的增大引起的引出母线4冗长化，还包含本来不需要的横振母线8，需要很多构成母线。

如上所述，在现有的布局中为了GIS的安置而必须确保大的空间，从设置场所、经济性两方面来讲强烈地渴望改良。

进而在断路器的保养、改造时，需要从线路取出的情况下，由于断路器从两侧被隔离开关5夹入，因此无法直接取出。因此，必须在分解邻接的设备之后取出，用于检查、改造的作业效率低下。

作为这些改善例的一例，在专利文献1中记载着：在3/2断路器方式的气体绝缘开闭装置中，将线路间连接主母线、线路内连接母线作为三相母线，与该主母线平行地独立排列纵型断路器，由此来实现安置面积的缩小及检修性的提高的技术。然而，专利文献1中所记载的技术具有下面的要解决的问题，实用性并不是很好。

【专利文献1】日本特开昭58-006013号公报

在变电所的母线接线方式中，有单母线方式、多母线方式、3/2断路器方式等，在线路单位的经济性的比较是3/2断路器方式最高。这是因为，构成设备中最高价的断路器相对于2系统的引出使用3台。因此，3/2断路器方式的变电所作为从建设成本的关系来讲重要度高的变电所、即高电压、大容量变电所的构成主要被使用着。

另外，从构成GIS的母线的槽(tank)结构来看的特征是，随着从低电压变成高电压，有从三相一括设备结构并置单相设备3台从而构成三相的倾向。一般，三相一括结构因GIS的缩小化、经济性而被采用起来，但为了在同一箱内收纳三相分的单相设备，电场应力变得严格，与高电压化一起箱尺寸增大，且绝缘支持物大型化等技术难度加大，有压迫单相器的优点即缩小化、经济性的倾向。

万一事故时影响范围共同波及三相，因此修复时间或修复成本增大，在不允许长时间停电的重要变电所中强烈地希望单相化。换言之，在高电压、大容量变电所中一般采用单相器。顺便提一下，纵观全世界，在电压145kV级别以下的GIS中三相器是主流，但在420kV以上则相反地几乎由单相器构成。

虽然在这样高电压、大容量的非常重要的变电所中建设成本较高，但采用3/2断路器方式、大容量的非常重要的变电所所使用的GIS因上述理由而由单相器构成的情况很多。

在这样的技术背景下上述专利文献1所记载的、将3台断路器作为纵型地直线地并置、与该直线大致平行地将主母线分别向附设面支持、在各断路器之间由连接用母线电连接、由三相主母线以上、下的关系并置了连接用母线的气体绝缘装置中，若假设为由单相母线构成了主母线的结构，则成为在垂直方向上配置3根母线、或水平地配置3根母线的任一个或两者的组合。

但是，在垂直方向上配置3根母线的情况下，其宽度尺寸不增加，但是实际上从纵型断路器的开口部降下来的母线无法与第2相、第3相母线干涉地连接。为此成为水平地配置3根母线的结构，但为了使从纵型断路器的上、下开口部降下来的各母线与3根垂直母线相连接，单相主母线共计6根横向排列，因此宽度尺寸大幅增大。

这一点，连接用母线也一样，由于来自纵型断路器的开口部的连结母线水平地出来，单相连接母线也因避开与上述相同的干涉的理由而不得不垂直配置。这样一来高度方向上大幅伸长。这样便距该提案所要解决的缩小化效果很远。

发明内容

本发明就是为了解决上述现有技术的问题点而被提出的，其目的在于提供一种气体绝缘开闭装置，通过将纵型断路器与线路间连接主母线相对配置，并将各线路配置在同一轴上，从而作为有效的设备、母线配置，可谋求敷地面积的缩小或母线长的缩短化，提高断路器的保养、改造效果。

为了达到上述目的，本发明的气体绝缘开闭装置，其为3/2断路器方式的气体绝缘开闭装置，其具有经由第1、第2线路间连接主母线而连接的第1、第2线路，第1、第2和第3断路器经由第1和第2线路内连接母线而电气地串联连接在该第1线路上，并且第4、第5和第6断路器经由第3和第4线路内连接母线而电气地串联连接在该第2线路上，上述第1和第3断路器的一端分别连接在上述第1、第2线路间连接主母线上，上述第4和第6断路器的一端分别连接在上述第1、第2线路间连接主母线上，并且，引出母线分别从上述第1和第2线路内连接母线以及上述第3和第4线路内连接母线导出，与输电线或变压器相连接，其特征在于，构成上述气体绝缘开闭装置的设备和母线分别由单相设备和单相母线构成，上述第1、第2线路间连接主母线、和上述第1、第2、第3以及第4线路内连接母线分别三相水平配置而构成母线组，这些母线组成为共用垂直轴的层叠配置，并且，将第1、第2线路间连接主母线的某一个线路间连接主母线作为最上级层，将另一个线路间连接主母线作为最下级层，在其间将上述第1、第3线路内连接母线配置成1层，并且，将上述第2、第4线路内连接母线配置成另1层，进而，上述母线组的任一个母线的主轴都成为同一方向，任一个母线的主轴都配置成在平面上重叠的位置关系，上述第1、第2线路的第1至第6断路器由上下具有开口部(口出し部)的纵型断路器构成，使这些纵型断路器接近上述母线 组的侧方，且使这些纵型断路器的排列方向成为与上述母线组形成的主轴相平行地配置并分别与上述母线组中对应的母线相连接，将上述引出母线沿与上述母线组形成的主轴方向相垂直的水平方向导出。

