JP2001112125A - 発変電所 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発変電所の電力系統を構成する孤立型の電力
機器を削減することができる、コンパクトで安価な発変
電所を提供する。 【解決手段】 電送路と、避雷器と、断路器と、遮断器
と、計器用変圧器と、計器用変流器と、保護継電器を備
えた発変電所において、計器用変流器あるいは計器用変
圧器の少なくとも一方を、断路器あるいは避雷器に一体
に設置する。また、計器用変流器を、遮断器を構成する
２つの導体のいずれかまたは両方に設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発変電所に係わり、
特に、計器用変流器または計器用変圧器、あるいは計器
用変流器と計器用変圧器の両方を適切に配置することに
より、コンパクト化及び低廉化を図った発変電所に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】発電所、変電所あるいは開閉所等の発変
電所には、送電線、母線あるいは線路等の電気を送電す
るための電送路がある。この電送路に地絡や短絡等の事
故が発生した場合には、その事故によって電送路に電気
的に接続された電力機器が破損しないように、事故が発
生した電送路を電気的に切離す必要がある。そのため、
電送路には、電送路を電気的に切離したり接続したりす
る遮断器や断路器等の開閉装置が設置されている。

【０００３】また、事故の発生を検出するためには、電
送路の電流や電圧の値を知る必要があるため、電送路に
は、電流を測定するための計器用変流器や電圧を測定す
るための計器用変圧器が設置され、さらに、これらの計
器用変流器や計器用変圧器から送られる電流や電圧の情
報から、電送路の事故の有無を判定する保護継電装置が
発変電所に設置されている。そして、この保護継電装置
において事故の発生が検出されると、保護継電装置から
遮断器や断路器等の開閉装置へ電送路の切離し命令が送
られ、電送路が電気的に切離されるように構成されてい
る。

【０００４】以上のように発変電所は、電送路、遮断
器、断路器、計器用変流器、計器用変圧器及び保護継電
装置等からなる電力系統を構成している。以下、従来の
発変電所の構成例を、図９に基づいて説明する。なお、
図９に示した従来例は開閉所である。

【０００５】すなわち、図９に示した開閉所へ引き込ま
れる送電線１は、鉄塔２により支持され、送電線１によ
って送電された電気は、導体３を通って避雷器４から断
路器５へと導かれる。また、避雷器４と断路器５の間の
導体３の近傍には、計器用変圧器とそれを支持する碍子
とからなる孤立型の計器用変圧器６が設置されている。
なお、避雷器は、雷撃や電力系統の開閉操作によって生
じる過電圧を制限して、電力系統を正常な状態に自己回
復させる機能を持っている。

【０００６】断路器５は、導体３と導体７を導体８の両
端の接点９、１０で電気的に開閉する構造となってい
る。すなわち、断路器５が閉じており、導体３と導体７
が電気的に接続されているとき、送電線１から断路器５
まで送電された電気は、導体７を通って遮断器１１へと
導かれる。また、断路器５と遮断器１１の間の導体７の
近傍には、計器用変流器とそれを支持する碍子からなる
孤立型の計器用変流器１２が設置されている。

【０００７】遮断器１１は、導体７と導体１３を、碍子
１４の内部に設けられた接点（図示せず）で電気的に開
閉する構造となっている。すなわち、遮断器１１が閉じ
ており、導体７と導体１３が電気的に接続されていると
き、送電線１から遮断器１１まで送電された電気は、導
体１３を通って断路器１５へと導かれる。また、遮断器
１１と断路器１５の間の導体１３の近傍には、孤立型の
計器用変流器１６が設置されている。

【０００８】次に、断路器１５は、導体１３と導体１７
を接点１８で電気的に開閉する構造となっている。すな
わち、断路器１５が閉じており、導体１３と導体１７が
電気的に接続されているとき、送電線１から断路器１５
まで送電された電気は、導体１７を通って母線１９へと
導かれる。また、断路器１５と母線１９の間の導体１７
の近傍には、孤立型の計器用変圧器２０が設置されてい
る。

【０００９】このようにして送電線１から母線１９まで
送電された電気は、母線１９を介して他の線路に電気を
送電するように構成されている。図９に示した開閉所で
は、送電線１から母線１９まで送電された電気は、導体
２１を通って断路器２２へと導かれる。また、母線１９
と断路器２２の間の導体２１の近傍には、孤立型の計器
用変圧器２３が設置されている。

【００１０】また、断路器２２は、導体２１と導体２４
を接点２５で電気的に開閉する構造となっている。すな
わち、断路器２２が閉じており、導体２１と導体２４が
電気的に接続されているとき、送電線１から断路器２２
まで送電された電気は、導体２４を通って遮断器２６へ
と導かれる。また、断路器２２と遮断器２６の間の導体
２４の近傍には、孤立型の計器用変流器２７が設置され
ている。

