JP2002315120A

JP2002315120A - ガス絶縁開閉装置

Info

Publication number: JP2002315120A
Application number: JP2002000020A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Rokunohe; 敏昭六戸; Fumimasa Endo; 奎将遠藤; Kenji Tsuchiya; 賢治土屋; Toyoichi Tanaka; 豊一田中
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-02-07
Filing date: 2002-01-04
Publication date: 2002-10-25

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の課題は、母線への送電を停止すること
なく遮断器の保守・点検を実行できるガス絶縁開閉装置
を提供することにある。【解決手段】本発明では、遮断器を収容する第１の金属
ケース９ａと、複数の母線断路器を収容する第２の金属
ケース９ｂとを、ガス区画用スペーサ７ａを介して相互
に結合したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガス絶縁開閉装置に
係り、特に、絶縁消弧性ガスとしてＳＦ₆ ガスを使用
し、容器内に遮断器および断路器を収容しているものに
好適なガス絶縁開閉装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、絶縁性ガスを封入した金属ケース
内に、遮断器，断路器，接地開閉器等を配置したガス絶
縁開閉装置が普及している。例えば、特開平８−２７５
３２３号公報には、絶縁性および消弧性に優れたＳＦ₆
ガスを封入すると共に、接地された金属ケース内に遮断
器，断路器，接地開閉器等の機器を収納したガス絶縁開
閉装置が示されている。

【０００３】この従来技術のように、ガス絶縁開閉装置
は絶縁性および消弧性に優れたSF₆ガスを封入した金属
ケース内に機器を収納するため、耐環境性の向上，機器
の小型化あるいは容量当たりの据え付け面積の縮小を図
ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のガス絶
縁開閉装置は、遮断器，断路器，接地開閉器等の開閉設
備を１つの金属ケース内に収納して構成されている。

【０００５】このため、遮断器の点検に際しては、遮断
器の遮断部を大気に開放する際、同一の金属ケースに収
納された他の開閉設備も大気に開放されることになる。
従って、遮断器の保守・点検に際しては、大気開放され
る他の開閉設備の絶縁がとれなくなり、その期間中、母
線への送電を停止することが必要である。

【０００６】本発明は上述の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、母線への送電を停止すること
なく遮断器の保守・点検が行えることは勿論、装置全体
のコンパクト化を図ることができるガス絶縁開閉装置を
提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために次のような手段を採用した。

【０００８】即ち、本発明のガス絶縁開閉装置は、遮断
器，断路器，接地開閉器のような高電圧開閉設備が少な
くとも２種類の金属ケースに収納され、これらの金属ケ
ースがガス区画用スペーサを介して結合していることを
特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図を用
いて説明する。図１には本発明の第１の実施形態に係る
ガス絶縁開閉装置を示す。本実施形態は、横形遮断器を
２重母線回路に適用した例である。

【００１０】該図に示す如く、横形の遮断器が収納さ
れ、かつ、接地されている金属ケース９ａには、負荷側
の断路器を収納している金属ケース９ｃがほぼ垂直に設
けられ、この金属ケース９ｃを介して負荷引き出し用の
ブッシング６ａが取り付けられている。一方、母線断路
器が収納され、かつ、接地された金属ケース９ｂには、
母線引き出し用のブッシング６ｂおよび６ｃがそれぞれ
取り付けられている。また、金属ケース９ａおよび９ｂ
は、ガス区画用のスペーサ７ａを介して相互に結合され
ている。

【００１１】負荷側の断路器は接地された金属ケース９
ｃに収納され、ガス区画用のスペーサ７ｂで金属ケース
９ａとガス区分されている。また、母線引き出し用のブ
ッシング６ｂおよび６ｃは、それぞれガス区画用のスペ
ーサ７ｃにより金属ケース９ｂとガス区分されている。
ブッシング６ａ，６ｂ，６ｃは、接地された金属ケース
９ａ，９ｂの中心軸に対してほぼ垂直に上方に配置され
ているため、ブッシング取り付け部に加わる荷重を小さ
くでき、組み立て時の作業性が良好になる。更に、接地
された金属ケース９ａ，９ｂの長さは、ブッシング６
ａ，６ｂ，６ｃ間の要求される気中の絶縁距離により決
定される寸法まで縮小することができる。

【００１２】なお、３は内部導体と接地間に挿入されて
いる接地開閉器、１４は金属ケース９ａの一方端に取り
付けられた遮断器操作器、１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、
それぞれ金属ケース９ｃおよび９ｂに収容されている断
路器を操作する操作器を示す。

【００１３】以上のように本実施形態によるガス絶縁開
閉装置では、遮断器並びに断路器および接地開閉器等の
高電圧開閉設備内で必要とされる機器を、それぞれガス
区画した別の金属ケース内に収納しているため、遮断器
の保守・点検に際しては、遮断器の遮断部を大気開放し
ても、他の開閉機器を大気開放する必要がなくなり、絶
縁が確保されるので、母線への送電を停止することなく
遮断器の保守・点検を行うことができ、また、装置全体
もコンパクトになる効果がある。