在具有上述结构的本发明的气体绝缘开闭装置，第1和第2线路内连接母线以及第1和第2线路间连接主母线(将这4组母线称为母线组)，进而将引出母线、各断路器分别作为单相设备而构成并且并设3台而成为三相的结构，使各线路的第1至第3断路器成为纵型断路器，由此可层叠配置各母线。

发明的效果：

根据本发明，通过层叠配置母线组，可缩小装置整体的进深尺寸、高度尺寸。在母线组或断路器中使用单相设备，因此，与使用三相一括型设备构成的气体绝缘装置相比，可实现确保适于高电压、大容量这一优点的同时，可实现谋求敷地面积的缩小或母线长的缩短化，提高断路器的保养、改造效果。

附图说明

图1是表示本发明的气体绝缘开闭装置的一实施形态的俯视图。

图2是图1的气体绝缘开闭装置的主视图。

图3是图1的气体绝缘开闭装置的纵型断路器部分的侧视图。

图4是图1的气体绝缘开闭装置的单线接线图。

图5是表示以往的气体绝缘开闭装置的一例的俯视图。

具体实施方式

下面参照图1至图4具体说明本发明的第1实施形态。即，图1是本实施形态的俯视图，图2是表示去掉断路器的一部分及线路间连接主母线而表示的主视图，图3是表示纵型断路器部分和主母线的关系的侧视图，图4是单线接线图。另外，对于图5所示的以往的气体绝缘开闭装置相同的部件，付与相同的符号来说明。

(1)实施形态的结构

如图1所示，第1和第2线路6、7，由分别相互平行配置的3根单相母线构成三相，线路内连接母线2A、2B、大致等间隔地配置的3台断路器1A、1B、1C、以及1D、1E、1F串联连接。进而如图2、图3所示，线路6的情况下，线路内连接母线2A，经由连结母线15和隔离开关5，位于该连结母线15的下方且与连结母线15正交地与纵型断路器1A、1B的上部开口部9A相连接。线路内连接母线2B，经由连结母线15和隔离开关5，位于该连结母线15的下方且与连结母线15正交地与纵型断路器1B、1C的下部开口部9B相连接。

另外，线路7的情况下，线路内连接母线2A，经由连结母线15和隔离开关5，位于该连结母线15的下方且与连结母线15正交地与纵型断路器1D、1E的下部开口部9A相连接。线路内连接母线2B，经由连结母线15和隔离开关5，位于连结母线15的下方且与连结母线15正交地与纵型断路器1E、1F的上部开口部9B相连接。

另外，也可使线路7的线路内连接母线2A、2B的配置连接与线路6相同，但是在这里若从线路6、7之间流动的电流(潮流)的均等化，例如在线路6中从断路器1A、1B之间到输电线，从断路器1B、1C之间到变压器，另外在线路7中从断路器1D、1E之间到输电线，从断路器1E、1F之间到变压器，则在图4所示的单相接线图上可交叉式引出。而且，线路6的同一母线、同一设备单元的情况下，可进行上述交叉式引出，成为高度运用性、扩张性高的实施形态。

第1线路6的线路内连接母线2A、2B和第2线路7的线路内连接母线2A、2B平面地配置在同一轴上。线路内连接母线2A、2B如图3所示地共用垂直轴地层叠配置，其间隔与纵型断路器的上部开口部9A和下部开口部9B之间的间距大致相等。

连接第1和第2线路6、7的线路间连接主母线3A、3B，由分别互相平行地配置的3根单相母线三相构成。如图2和图3所示，线路间连接主母线3A经由隔离开关5与断路器1C、1D的上部开口部9A 相连接，并且被配置在线路内连接母线2A的上方。

线路间连接主母线3B经由隔离开关5与断路器1A、1F的下部开口部9B相连接，并且被配置在线路内连接母线2B的下方。线路间连接主母线3A、3B成为，与线路内连接母线2A、2B平行且共用垂直轴的层叠配置。另外，在图1的俯视图中，表示到线路内连接母线2A、2B，线路间连接主母线3A、3B因为母线辨别的容易性而不用表示。