【００１１】遮断器２６は、導体２４と導体２８を、碍
子２９の内部に設けられた接点（図示せず）で電気的に
開閉する構造となっている。すなわち、遮断器２６が閉
じており、導体２４と導体２８が電気的に接続されてい
るとき、送電線１から遮断器２６まで送電された電気
は、導体２８を通って断路器３０へと導かれる。また、
遮断器２６と断路器３０の間の導体２８の近傍には、孤
立型の計器用変流器３１が設置されている。

【００１２】断路器３０は、導体２８と導体３２を接点
３３で電気的に開閉する構造となっている。すなわち、
断路器３０が閉じており、導体２８と導体３２が電気的
に接続されているとき、送電線１から断路器３０まで送
電された電気は、導体３２を通って避雷器３４から送電
線３５へと導かれる。開閉所から引き出される送電線３
５は、鉄塔３６によって支持されている。また、断路器
３０と避雷器３４の間の導体３２の近傍には、孤立型の
計器用変圧器３７が設置されている。さらに、開閉所内
には保護継電器（図示せず）が設置されている。なお、
電力系統の事故区間を特定できるように、前記計器用変
流器は、保護監視区間の境界である遮断器の両側に配置
され、計器用変圧器は、保護監視区間の境界である避雷
器と断路器の間、あるいは母線と断路器の間に配置され
ている。

【００１３】続いて、従来から用いられている孤立型の
計器用変流器の構成を、図１０に基づいて説明する。す
なわち、図１０に示した孤立型の計器用変流器は、測定
対象である一次導体５５の周りに巻かれた鉄心５６と、
この鉄心５６に巻かれた二次コイル５７と、二次コイル
５７からの電気信号を伝送する信号線５８と、鉄心５６
と二次コイル５７を収納する容器５９と、この容器５９
に取り付けられ、信号線５８を容器５９の外部へ取り出
す端子６０と、容器５９を支持する中空の碍子６１と、
碍子６１を支持する固定台６２と、信号線５８からの電
気信号を信号線６３に対して絶縁された電気信号に変換
する絶縁トランス６４と、信号線６３に接続された信号
処理器６５から構成されている。なお、信号線５８は、
中空の碍子６１の内部を通過し、固定台６２の側部から
取り出されている。

【００１４】このように構成された孤立型の計器用変流
器においては、鉄心５６と二次コイル５７からなるセン
サ部において、一次導体５５の高圧電流がハンドリング
の容易な二次コイル５７の低圧電流に変換されて出力さ
れる。この一次導体５５と鉄心５６、鉄心５６と二次コ
イル５７は絶縁が必要であるため、容器５９の内部はガ
スまたは油で充填されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような構成を有する従来の発変電所においては、以下
に述べるような問題点があった。すなわち、図９に示し
たような従来の発変電所においては、計器用変流器や計
器用変圧器としては、それぞれを支持する碍子を備えた
孤立型の計器用変流器や計器用変圧器が使用されてき
た。このような孤立型の計器用変流器や計器用変圧器
は、それぞれ独立に碍子等による絶縁対策が施され、一
つの電力機器として構成されているため、計器用変流器
本体や計器用変圧器本体に比べてコストが高くなるとい
う問題点があった。

【００１６】また、孤立型の計器用変流器や計器用変圧
器を用いた場合には、専用の据付面積が必要となるた
め、電力系統は長くなり、複雑な構成になるといった問
題点があった。すなわち、上述したように、孤立型の計
器用変流器においては、鉄心５６や二次コイル５７等の
導体が重く、また、二次コイル５７や信号線５８等の二
次側導体は低圧にする必要があるため、計器用変流器の
センサ部を他の電力機器と一体化して構成することが困
難であった。

【００１７】このように、従来の計器用変流器や計器用
変圧器としては、鉄心巻線型の計器用変流器や計器用変
圧器といった孤立型の機器が使用されてきたため、電力
系統の大電流化に伴い、大型化、重量化するといった問
題点があった。このため、各電力機器を一体化して小型
化を図った、コンパクトで安価な発変電所の開発が切望
されていた。

【００１８】本発明は、上述したような従来技術の問題
点を解決するために提案されたものであり、その目的
は、発変電所の電力系統を構成する孤立型の電力機器を
削減することができる、コンパクトで安価な発変電所を
提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、次のような手段により発変電所を構成す
るものである。すなわち、請求項１に記載の発明は、電
送路と、避雷器と、断路器と、遮断器と、計器用変圧器
と、計器用変流器と、保護継電器を備えた発変電所にお
いて、前記計器用変流器あるいは計器用変圧器の少なく
とも一方を、前記断路器に一体に設置したことを特徴と
するものである。