【００１４】図２には本発明の第２の実施形態に係るガ
ス絶縁開閉装置を示す。本実施形態は、横形遮断器を２
重母線回路に適用した例である。なお、図１に示される
部分と同一部分については同一符号を付してその説明を
省略する。

【００１５】図２に示す第２の実施形態が第１の実施形
態と異なる点は、母線引き出し用のブッシング６ｃを接
地された金属ケース９ｂの中心軸に対して軸方向外側
（図では右側）に傾けて取り付けた点、および負荷側の
断路器が収納されている金属ケース９ｃを省略した点で
あり、他の構成は第１の実施形態と同様である。

【００１６】このように形成した本実施形態でも、その
効果は、上述した第１の実施形態と同一であることは勿
論、負荷側の断路器が収納されている金属ケース９ｃを
省略することで、負荷引き出し用のブッシング６ａの高
さを低くすることができ、これにより全てのブッシング
６ａ，６ｂ，６ｃの高さをほぼ同一とすることができ
る。また、母線引き出し用のブッシング６ｃを軸方向外
側(反ブッシング６ｂ側)に傾斜して取り付けることによ
り、ブッシング６ｂと６ｃの取り付け位置を近づけるこ
とができるので、その分母線断路器を収納している接地
された金属ケース９ｂの長さを短縮することができ、開
閉装置全体のコンパクト化をより図ることができる。

【００１７】図３および図４は、それぞれ本発明の第３
の実施形態に係るガス絶縁開閉装置を示す。本実施形態
は、横形遮断器を２重母線回路に適用した例である。

【００１８】該図に示すように、本実施形態では、例え
ば、ＳＦ₆ ガス等の絶縁ガスが充填されたほぼ管状の接
地された第２の実施形態と同様な金属ケース９ａ，９ｂ
を備えている。この金属ケース９ａ，９ｂは、３相分を
まとめて１つの架台１８で支持されている。そして、金
属ケース９ａ，９ｂの全長を短縮するため、各相の全て
のブッシング６ａ，６ｂ，６ｃは、ほぼ水平に配置され
た金属ケース９ａ，９ｂの軸線に対してそれぞれ軸方向
に傾斜して、即ち、図３に示すように、ブッシング６ａ
と６ｂは軸方向左側（外側と内側）に、ブッシング６ｃ
は軸方向右側（外側）にそれぞれ傾斜して取り付けられ
ている。例えば、母線引き出し用のブッシング６ｂと６
ｃ間の開き角度を３０度から７０度にして設計するとガ
ス絶縁開閉装置の高さと長さのバランスが取り易い。

【００１９】また、図４に示すように、各相の金属ケー
ス９ａ，９ｂに接続されているそれぞれのブッシング６
ａ，６ｂ，６ｃは、中央に配置されているブッシングを
中心にして周方向に傾斜して配置され、その傾斜角度
は、中央に配置されている金属ケース９ａ，９ｂの中心
軸に対して周方向に３０〜６０度である。このようにす
ることにより、ブッシング先端部の相間絶縁距離を確保
しつつ、金属ケースの相間距離を短縮することができ
る。

【００２０】このような本実施形態のように、ブッシン
グを軸方向と周方向に傾斜して取り付けることにより、
第１の実施形態と同一の効果が達成できる他、装置をよ
りブッシング先端部の相間絶縁距離を確保しつつ、金属
ケースの相間距離を短縮することができるので、装置全
体をコンパクトに形成することができる。

【００２１】なお、汚染時の耐電圧性能あるいは耐震性
能を考慮すると、ブッシングは骨格材としてのＦＲＰを
シリコーン系ゴムで被覆した複合碍管を用いることが望
ましい。複合碍管を使用すると開閉装置の重量が磁器の
場合に比べ非常に軽くなるため、開閉装置を設置する際
に必要となるクレーンが小型のもので済むばかりでな
く、開閉装置を取り付ける基礎を簡略化できる。さら
に、このようにコンパクト化された開閉装置は、据え付
け作業費や基礎工事費などを低減する効果も有する。

【００２２】図５および図６は、本発明の第４の実施形
態を説明する図であり、図５は単母線方式の母線に適用
した例のガス絶縁開閉装置を示し、図６はこの開閉装置
を１・１／２遮断方式の母線に適用した場合の単線結線
図を示す。

【００２３】本実施形態にかかるガス絶縁開閉装置は、
遮断器１，断路器２、及び接地開閉器３が収納されてい
る金属ケース９ａと断路器２、及び接地開閉器３が収納
されている金属ケース９ｂとが、ガス区画用のスペーサ
７ａを介して相互に連結され、金属ケース９ａには、負
荷側の断路器を収納している金属ケース９ｃを介して負
荷引き出し用のブッシング６ａが、金属ケース９ａの軸
線に対して軸方向外側に傾斜して取り付けられ、一方、
金属ケース９ｂには、母線引き出し用のブッシング６ｂ
が、金属ケース９ａの軸線に対して軸方向外側に傾斜し
て取り付けられて構成されている。