在线路内连接母线2A、2B上设有向上具有开口的分支管，经由与该分支管相连结的垂直母线40，从与断路器1的上部开口部9A的高度大致相同位置引出在与线路内连接母线2A、2B正交的方向上由3根单相母线构成的三相分的引出母线4。

另外，一般在该引出母线4上连接有隔离开关、接地开闭器、计量仪器开闭器、计量仪器用变量器、绝缘套管等，连接成系统。

在第1和第2线路6、7中分别串联电连接有第1到第3纵型断路器1A～1C和1D～1F。这些纵型断路器1A～1C和1D～1F，如图1至图3所示，都并置3台单相断路器而三相构成，该各相断路器的开口部9A、9B的方向，与电路间连接主母线3A、3B以及线路内连接母线2A、2B(以下称为母线组)相对，在母线组的侧方，其排列方向与母线组形成的主轴平行地配置。

另外，引出母线4分别从线路内连接母线2A、2B分支，经过垂直母线40，与邻接的断路器1相反方向地，且从纵型断路器的上部开口部位置、或者与上述连结母线15大致相同高度沿水平方向引出。由此，可不改变线路间连接主母线3A和线路内连接母线2A的高度地将引出母线4引出。

其中，对于与输电线相连接的引出母线4，在其各相端部分别配置有气体绝缘套管10。该情况下，连接气体绝缘套管的相配置(通常称为A相、B相、C相)的各三相的绝缘套管轴的轴线配置成与母 线组的主轴平面地平行。

(2)实施形态的作用

如以上所述，在本实施形态中，通过在包括线路间连接主母线3A、3B以及线路内连接母线2A、2B的母线组的外侧配置纵型的各断路器1A～1C和1D～1F，从而，不分解其他的设备地单独引出断路器1成为可能，可大幅缩小用于检修、改造范围的作业范围，可降低保养所需的作业时间、费用。

通过在各线路6、7的母线组的外侧配置与母线组平行的断路器列，从而，可以单相母线3根分+断路器1台分的宽度构成GIS各线路的进深尺寸。这与现有例或图5所示的结构相比，其进深尺寸约为1/3以下，可大幅地缩小。因此，可谋求敷地取得费用或GIS建筑物建设费用的降低，通过各线路的进深尺寸变小，可缩短引出母线4，可谋求成本的降低。

无需如以往那样避开断路器上部配置引出母线4，可缩小设置空间。进而，用于引出母线4导出的横振母线8也变得不需要，也有助于削减引出母线结构单元。

在本实施形态中，由单相设备构成装置整体，沿上下方向4级层叠地配置线路内连接母线2A、2B、线路间连接主母线3A、3B，在最下级和最上级配置线路间连接主母线3A、3B，在主母线之间2级配置线路内连接母线2A、2B。而且，线路内连接母线2A、2B将分别形成的三相轴线与纵型断路器1A～1C、1D～1F的上下开口部9A、9B相连接的水平连结母线15的轴线偏移母线径以上并使其正交。进而在该偏移的间隔之间配置隔离开关5。

引出母线4的高度与连结母线15配置在同一水平面上，因此，不改变线路间连接主母线3A、3B、线路内连接母线2A、2B的高度位置便可立体交叉。利用该立体交叉的台阶尺寸配置隔离开关5用的空间利用率提高了，可实现GIS的缩小化。

使纵型断路器3台、1A～1C、1D～1F的各间隔成为等间距，使线路内连接母线2A、2B的上下间隔与纵型断路器的上下出口间距相吻合，因此在线路内连接母线2A、2B两侧附设隔离开关5而成的单元可以挪用到任何线路中，可提供通用性、经济性高的GIS。

在与纵型断路器1A～1C、1D～1F的上下开口部9A、9B相连接的水平连结母线15和线路内连接母线2A、2B双方的母线轴交叉的附近，配置有一方的开口在上述连结母线15一侧而另一方在线路内连接母线2A、2B一侧具有开口的隔离开关5，并分别电气地串联连接。因此在从与纵型断路器相连接的水平连结母线15到线路内连接母线2A、2B的连接中，不需要用于以立体交叉为目的的台阶连接(弯曲)母线，可削减母线单元的数量。水平连结母线15、线路内连接母线2A、2B可分别由直线母线构成，因此母线的制作变得容易，可降低成本。另外，在这里，一般在隔离开关5中附属有接地装置，但如前所述，这并不是本发明的本质，因此由隔离开关5作代表。