【００２０】上記の構成を有する請求項１に記載の発明
によれば、計器用変流器あるいは計器用変圧器の少なく
とも一方を、断路器に一体に設置することにより、従来
用いられていた孤立型の計器用変流器あるいは計器用変
圧器が不要となるので、専用の据付面積が削減でき、電
力系統を短くすることができる。また、発変電所の構成
が複雑になることもない。

【００２１】請求項２に記載の発明は、電送路と、避雷
器と、断路器と、遮断器と、計器用変圧器と、計器用変
流器と、保護継電器を備えた発変電所において、前記計
器用変流器あるいは計器用変圧器の少なくとも一方を、
前記避雷器に一体に設置したことを特徴とするものであ
る。上記の構成を有する請求項２に記載の発明によれ
ば、計器用変流器あるいは計器用変圧器の少なくとも一
方を、避雷器に一体に設置することにより、従来用いら
れていた孤立型の計器用変流器あるいは計器用変圧器が
不要となるので、専用の据付面積が削減でき、電力系統
を短くすることができる。また、発変電所の構成が複雑
になることもない。

【００２２】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発変電所において、前記断路器が、第１の導体と、こ
の第１の導体を支持する第１の碍子と、第２の導体と、
この第２の導体を支持する第２の碍子と、前記第１の導
体と第２の導体を電気的に開閉する接点とからなり、前
記第１の碍子の直上部の第１の導体または前記第２の碍
子の直上部の第２の導体に、前記計器用変流器あるいは
計器用変圧器を設置したことを特徴とするものである。
上記の構成を有する請求項３に記載の発明によれば、第
１の碍子の直上部の第１の導体、または第２の碍子の直
上部の第２の導体に、計器用変流器あるいは計器用変圧
器を設置することにより、計器用変流器あるいは計器用
変圧器の絶縁対策を容易にすることができる。

【００２３】請求項４に記載の発明は、電送路と、避雷
器と、断路器と、遮断器と、計器用変圧器と、計器用変
流器と、保護継電器を備えた発変電所において、前記遮
断器が、第３の導体及び第４の導体と、前記第３の導体
と第４の導体を支持する第３の碍子と、前記第３の導体
と第４の導体を電気的に開閉する接点とからなり、前記
第３の碍子の直端部の第３の導体と第４の導体のいずれ
かまたは両方に、前記計器用変流器を設置したことを特
徴とするものである。

【００２４】上記の構成を有する請求項４に記載の発明
によれば、前記第３の碍子の直端部の第３の導体と第４
の導体のいずれかまたは両方に計器用変流器を設置する
ことにより、計器用変流器の絶縁対策を容易にすること
ができ、また、計器用変流器を遮断器に一体に設置する
ことにより、従来用いられていた孤立型計器用変流器を
削減することができる。

【００２５】請求項５に記載の発明は、請求項１又は請
求項３に記載の発変電所において、計器用変流器を断路
器の遮断器側に設置したことを特徴とするものである。
上記の構成を有する請求項５に記載の発明によれば、計
器用変流器を、発変電所の電力系統の適切な保護監視区
間の境界に設置することができる。

【００２６】請求項６に記載の発明は、請求項１又は請
求項３に記載の発変電所において、計器用変圧器を断路
器の電送路側または避雷器側に設置したことを特徴とす
るものである。上記の構成を有する請求項６に記載の発
明によれば、計器用変圧器を、発変電所の電力系統の適
切な保護監視区間の境界に設置することができる。

【００２７】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請
求項５のいずれか一に記載の発変電所において、計器用
変流器にファイバ型光変流器を用いたことを特徴とする
ものである。上記の構成を有する請求項７に記載の発明
によれば、計器用変流器の絶縁対策を容易にすることが
できる。

【００２８】請求項８に記載の発明は、請求項１、請求
項２、請求項３あるいは請求項６のいずれか一に記載の
発変電所において、計器用変圧器に光変圧器を用いたこ
とを特徴とするものである。上記の構成を有する請求項
８に記載の発明によれば、計器用変圧器の絶縁対策を容
易にすることができる。

【００２９】請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請
求項８のいずれか一に記載の発変電所において、計器用
変流器あるいは計器用変圧器が防振取付けされているこ
とを特徴とするものである。上記の構成を有する請求項
９に記載の発明によれば、計器用変流器あるいは計器用
変圧器への振動伝達を低減することができる。