【００２４】このように形成した本実施形態によれば、
第１の実施形態と同様な効果が達成できるほか、２重母
線時に遮断器に近い方に後述する３ポジション断路器を
配置すると、端の母線用ブッシングと母線断路器を省略
するだけで対応可能である。また、金属ケース９ｂを後
述する２つの母線断路器２ａ，２ｂを収納した小形の金
属ケース９ｂに交換するだけで対応可能であり、しかも
コンパクト化を図ることもできる。また、図６に示すよ
うに１・１／２遮断方式の母線に適用した場合は、変電
所や開閉所などの敷地の長さＬを短縮することができる
ため、変電所や開閉所の敷地面積を縮小することができ
る効果もある。

【００２５】図７は、本発明の第５の実施形態を示すも
ので、２重母線方式の母線に適用した例である。

【００２６】該図に示すように、本実施形態では、金属
ケース９ａに収納されている遮断器１の両側に、同じ金
属ケース９ａに収納されている接地開閉器３ｂと金属ケ
ース９ｂ′に収納されている接地開閉器３ａを備えてい
る。また、母線２３ａ，23ｂ側の接地開閉器３ａおよび
母線断路器２ａ，２ｂを一方の金属ケース９ｂ′に収納
し、遮断器１と接地開閉器３ｂと共に開閉器２ｃを他方
の金属ケース９ａに収納している。

【００２７】このような本実施形態のように構成する
と、第１の実施形態と同様な効果が達成できる他、金属
ケース９ａを取り外した場合でも、露出した導体の電位
を確実に接地開閉器３ａにより接地することができ、遮
断器１をカセット交換する際の安全性が向上する。

【００２８】また、断路器２は消弧性能が低い絶縁性の
ガスを使用しても性能の低下が少ないため、遮断器１或
いは母線断路器２ａ，２ｂを収容する金属ケース９ａ或
いは９ｂ′に充填する絶縁性のガスの種類，混合割合あ
るいはガス圧力を変えることが可能である。例えば、遮
断器１および母線断路器２ａ，２ｂに用いる絶縁性ガス
として、それぞれＮ₂ ガスおよびＳＦ₆ ガスの混合ガス
を用い、母線断路器２ａ，２ｂに用いる混合ガスのＳＦ
₆ ガスの成分割合を低くすることができることは勿論、
母線断路器２ａ，２ｂに用いる混合ガスのガス圧力を低
くすることができる。これにより、地球温暖化ガスであ
るＳＦ₆ ガスの使用量を削減することができる。

【００２９】図８および図９は、本発明の第６の実施形
態を示すもので、負荷側の断路器を省略し、２重母線に
適用した例である。本実施形態では、遮断器１が負荷側
の断路器を兼ねている。

【００３０】１・１／２母線の遮断方式の母線を除き、
ほとんどの場合、遮断器１の保守・点検が必要なとき
は、前記遮断器１が接続されている回線の送電はできな
い。このため、母線断路器２ａ，２ｂを開極し接地開閉
器３ａ，３ｂを閉極することが可能となり、図８および
図９に示すように負荷側の断路器を省略しても、母線２
３ａ，２３ｂへの送電を停止することなく遮断器１の保
守点検を行うことができる。

【００３１】従って、ガス絶縁開閉装置全体のコンパク
ト化とコストパフォーマンスを向上させることができ
る。なお、図９は更に負荷側の接地開閉器３ｂを省略し
た例である。この場合は、負荷側の送電線の片側に気中
の接地開閉器を配置することによりガス絶縁開閉装置全
体の接地開閉器の数を減少することが可能である。

【００３２】図１０は、本発明のガス絶縁開閉装置に使
用する断路器の詳細を示す図である。該図において、８
ａは可動接触子側のシールド、８ｂは固定接触子側のシ
ールド、９は金属ケース、２０は操作ロッド２４からの
駆動方向を変換するためのギア、２１ａ，２１ｂはそれ
ぞれ接触子である。

【００３３】このような断路器では、操作ロッド２４を
回転駆動すると、操作ロッド２４の回転力は、ギア２０
を介して可動子１９を上下方向に駆動する駆動力に変換
される。そして、可動子１９が接触子２１ｂに接触する
ことにより通電性能を満足させ、シールド８ａ，８ｂに
より絶縁性能を満足させる構造となっている。この断路
器は、従来のリンクを用いたリニア駆動方式の断路器の
ように、操作ロッド２４を断路器の軸の延長上に配置す
る必要がなくなる。

【００３４】図１１は、本発明のガス絶縁開閉装置に使
用する他の断路器の詳細を示す図である。

【００３５】該図において、１９ａは断路器側の可動
子、１９ｂは接地開閉器側の可動子、２５は接地開閉器
の接地側接触子である。

【００３６】この装置は、断路器および接地開閉器とし
て機能する複合形の開閉器（ＤＳ／ＥＳ）であり、その
一方が開のとき他方を閉とすることができるため、機械
的インターロックの一部を簡略化することができる。ま
た、この開閉器は接地開閉器の可動子１９ｂと断路器の
可動子１９ａを同一軸上に配置するので、操作ロッド２
４を駆動することにより断路器と接地開閉器を同時に駆
動することができるため、操作器の数を減らすことがで
きる。