通过这样的结构，可使所有的母线立体交叉，而且可使装置整体的进深尺寸、高度尺寸最小。

即，进深尺寸可由单相母线3根分+断路器宽度构成。与此相对，在专利文献1所记载的结构中，是三相母线2根+断路器宽度，但三相母线一般与单相母线相比直径比为1.5～2倍，因此实质上，本实施形态的装置与专利文献1所记载的装置相比为同等以下。

进而，在超高压变电所中，隔着GIS列，一方在输电线一侧，另一方由变压器组构成的情况很多。也考虑到这一点，可以在输电线一侧配置气体绝缘套管10，在相反一侧配置引出母线4，与变压器等相连接。该情况下，引出母线4通过断路器上部时，断路器的检修性受损，因此，将断路器配置在引出母线4的相反一侧。由此，可实现扩张性提高且紧凑的气体绝缘开闭装置。

Claims (7)

1.一种气体绝缘开闭装置，其为3/2断路器方式的气体绝缘开闭装置，其具有经由第1、第2线路间连接主母线而连接的第1、第2线路，第1、第2和第3断路器经由第1和第2线路内连接母线而电气地串联连接在该第1线路上，并且第4、第5和第6断路器经由第3和第4线路内连接母线而电气地串联连接在该第2线路上，上述第1和第3断路器的一端分别连接在上述第1、第2线路间连接主母线上，上述第4和第6断路器的一端分别连接在上述第1、第2线路间连接主母线上，并且，引出母线分别从上述第1和第2线路内连接母线以及上述第3和第4线路内连接母线导出，与输电线或变压器相连接，其特征在于，

构成上述气体绝缘开闭装置的设备和母线分别由单相设备和单相母线构成，

上述第1、第2线路间连接主母线、和上述第1、第2、第3以及第4线路内连接母线分别三相水平配置而构成母线组，

这些母线组成为共用垂直轴的层叠配置，并且，将第1、第2线路间连接主母线的某一个线路间连接主母线作为最上级层，将另一个线路间连接主母线作为最下级层，在其间将上述第1、第3线路内连接母线配置成1层，并且，将上述第2、第4线路内连接母线配置成另1层，进而，上述母线组的任一个母线的主轴都成为同一方向，任一个母线的主轴都配置成在平面上重叠的位置关系，

上述第1、第2线路的第1至第6断路器由上下具有开口部的纵型断路器构成，使这些纵型断路器接近上述母线组的侧方，且使这些纵型断路器的排列方向成为与上述母线组形成的主轴相平行地配置并分别与上述母线组中对应的母线相连接，

将上述引出母线沿与上述母线组形成的主轴方向相垂直的水平方向导出。

2.如权利要求1所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，

将上述第1至第3纵型断路器的至少1个，配置在隔着上述第1和第2线路内连接母线同连接在上述第1或第2线路内连接母线上的引出母线的导出方向相反的位置上；将上述第4至第6纵型断路器的至少1个，配置在隔着上述第3和第4线路内连接母线同连接在上述第3或第4线路内连接母线上的引出母线的导出方向相反的位置上。

3.如权利要求1所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，

在各相的引出母线的引出端连接有气体绝缘套管，连接三相的气体绝缘套管的套管轴的轴线，配置成与上述母线组的主轴平行。

4.如权利要求1所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，

在上述第1线路中，将第1断路器的上部开口部和第2断路器的上部开口部与第1线路内连接母线相连接，将第2断路器的下部开口部和第3断路器的下部开口部与第2线路内连接母线相连接，将第1断路器的下部开口部与第2线路间连接主母线相连接，将第3断路器的上部开口部与第1线路间连接主母线相连接，

在上述第2线路中，将第4断路器的下部开口部和第5断路器的下部开口部与上述第3线路内连接母线相连接，将第5断路器的上部开口部和第6断路器的上部开口部与上述第4线路内连接母线相连接，将第4断路器的上部开口部与上述第1线路间连接主母线相连接，将第6断路器的下部开口部与上述第2线路间连接主母线相连接。

5.如权利要求1所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，

将上述第1、第3线路内连接母线配置成1层，并且，将上述第2、第4线路内连接母线配置成另1层，该2层的间隔尺寸与上述第1至第6纵型断路器的上部开口部和下部开口部之间的间距一致。

6.如权利要求1所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，

使上述引出母线沿水平方向引出的高度位置与上述第1至第6纵型断路器的上部开口部高度位置吻合。

7.如权利要求1所述的气体绝缘开闭装置，其特征在于，

上述第1至第6纵型断路器的上或下开口部分别连接有水平的连结母线，在连结母线和分别与上述第1至第6纵型断路器连接的相应的线路内连接母线的母线轴的交叉位置附近，分别配置有一方的开口在上述连结母线一侧而另一方的开口在相应的线路内连接母线一侧的隔离开关，将上述连结母线、上述隔离开关和相应的线路内连接母线电气地串联连接。

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