【００３０】請求項１０に記載の発明は、請求項７に記
載の発変電所において、ファイバ型光変流器が、遮断器
に配設されたシールドリングの内壁に収納されているこ
とを特徴とするものである。上記の構成を有する請求項
１０に記載の発明によれば、ファイバ型光変流器をコン
パクトに収納することができるので、光変流器を設置す
るための専用スペースを削減することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を適用した発変電
所の一つの実施の形態である開閉所について、図面を参
照して具体的に説明する。なお、図９に示した従来型と
同一の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。

【００３２】［１．構成］ ［１−１．開閉所の全体構成］本実施形態においては、
図１に示したように、開閉所へ引き込まれる送電線１は
鉄塔２により支持され、送電線１によって送電された電
気は導体３を通って避雷器４から断路器５へと導かれ
る。また、避雷器４と断路器５の間に位置する導体３の
近傍には、避雷器４と一体化して構成された計器用変圧
器３８が設置されている。断路器５は、導体３と導体７
を導体８の両端の接点９、１０で電気的に開閉する構造
となっている。すなわち、断路器５が閉じており、導体
３と導体７が電気的に接続されているとき、送電線１か
ら断路器５まで送電された電気は、導体７を通って遮断
器１１へと導かれる。

【００３３】遮断器１１は、導体７と導体１３を、碍子
１４の内部に設けられた接点（図示せず）で電気的に開
閉する構造となっている。また、断路器５と遮断器１１
の間に位置する碍子１４の直端部の導体７の近傍には、
遮断器１１と一体化して構成された計器用変流器３９が
設置されている。そして、この遮断器１１が閉じてお
り、導体７と導体１３が電気的に接続されているとき、
送電線１から遮断器１１まで送電された電気は、導体１
３を通って断路器１５へと導かれる。そして、遮断器１
１と断路器１５の間に位置する碍子１４の直端部の導体
１３の近傍には、遮断器１１と一体化して構成された計
器用変流器４０が設置されている。なお、この遮断器一
体型計器用変流器の詳細については後述する。

【００３４】次に、断路器１５は、導体１３と導体１７
を接点１８で電気的に開閉する構造となっている。すな
わち、断路器１５が閉じており、導体１３と導体１７が
電気的に接続されているとき、送電線１から断路器１５
まで送電された電気は、導体１７を通って母線１９へと
導かれる。また、断路器１５と母線１９の間に位置する
導体１７の近傍には、断路器１５と一体化して構成され
た計器用変圧器４１が設置されている。なお、この断路
器一体型計器用変圧器の詳細については後述する。

【００３５】このようにして送電線１から母線１９まで
送電された電気は、母線１９を介して他の線路に電気を
送電するように構成されている。例えば、図１に示した
開閉所においては、送電線１から母線１９まで送電され
た電気は、導体２１を通って断路器２２へと導かれる。
また、母線１９と断路器２２の間に位置する導体２１の
近傍には、断路器２２と一体化して構成された計器用変
圧器４２が設置されている。

【００３６】断路器２２は、導体２１と導体２４を接点
２５で電気的に開閉する構造となっている。すなわち、
断路器２２が閉じており、導体２１と導体２４が電気的
に接続されているとき、送電線１から断路器２２まで送
電された電気は、導体２４を通って遮断器２６へと導か
れる。

【００３７】遮断器２６は、導体２４と導体２８を碍子
２９の内部に設けられた接点（図示せず）で電気的に開
閉する構造となっている。なお、断路器２２と遮断器２
６の間に位置する導体２４の近傍には、断路器２２と一
体化して構成された計器用変流器４３が設置されてい
る。そして、この遮断器２６が閉じており、導体２４と
導体２８が電気的に接続されているとき、送電線１から
遮断器２６まで送電された電気は、導体２８を通って断
路器３０へと導かれる。なお、遮断器２６と断路器３０
の間に位置する導体２８の近傍には、断路器３０と一体
化して構成された計器用変流器４４が設置されている。

【００３８】この断路器３０は、導体２８と導体３２を
接点３３で電気的に開閉する構造となっている。すなわ
ち、断路器３０が閉じており、導体２８と導体３２が電
気的に接続されているとき、送電線１から断路器３０ま
で送電された電気は、導体３２を通って避雷器３４から
送電線３５へと導かれる。なお、開閉所から引き出され
る送電線３５は、鉄塔３６により支持されている。ま
た、断路器３０と避雷器３４の間に位置する導体３２の
近傍には、断路器３０と一体化して構成された計器用変
圧器４５が設置されている。さらに、図１に示した開閉
所内には、保護継電器（図示せず）が設置されている。