【００３７】図１２および図１３は、本発明の第７の実
施形態を示すもので、図１２は図３に示したガス絶縁開
閉装置の構成にバイパス断路器を備えたガス絶縁開閉装
置を示す図、図１３はこの開閉装置を２重母線に適用し
た例を示す回路図である。

【００３８】該図において、９ｄはバイパス断路器２ｄ
を収納した金属ケースであり、この金属ケース９ｄは、
遮断器１を収納した金属ケース９ａおよび断路器を収納
した金属ケース９ｂとほぼ並行に配置されている。金属
ケース９ｄに収納されているバイパス断路器２ｄは、負
荷引き出し用のブッシング６ａの金属ケース９ａからの
引き出し点と母線引き出し用のブッシング６ｂの金属ケ
ース９ｂからの引き出し点との間をバイパスするもので
ある。また、変流器１０をバイパス断路器２ｄにより形
成する電路の外側に取り付けることにより、バイパス回
路使用時でも変流器１０により送電中の電流を測定する
ことができる。

【００３９】このような本実施形態の構成であっても、
その効果は、第１の実施形態と同様である。

【００４０】図１４および図１５は、本発明の他の作用
効果を説明する図である。図１４は１つの金属ケース９
に、遮断器１および断路器２ａ，２ｂを収容したガス絶
縁開閉装置を示し、図１５は遮断器１と断路器２ａ，２
ｂを別々の金属ケース９ａ，９ｂに収容したガス絶縁開
閉装置を示すものである。

【００４１】すなわち、図１４に示すように、遮断器１
と断路器２ａ，２ｂを１つの金属ケース９に収納した構
成では、絶縁信頼性が高い極間に絶縁支持を有しない遮
断器を適用するとフランジ１３ａ，１３ｂを介して金属
ケース９に取り付けた内部導体４が撓み、遮断器１およ
び断路器２ａ，２ｂに軸ずれが生じる可能性がある。

【００４２】これに対して、遮断器１と断路器２ａ，２
ｂを別々の金属ケース９ａ，９ｂに収納した場合、図１
５に示すように、遮断器１と断路器２ａ，２ｂ間にガス
区画用のスペーサ７ａを配置することができる。このガ
ス区画用のスペーサ７ａは、内部導体４ａ，４ｂの支持
も兼ねるため、内部導体４ａ，４ｂの支持間隔が短くな
り、内部導体４ａ，４ｂ自体の機械的強度を容易に上げ
ることができる。更に遮断器１と断路器２ａ，２ｂを別
々に軸調整することが可能であるため、組み立て時の軸
調整を容易に行うことができる。

【００４３】次に本発明のガス絶縁開閉装置に３ポジシ
ョン断路器を適用した場合についての例を説明する。

【００４４】図１６，図１７、及び図１８は、変流器の
構成及び３ポジション断路器を適用した場合について詳
細に説明した例であり、同一符号のものは前述した部材
と基本的に同一の部材である。

【００４５】図１６は、２つの変流器１０を有し、その
２つの変流器１０のうちの１つの変流器１０を母線側断
路器２が収められた金属ケース９ｂ内に収納し、他の変
流器１０を金属ケース９ｂとはスペーサ７ｄでガス区画
され、遮断器１が収納されている金属ケース９ａから斜
め上方に延びて負荷引き出し用のブッシング６ａと接続
される金属ケースの途中に収納している。なお、ＰＤや
アレスタ等は図面には記載していない。

【００４６】この例のように、母線側断路器２を収めた
金属ケース９ｂ内に１つの変流器１０を収納すること
で、金属ケースの数を少なくして機器を構成できるた
め、組み立てが容易であり、且つ機器のコンパクト化を
図ることができる。

【００４７】また、母線引き出し用のブッシング６ｃの
下部にある断路器２に、後述する３ポジション断路器を
配置することで、全体として使用する操作器の個数を減
らすことができる。また、シングル母線方式及び１・１
／２母線方式に適用する場合は、図中の左側の断路器２
と母線引き出し用のブッシング６ｂのみ省略することで
使用することが可能であり、部品共通化を図ることがで
きるためコストパフォーマンスが向上する。

【００４８】また、この例によれば、２つの変流器１０
のうちの１つの変流器１０を母線側断路器２が収められ
た金属ケース９ｂ内に収納し、他の変流器１０を金属ケ
ース９ｂとはスペーサ７ｄでガス区画され、遮断器１が
収納されている金属ケース９ａから斜め上方に延びて負
荷引き出し用のブッシング６ａと接続される金属ケース
の途中に収納しているため、万一、地絡が発生した場合
には、変流器１０により、発生個所が遮断器１が収納さ
れている金属ケース９ａ内部かそれ以外かを判定するこ
とが可能である。

【００４９】また、遮断器１の信頼性は非常に高いこと
から、どちらかの変流器１０を省略することが可能であ
り、この場合は更に機器をコンパクト化できる。加え
て、この例では巻線タイプの変流器１０を適用した場合
を説明したが、巻線タイプに代わってロゴスキーコイル
を用いることもでき、この場合には更に大幅に機器をコ
ンパクト化することができる。更に、スペーサ７ｄでガ
ス区画された金属ケース９ａ，９ｂにそれぞれ設置され
た変流器１０は共に巻線タイプであっても、ロゴスキー
コイルであってもよいし、一方を巻線タイプ、他方をロ
ゴスキーコイルとした組み合わせであってもかまわな
い。

【００５０】また、この例のようにブッシング６ａ，６
ｂ，６ｃの下側に配置されるスペーサとして、穴開きス
ペーサ７を適用すると母線側断路器２と母線引き出し用
のブッシングが同一ガス区画となり、ガス区画数が減る
ため、ブッシングにガス吸排用の部材を設置する必要が
なくなり、タンク構造及び機器の構成が簡素化でき、組
み立て効率やガス吸排の誤操作防止等の効果がある。

【００５１】図１７に示す例は、図１６とは異なり複数
の金属ケースで母線側断路器のガス区画を形成した場合
の例である。

【００５２】この例では、図に向かって左端のブッシン
グ６ｂの下部に後述する３ポジション断路器を設けた構
成となっている。そして、遮断器１と母線断路器２が収
納されている金属ケース９ａは、ガス区画用スペーサ７
ｄで金属ケース９ｂと区画されていて、母線断路器２，
接地開閉器３、及び変流器１０を同一ガス区画として金
属ケース９ｂに収め、かつ、それぞれのブッシング６
ａ，６ｂ，６ｃもスペーサ７ａ，７ｂ，７ｃで金属ケー
ス９ａ，９ｂとガス区画されている。

【００５３】このような構成を採用することにより、接
地開閉器３の部分がパーティクルトラップを兼ねるため
金属ケースのボリュームを小さくすることができる。ま
た、変流器には巻線タイプを適用した場合を示したが、
ロゴスキーコイルを用いると更に機器をコンパクトにす
ることができる。

【００５４】図１８に示す例は、図１７の母線側断路器
２のガス区画を形成する金属ケースを１つにし、母線側
断路器２の支持にはポストスペーサを適用した場合の例
である。

【００５５】ポストスペーサ７６を採用することによ
り、ブッシングと断路器が同一ガス区画となるため、ガ
ス配管やガス吸排用の部材を簡素化できる。また、機器
のコンパクト化とコストパフォーマンスを向上させるこ
とができる。更に、図１６，図１７の実施例と同様に、
遮断器１の両端に変流器１０を設けることが可能であ
る。

【００５６】また、前述した２つの変流器１０を備えた
例においては、２つの変流器の精度を変えることが可能
である。例えば一方は巻線タイプの高精度の変流器と
し、他方は精度の低いロゴススキーコイルタイプの変流
器とすれば、電力計測用には高精度の巻線タイプの変流
器を使用し、遮断器の内部地絡検出にはロゴススキーコ
イルタイプの変流器を用いることができる。これによ
り、遮断器内部の地絡検出とガス絶縁開閉装置並みの性
能とコストパフォーマンスの両方を兼ねることが可能で
ある。

【００５７】また、前述した例の変形例として、一相分
のガス絶縁開閉装置を３台並べて３相分のガス絶縁開閉
装置を構成した場合には、断路器及び接地開閉器の操作
にチェーンを用いれば、同じ位置にある断路器及び接地
開閉器を三相一括の操作器で動作可能にすることができ
る。これにより、各相の断路器及び接地開閉器の動作の
バラツキを抑えることができるばかりでなく、全体とし
ての操作器の台数を減らすことができる。

【００５８】図１９は図１６に示したガス絶縁開閉装置
の断面Ａから見た際の３ポジション断路器の構成を示す
ものであり、図１１の構成をより詳細に説明したもので
ある。

【００５９】この３ポジション断路器は、操作器１５内
に収納されている電動機で駆動されるチェーン２１８を
介して絶縁体で構成された操作ロッド２４に動力を伝達
し、この操作ロッド２４を介して断路器２，接地開閉器
３の開閉操作を行う方式である。

【００６０】図１９において、接地開閉器３及び断路器
２は金属ケース９内に納められている。断路器２は接触
子２１ｂを備え、接地開閉器３は接地側接触子２５を備
えている。可動子１９が操作ロッド２４で駆動されて移
動することにより、断路器２は可動子１９が接触子２１
ｂと接触状態にある「入」、可動子１９が接触子21ｂと
接地側接触子２５の両方と非接触状態にある「切」（図
１９に示す状態）、及び可動子１９が接地側接触子２５
と接触状態にある「接地」の三位置を形成する。可動子
１９は接触子２１ｂおよび接地側接触子２５と電気的に
接続可能な部材である。また、可動子１９にはラックタ
イプのギア２０が設けられており、このギア２０は、ピ
ニオンギア２１６と噛合して駆動力を伝達する構成とな
っている。操作ロッド２４は、ギア２０と接合されて外
部からの駆動力を伝達している。