【００３９】なお、前記一体型の計器用変流器として
は、電流センサ部分が光ファイバであるファイバ型光変
流器が用いられ、計器用変圧器としては光変圧器が用い
られる。また、電力系統保護の点から、ファイバ型光変
流器は保護監視区間の境界である断路器と遮断器の間に
設置し、一方、光変圧器は保護監視区間の境界である母
線と断路器の間、あるいは避雷器と断路器の間に設置す
る必要がある。

【００４０】［１−２．ファイバ型光変流器等の設置に
適した部位］ところで、本発明の発変電所に用いられる
ファイバ型光変流器や光変圧器は、一般的に振動に弱い
ことが知られている。そのため、これらファイバ型光変
流器や光変圧器を断路器等と一体化して構成するために
は、ファイバ型光変流器や光変圧器の耐震性を向上させ
るか、または、振動の少ない部位にこれらのファイバ型
光変流器や光変圧器を設置する必要がある。

【００４１】続いて、ファイバ型光変流器や光変圧器を
発変電所のどの部位に設置することが望ましいかについ
て検討した結果を、上記保護監視区間の境界として、図
１の断路器２２から遮断器２６の間の区間を例に取って
説明する。図２は、断路器２２から遮断器２６の間での
振動の伝達の様子を示したものである。すなわち、図２
において、振動源は電流を開閉するための開閉機構部を
持った断路器２２と遮断器２６の両方である。しかし、
発変電所においては、遮断器の振動の方が断路器に比べ
非常に大きく、断路器での振動は一般にファイバ型光変
流器や光変圧器にとって問題とならない大きさである。
そこで、遮断器２６で発生する振動の伝達について以下
に説明する。

【００４２】遮断器２６の振動は、図中矢印Ｇで示され
る方向に発生する。そして、この遮断器２６で発生した
振動は、遮断器２６と断路器２２の間の導体２４を伝わ
って断路器２２に伝達されることになる。このとき、遮
断器２６と導体２４の接続点Ａと、導体２４と断路器２
２の接続点Ｂは、振動による力の作用点となり得る。す
なわち、図中矢印Ｇで示される遮断器の振動は接続点Ａ
に伝達され、図中矢印Ｇ１で示される方向の振動とな
る。

【００４３】また、接続点Ｂと接続点Ａは、一般に送電
ケーブルや導体バー等によって結ばれるが、送電ケーブ
ルの場合には、接続点Ａの振動Ｇ１は送電ケーブルに吸
収されて、接続点Ｂにはほとんど伝達されない。また、
導体バー等によって固定接続されている場合も、接続点
Ａでは矢印Ｇ１の方向に振動するため、接続点Ｂでは図
中矢印ｇで示される方向に接続点Ｂが引っ張られて、振
動が発生することになり、結果として伝達される振動は
とても小さいものとなる。

【００４４】従って、図２の接続点Ｂの近傍、すなわち
断路器２２の上部にファイバ型光変流器を用いた計器用
変流器４３を設置することで振動の問題が解決される。
また、光変圧器を用いた計器用変圧器４２は、保護監視
区間の境界である断路器２２の電送路側または避雷器側
に設置されることになるので、上述したような振動の問
題は生じない。

【００４５】ところで、図１に示した避雷器の部位で
は、雷撃等により電力系統に異常電圧が発生しているよ
うな場合でも、電力系統を構成する他の断路器や遮断器
や母線といった電力機器各部位の発生電圧と比較して、
その発生電圧は極小となる（図３参照）。そのため、避
雷器に計器用変流器や計器用変圧器を直接設置すること
により、計器用変流器や計器用変圧器の絶縁対策を容易
にすることができる。

【００４６】［１−３．一体型の断路器の構成］次に、
図１に示した一体型の断路器３０の構成を、図４を参照
して説明する。すなわち、図４に示したように、断路器
３０は、導体２８、この導体２８を支持する遮断器側の
碍子４６、導体３２、この導体３２を支持する避雷器側
の碍子４７、導体２８と導体３２を電気的に開閉する接
点３３からなっており、遮断器側の碍子４６の直上部の
導体２８には、ファイバ型光変流器を用いた計器用変流
器４４が設置され、避雷器側の碍子４７の直上部の導体
３２には、光変圧器を用いた計器用変圧器４５が設置さ
れている。

【００４７】このように構成された一体型の断路器３０
においては、図４に示したように、遮断器側の碍子４６
や避雷器側の碍子４７の直上部の導体２８及び導体３２
は、碍子４６及び碍子４７によって気中絶縁されている
ため、これらの導体２８及び導体３２の位置に計器用変
流器４４や計器用変圧器４５を設置することにより、導
体２８及び導体３２と同様に、計器用変流器４４及び計
器用変圧器４５は気中絶縁されるので、計器用変流器４
４や計器用変圧器４５の絶縁対策を容易にすることがで
きる。