【００６１】なお、金属ケース９内に封入された絶縁性
ガスとして、ＳＦ₆ または他の絶縁性ガス、例えば、Ｎ
₂，ＣＯ₂，ＣＦ₄，Ｏ₂、乾燥空気等の内で一種または一
種以上とＳＦ₆ とを混合させたガスを用いる。

【００６２】次に、３ポジション断路器を更に詳細に説
明する。

【００６３】導体２３に可動子１９が設置されており、
この可動子１９の一端と対向するように断路器２用の接
触子２１ｂが、可動子１９の他端と対向するように接地
開閉器３用の接地側接触子２５が設置されている。可動
子１９にはピニオンギア216が設けられており、接触子
２１ｂ，接地側接触子２５およびピニオンギア２１６は
一直線上に同軸に配置されている。そして、ギア２０お
よびピニオンギア216が噛合する際および可動子１９が
動く際に発生する導電性異物を、シールド８に閉じ込め
て高電界空間に混入しない構造となっている。

【００６４】可動子１９上には駆動力受容部材としてピ
ニオンギア２１６がＬ１の長さで設けられており、駆動
力伝達部材としてギア２０が回転して可動子１９が接触
子２１ｂおよび接地側接触子２５に接合する形態になっ
た場合でも、この長さＬ１に渡るピニオンギア２１６
は、可動子１９と導体２３を電気的に接続している可動
接触部２１２とは接触しないように構成されている。即
ち、ギア２０を基準位置として駆動力受容部材としての
ピニオンギア２１６が移動する最長の長さＬ１より遠い
場所（ポジションＰ１）に可動接触部２１２に配置する
ことにより、ピニオンギア２１６とギア２０で発生する
異物が可動接触部２１２に付着することを防止できる。
これにより、異物が可動接触部２１２に付着しないの
で、可動子１９を駆動してもピニオンギア２１６とギア
２０で発生する異物が可動子１９の他の箇所に伝播せ
ず、更には、可動子１９と可動接触部２１２とが摺動す
る際に、発生する導電性異物がピニオンギア２１６とギ
ア２０により伝播して高電界空間に混入することを防ぐ
ことが実現できる。

【００６５】このように、この例では、可動子１９に設
置されるギア２０と可動接触部212とが接触して導電性
異物が発生しないように可動接触部２１２の配置構成を
工夫し、一個の可動接触部２１２で断路器２および接地
開閉器３の可動接触部を兼用する構造となっている。

【００６６】次に可動子１９の駆動機構について説明す
る。

【００６７】導体２３と断路器２，接地開閉器３が並べ
られる平面と直行する方向には操作ロッド２４が設けら
れている。この操作ロッド２４は片端が金属ケース９の
外側に伸びており、金属ケース９との境界に回転シール
が施されガスの漏洩を防止すると共に、回転摩擦を低減
している。操作ロッド２４の金属ケース９外の端部に
は、スプロケット２３９が設置されている。また、操作
ロッド２４の逆の片端は、絶縁物を介してギア２０と噛
合するようにピニオンギア２１６が設置されており、操
作ロッド２４の回転運動をラック・ピニオン機構により
直線運動に変換し、可動子１９を動作させるようになっ
ている。

【００６８】このような構成の３ポジション断路器が、
上述した図１６乃至図１８のガス絶縁開閉装置の断路器
２として金属ケース９ｂ内に収納されて採用されてい
る。

【００６９】以上のように、本実施形態によるガス絶縁
開閉装置は、遮断器，断路器，接地開閉器のような高電
圧開閉設備が少なくとも２種類の金属ケースに収納さ
れ、これらの金属ケースがガス区画用スペーサを介して
結合されているため、保守・点検時には遮断器が収納さ
れている金属ケースだけを開放すればよく、母線への送
電を停止することなく遮断器の保守・点検を行うことが
できる利点があるばかりか、コンパクトに開閉装置を形
成することができる。

【００７０】この結果、既存の屋外開閉設備とリプレイ
ス可能であるばかりでなく、母線を無停電で遮断器の保
守・点検ができるため、質の高い電力を需要者に供給す
る開閉装置を提供できる。また、前述のように開閉装置
をコンパクトに形成できるため、開閉所等の敷地の有効
利用が可能である。更に、開閉装置全体がコンパクトで
あることから、全てを組み上げた状態で出荷できるた
め、現地作業は母線や負荷引き出し線の接続とリレー関
係の敷設・接続作業のみとなり現地作業量を大幅に軽減
することができる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、母
線への送電を停止することなく遮断器の保守・点検を実
行できると共に、装置全体のコンパクトが図れるこの種
ガス絶縁開閉装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス絶縁開閉装置の第１の実施形態を
示す正面図である。

【図２】本発明のガス絶縁開閉装置の第２の実施形態を
示す正面図である。

【図３】本発明のガス絶縁開閉装置の第３の実施形態を
示す正面図である。

【図４】図３に示すガス絶縁開閉装置の側面図である。

【図５】本発明のガス絶縁開閉装置の第４の実施形態を
示す正面図である。

【図６】図５に示したガス絶縁開閉装置を１・１/２遮
断方式の母線に適用した場合の単線結線図である。

【図７】本発明のガス絶縁開閉装置の第５の実施形態を
示し、２重母線方式の母線に適用した場合の単線結線図
である。

【図８】本発明のガス絶縁開閉装置の第６の実施形態を
示し、負荷側の断路器を省略した２重母線方式の母線に
適用した場合の単線結線図である。

【図９】図８に示した第６の実施形態から更に負荷側の
接地開閉器を省略した例を示す単線結線図である。

【図１０】本発明のガス絶縁開閉装置に採用される断路
器を示す断面図である。

【図１１】本発明のガス絶縁開閉装置に採用される他の
断路器を示す断面図である。

【図１２】本発明のガス絶縁開閉装置の第７の実施形態
を示す断面図である。

【図１３】図１２に示したガス絶縁開閉装置を２重母線
方式の母線に適用した場合の単線結線図である。

【図１４】本発明の作用効果を説明するための従来構成
のガス絶縁開閉装置を示す部分断面図である。

【図１５】本発明の作用効果を説明する本発明の一実施
形態におけるガス絶縁開閉装置を示す部分断面図であ
る。

【図１６】本発明のガス絶縁開閉装置に３ポジション断
路器を適用した一例を示す断面図である。

【図１７】本発明のガス絶縁開閉装置に３ポジション断
路器を適用した他の例を示す断面図である。

【図１８】本発明のガス絶縁開閉装置に３ポジション断
路器を適用した他の例を示す断面図である。

【図１９】図１６，図１７、及び図１８に示したガス絶
縁開閉装置に適用される３ポジション断路器の構成を示
す断面図である。

【符号の説明】

１…遮断器、２，２ａ，２ｂ…断路器、２ｄ…バイパス
断路器、３，３ａ，３ｂ…接地開閉器、４，４ａ，４ｂ
…内部導体、６ａ…負荷引き出し用のブッシング、６
ｂ，６ｃ…母線引き出し用ブッシング、７ａ，７ｂ，７
ｃ…スペーサ、８、８ａ、８ｂ…シールド、９，９ａ，
９ｂ，９ｃ…金属ケース、１０…変流器、１３ａ，１３
ｂ…フランジ、１４…遮断器操作器、１５，１５ａ，１
５ｂ，１５ｃ…断路器の操作器、１８…架台、１９，１
９ａ，１９ｂ…可動子、２０…ギア、２１ａ，２１ｂ…
接触子、２３…導体、２３ａ，２３ｂ…母線、２４…操
作ロツド、２５…接地側接触子、７６…ポストスペー
サ、２１２…可動接触部、２１６…ピニオンギア。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者土屋賢治茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所電機システム事業部内 (72)発明者田中豊一茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所電機システム事業部内Ｆターム(参考） 5G017 AA11 BB10 BB12 BB13 EE06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】遮断器を収容し、かつ、負荷引き出し用の
ブッシングを備え接地された第１の金属ケースと、複数
の母線断路器を収容し、かつ、該母線断路器と接続する
複数の母線引き出し用のブッシングを備え接地された第
２の金属ケースとを備え、前記第１の金属ケースと第２の金属ケースは、ガス区画
用のスペーサを介して相互に結合されていることを特徴
とするガス絶縁開閉装置。
【請求項２】前記第１の金属ケースには、該第１の金属
ケースの軸線に対してほぼ垂直に負荷側の断路器を収納
している金属ケースが接続され、該金属ケースに前記負
荷引き出し用のブッシングが取り付けられ、かつ、前記
第１の金属ケースと前記金属ケースは、ガス区画用のス
ペーサを介して接続されていることを特徴とする請求項
１記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項３】前記第２の金属ケースには、該第２の金属
ケースの軸線に対してほぼ垂直に２本の母線引き出し用
のブッシングが接続され、かつ、前記第２の金属ケース
と２本の母線引き出し用のブッシングは、ガス区画用の
スペーサを介して接続されていることを特徴とする請求
項１記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項４】遮断器を収容し、かつ、負荷引き出し用の
ブッシングを備え接地された第１の金属ケースと、２個
の母線断路器を収容し、かつ、該母線断路器と接続する
２本の母線引き出し用のブッシングを備え接地された第
２の金属ケースとを備え、前記第１の金属ケースと第２の金属ケースは、ガス区画
用のスペーサを介して相互に結合されていると共に、前
記第１の金属ケースには、該第１の金属ケースの軸線に
対してほぼ垂直に前記負荷引き出し用のブッシングがガ
ス区画用のスペーサを介して接続され、かつ、前記第２
の金属ケースには、該第２の金属ケースの軸線に対して
ほぼ垂直な母線引き出し用のブッシングと軸線に対して
軸方向に傾斜している母線引き出し用のブッシングとが