【００４８】また、導体２８や導体３２、計器用変流器
４４や計器用変圧器４５を気中絶縁している碍子４６や
碍子４７が中空構造である場合には、計器用変流器４４
や計器用変圧器４５からの出力信号の信号伝達路を碍子
４６や碍子４７の内部に設けることができる。さらに、
電力系統保護の目的から、計器用変流器は保護監視区間
の境界である遮断器の両側に配置し、また、計器用変圧
器は保護監視区間の境界である避雷器と断路器の間、あ
るいは母線と断路器の間に配置する必要があるが、図４
に示したように、計器用変流器を断路器の遮断器側に、
計器用変圧器を断路器の避雷器側に設置することによっ
て、適切な保護監視区間の境界に計器用変流器や計器用
変圧器を配置することができる。なお、計器用変圧器を
断路器の母線側に設置することによっても、同様に適切
な保護監視区間の境界に計器用変圧器を配置することが
できる。

【００４９】［１−４．一体型の遮断器の構成］次に、
図１に示した一体型の遮断器１１の構成を、図５を参照
して説明する。すなわち、図５に示したように、遮断器
１１は、導体７及び導体１３、これらの導体７、１３を
支持する碍子１４、この碍子１４の内部に設けられた導
体７と導体１３を電気的に開閉する接点（図示せず）か
らなっている。また、碍子１４の端部には、計器用変流
器３９及び計器用変流器４０を固定するための固定台４
８が取付けられている。また、計器用変流器３９及び計
器用変流器４０は、ゲル状ワッシャリング４９を挟ん
で、ボルト等により固定台４８に締結され、碍子１４の
直端部の導体７及び導体１３の近傍に、遮断器と一体化
して設置されている。

【００５０】このように構成された一体型の遮断器１１
においては、図５に示したように、導体７及び導体１３
は碍子１４によって気中絶縁されているため、導体７と
導体１３の近傍に設置された計器用変流器３９と計器用
変流器４０も、同様に碍子１４によって気中絶縁され
る。よって、計器用変流器の絶縁対策を容易にすること
ができる。また、図５に示したように、計器用変流器を
遮断器に一体化して設置することにより、従来用いられ
ていた孤立型の計器用変流器を削減することができる。

【００５１】しかし、上述したように遮断器では、電流
の開閉時に激しい振動が生じるため、計器用変流器を遮
断器と一体化して設置する場合には、計器用変流器に防
振対策を施す必要がある。そこで、図５に示したよう
に、振動吸収材として適しているゲル状ワッシャリング
４９を用いて、計器用変流器を防振取付け設置すること
によって、遮断器の電流投入や電流遮断時の振動等が計
器用変流器に伝達されるのを低減することができる。

【００５２】続いて、ファイバ型光変流器を防振取付け
した場合としない場合の、ファイバ型光変流器の出力値
への影響について説明する。図６は、ファイバ型光変流
器を弾性体を用いて防振取付けした場合の振動の大きさ
とファイバ型光変流器の出力変化の関係を示した図であ
る。すなわち、図６に示したように、ファイバ型光変流
器を防振取付けしなかった場合には、振動が大きくなる
につれてファイバ型光変流器の出力変化が大きくなって
いる。一方、弾性体を用いてファイバ型光変流器を防振
取付けした場合には、振動によるファイバ型光変流器出
力の変化はほとんど認められない。このように、ファイ
バ型光変流器を弾性体を用いて防振取付けすることによ
り、ファイバ型光変流器への振動伝達を低減することが
できる。なお、スプリング等の振動吸収材や弾性体を用
いても、上記と同様な作用と効果を得ることができるこ
とは言うまでもない。また、本実施形態では、計器用変
流器を遮断器に防振取付けした例を説明したが、計器用
変流器や計器用変圧器を断路器や避雷器に防振取付けし
た場合も、上記と同様な作用と効果を得ることができ、
計器用変流器や計器用変圧器への振動伝達を低減するこ
とができる。

【００５３】［１−５．一体型の遮断器の他の構成］次
に、図１に示した一体型の遮断器１１の他の構成を、図
７を参照して説明する。すなわち、図７に示したよう
に、遮断器１１は、導体７及び導体１３、これらの導体
７、１３を支持する碍子１４、この碍子１４の内部に設
けられた導体７と導体１３を電気的に開閉する接点（図
示せず）からなっている。また、碍子１４の導体７側の
端部には、碍子端部の電界集中を緩和するために、シー
ルドリング５０が取り付けられている。このシールドリ
ング５０の内部には、計器用変流器３９としてファイバ
型光変流器５１が碍子１４を取り囲むように収納設置さ
れている。