ガス区画用のスペーサを介して接続されていることを特
徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項５】前記第２の金属ケースの軸線に対して傾斜
している母線引き出し用のブッシングは、前記第２の金
属ケースの軸方向外側に傾斜していることを特徴とする
請求項４記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項６】遮断器を収容し、かつ、負荷引き出し用の
ブッシングを備え接地された第１の金属ケースと、２個
の母線断路器を収容し、かつ、該母線断路器と接続する
２本の母線引き出し用のブッシングを備え接地された第
２の金属ケースとを備え、前記第１の金属ケースと第２の金属ケースは、ガス区画
用のスペーサを介して相互に結合されていると共に、前
記第１の金属ケースには、該第１の金属ケースの軸方向
に傾斜して前記負荷引き出し用のブッシングがガス区画
用のスペーサを介して接続され、かつ、前記第２の金属
ケースには、該第２の金属ケースの軸方向に傾斜して２
本の母線引き出し用のブッシングがガス区画用のスペー
サを介して接続されていることを特徴とするガス絶縁開
閉装置。
【請求項７】前記負荷引き出し用のブッシングは、前記
第１の金属ケースの軸方向外側に傾斜して接続され、か
つ、前記２本の母線引き出し用のブッシングは、前記第
２の金属ケースの軸方向外側と内側に傾斜して接続され
ていることを特徴とする請求項６記載のガス絶縁開閉装
置。
【請求項８】前記第２の金属ケースの軸方向外側と内側
に傾斜して接続されている前記２本の母線引き出し用の
ブッシング間の開き角度は、３０〜７０度であることを
特徴とする請求項７記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項９】請求項６，７、又は８のいずれかに記載さ
れているガス絶縁開閉装置が、３相分まとめて１つの架
台で支持されていることを特徴とするガス絶縁開閉装
置。
【請求項１０】前記各相の第１又は第２の金属ケースに
接続されている前記負荷引き出し用又は母線引き出し用
のブッシングは、中央に配置されている前記負荷引き出
し用又は母線引き出し用のブッシングを中心にして周方
向に傾斜して配置され、その傾斜角度は、中央に配置さ
れている前記第１又は第２の金属ケースの中心軸に対し
て周方向に３０〜６０度であることを特徴とする請求項
９記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１１】前記ブッシングは、骨格材としてＦＲＰ
をシリコーン系ゴムで被覆した複合碍管が用いられてい
ることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載
のガス絶縁開閉装置。
【請求項１２】遮断器，断路器、及び接地開閉器を収容
し、かつ、負荷引き出し用のブッシングを備えた第１の
金属ケースと、断路器、及び接地開閉器を収容し、か
つ、母線引き出し用のブッシングを備えた第２の金属ケ
ースとを備え、前記第１の金属ケースと第２の金属ケースは、ガス区画
用のスペーサを介して相互に結合されていると共に、前
記第１の金属ケースには、負荷側の断路器を収納してい
る金属ケースを介して前記負荷引き出し用のブッシング
が前記第１の金属ケースの軸線に対して軸方向外側に傾
斜して取り付けられ、かつ、前記第２の金属ケースに取
り付けられている母線引き出し用のブッシングが前記第
２の金属ケースの軸線に対して軸方向外側に傾斜してい
ることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項１３】前記負荷引き出し用のブッシングの第１
の金属ケースからの引き出し点と前記母線引き出し用の
ブッシングの第２の金属ケースからの引き出し点との間
をバイパスするバイパス断路器を収容した金属ケース
が、前記第１及び第２の金属ケースとほぼ平行に配置さ
れていることを特徴とする請求項６記載のガス絶縁開閉
装置。
【請求項１４】前記バイパス断路器により形成される電
路の外側に、送電中の電流を測定する変流器を設けたこ
とを特徴とする請求項１３記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１５】前記スペーサでガス区画されている前記
第１及び第２の金属ケース内のそれぞに変流器を設けた
ことを特徴とする請求項６又は１２記載のガス絶縁開閉
装置。
【請求項１６】前記第１又は第２の金属ケースのいずれ
かに配置されている変流器を巻線変流器とし、他の第１
又は第２の金属ケースに配置されている変流器をロゴス
キーコイルとしたことを特徴とする請求項１５記載のガ
ス絶縁開閉装置。
【請求項１７】少なくとも前記断路器が収容されている
金属ケース内に、断路器接触子，接地側接触子、及び金
属ケース外部から操作されて移動する可動子からなる３
ポジション断路器を備え、該３ポジション断路器は、前
記可動子が移動して前記断路器接触子と接触状態にある
「入」、前記接地側接触子と接触状態にある「接地」、
前記可動子が断路器接触子と接地側接触子の両方と非接
触状態にある「切」の３位置を形成するものであること
を特徴とする請求項１，４，６、又は１２のいずれかに
記載のガス絶縁開閉装置。