【００５４】ところで、ファイバ型光変流器は、電流セ
ンサに光ファイバを使用するため、電流センサにバルク
光学素子を用いた光変流器と比較して、センサ部分をコ
ンパクトにすることが可能である。ここで、ファイバ型
光変流器のセンサ部の構成を図８に基づいて説明する。
すなわち、図８に示したように、ファイバ型光変流器の
センサ部７０は、測定対象である導体６６の周りに周回
配置された光センサファイバ６７と、この光センサファ
イバ６７の一端に取付られたミラー６８と、他端に取付
られた光学ボックス６９とから構成されている。なお、
光センサファイバ６７、ミラー６８及び光学ボックス６
９からなるセンサ部７０は、基本的に絶縁物から構成さ
れている。

【００５５】しかし、センサ部７０の支持体やミラー６
８等は、金属を使用した方が望ましいことがある。その
ため、金属を含んだセンサ部７０は、高電界中に曝され
ないようにする必要がある。一方、図７に示したシール
ドリング５０の内部は、電界が零である。また、ファイ
バ型光変流器のセンサ部７０はコンパクトであるので、
シールドリング５０の内部に容易に収納可能であり、金
属を含んだセンサ部分をシールドリング内に収納するこ
とにより、センサ部を高電界中に曝すことを避けること
ができる。さらに、シールドリング５０の内部にファイ
バ型光変換器のセンサ部を収納することによって、セン
サ部取付けのための専用スペースを削減することができ
る。

【００５６】また、図８に示したようなファイバ型光変
流器でなくても、ミラーを用いない片道方式のファイバ
型光変流器や、干渉型方式のファイバ型光変流器でも同
等の効果が得られることは言うまでもない。

【００５７】［２．作用・効果］上記のような構成を有
する本実施形態の開閉所においては、計器用変流器や計
器用変圧器に、ファイバ型光変流器や光変圧器を用いて
いるが、このファイバ型光変流器や光変圧器は、絶縁性
能に優れ、測定電流や測定電圧によらず小型で軽量であ
るため、計器用変流器や計器用変圧器の絶縁対策を容易
にすることができる。また、従来使用されている鉄心巻
線型の計器用変流器や計器用変圧器のように、電力系統
の大電流化によって計器用変流器や計器用変圧器が大型
化、大重量化するという問題が生じない。従って、ファ
イバ型光変流器を用いた計器用変流器や光変圧器を用い
た計器用変圧器を容易に断路器や避雷器等と一体化して
設置することが可能である。

【００５８】以上述べたように、計器用変流器を断路
器、避雷器あるいは遮断器に直接設置して一体化するこ
とにより、従来用いられていた孤立型の計器用変流器を
削減することができる。また、同様に計器用変圧器を避
雷器あるいは断路器に直接設置して一体化することによ
り、従来用いられていた孤立型の計器用変圧器を削減す
ることができる。

【００５９】このように、従来専用の据付面積が必要で
あった孤立型の計器用変流器及び孤立型の計器用変圧器
を削減することができるので、発変電所の電力系統を短
くすることができ、構成の簡略化も図れる。また、孤立
型の機器においては、それぞれに別個に支持用の碍子が
必要であったが、本発明においては、所定の機器に一体
化して構成されるので、これら支持用の碍子は不要とな
り、安価な発変電所を提供することができる。特に、計
器用変流器あるいは計器用変圧器を、断路器あるいは避
雷器と一体化することにより、振動の問題も低減するこ
とができる。

【００６０】［３．他の実施形態］なお、本発明は、上
述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形
例が考えられる。すなわち、上記の実施形態では、計器
用変流器にファイバ型光変流器を、計器用変圧器に光変
圧器を用いているが、絶縁対策として従来の巻線型変流
器や巻線型変圧器の出力を光信号とするために電気から
光へ変換するコンバータ等を備えた計器用変流器や計器
用変圧器を用いても、上記と同様な作用・効果を得るこ
とができる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
計器用変流器または計器用変圧器を、避雷器、断路器あ
るいは遮断器に一体に設置することで、従来用いられて
いた孤立型の計器用変流器または孤立型の計器用変圧器
を削減することができ、コンパクトで安価な発変電所を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る発変電所の実施の形態を示す構成
図である。

【図２】遮断器と断路器の間における遮断器発生振動の
伝達の様子を示す図である。

【図３】避雷器部位が電力機器各部位の発生電圧の極小
となることを示すグラフである。

【図４】図１に示した断路器３０の構成を示す図であ
る。

【図５】図１に示した遮断器１１の構成を示す図であ
る。

【図６】ファイバ型光変流器を防振取付けした場合とし
ない場合における、振動の大きさとファイバ型光変流器
の出力変化の関係を示した図である。

【図７】図１に示した遮断器１１の他の構成を示す図で
ある。

【図８】ファイバ型光変流器の構成を示す図である。

【図９】従来の発変電所の構成を示す図である。

【図１０】従来の孤立型の計器用変流器の構成を示す図
である。

【符号の説明】 １，３５…送電線 ２，３６…鉄塔 ３，７，８，１３，１７，２１，２４，２８，３２…導
体 ４，３４…避雷器 ５，１５，２２，３０…断路器 ６…孤立型の計器用変圧器 ９，１０，１８，２５，３３…接点 １１，２６…遮断器 １２，１６，２７，３１…孤立型の計器用変流器 １４，２９，４６，４７，６１…碍子 １９…母線 ２０，２３，３７…孤立型の計器用変圧器 ３８，４１，４２，４５…計器用変圧器 ３９，４０，４３，４４…計器用変流器 ４８…固定台 ４９…ゲル状ワッシャリング ５０…シールドリング ５１…ファイバ型光変流器（計器用変流器） ５５…一次導体 ５６…鉄心 ５７…二次コイル ５８…信号線 ５９…容器 ６０…端子 ６２…固定台 ６３…信号線 ６４…絶縁トランス ６５…信号処理器 ６７…光センサファイバ ６８…ミラー ６９…光学ボックス ７０…センサ部 ７１…送光ファイバ ７２…受光ファイバ ７３…信号処理器

フロントページの続き (72)発明者 寺井 清寿 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 川口 滋 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 Ｆターム(参考） 5E081 AA02 AA05 AA19 BB10 CC30 DD21 GG05

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電送路と、避雷器と、断路器と、遮断器
   と、計器用変圧器と、計器用変流器と、保護継電器を備
   えた発変電所において、 前記計器用変流器あるいは計器用変圧器の少なくとも一
   方を、前記断路器に一体に設置したことを特徴とする発
   変電所。
2. 【請求項２】 電送路と、避雷器と、断路器と、遮断器
   と、計器用変圧器と、計器用変流器と、保護継電器を備
   えた発変電所において、 前記計器用変流器あるいは計器用変圧器の少なくとも一
   方を、前記避雷器に一体に設置したことを特徴とする発
   変電所。
3. 【請求項３】 前記断路器が、第１の導体と、この第１
   の導体を支持する第１の碍子と、第２の導体と、この第
   ２の導体を支持する第２の碍子と、前記第１の導体と第
   ２の導体を電気的に開閉する接点とからなり、前記第１
   の碍子の直上部の第１の導体または前記第２の碍子の直
   上部の第２の導体に、前記計器用変流器あるいは計器用
   変圧器を設置したことを特徴とする請求項１に記載の発
   変電所。
4. 【請求項４】 電送路と、避雷器と、断路器と、遮断器
   と、計器用変圧器と、計器用変流器と、保護継電器を備
   えた発変電所において、 前記遮断器が、第３の導体及び第４の導体と、前記第３
   の導体と第４の導体を支持する第３の碍子と、前記第３
   の導体と第４の導体を電気的に開閉する接点とからな
   り、前記第３の碍子の直端部の第３の導体と第４の導体
   のいずれかまたは両方に、前記計器用変流器を設置した
   ことを特徴とする発変電所。
5. 【請求項５】 前記計器用変流器を前記断路器の遮断器
   側に設置したことを特徴とする請求項１又は請求項３に
   記載の発変電所。
6. 【請求項６】 前記計器用変圧器を前記断路器の電送路
   側または避雷器側に設置したことを特徴とする請求項１
   又は請求項３に記載の発変電所。
7. 【請求項７】 前記計器用変流器にファイバ型光変流器
   を用いたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいず
   れか一に記載の発変電所。
8. 【請求項８】 前記計器用変圧器に光変圧器を用いたこ
   とを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３あるいは
   請求項６のいずれか一に記載の発変電所。
9. 【請求項９】 前記計器用変流器あるいは計器用変圧器
   が防振取付けされていることを特徴とする請求項１乃至
   請求項８のいずれか一に記載の発変電所。
10. 【請求項１０】 前記ファイバ型光変流器が、前記遮断
    器に配設されたシールドリングの内壁に収納されている
    ことを特徴とする請求項７に記載の発変電所。