JP2003023708A - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器全体の肉厚を厚くすることなく、容器に
発生する変位および応力を抑制してコストの低減が可能
なガス絶縁開閉装置を提供する。 【解決手段】 所定の圧力で封入された絶縁ガス中に電
気機器を収納し、断面がほぼ楕円形の筒状の容器４０を
有するガス絶縁開閉装置において、容器４０の周面に容
器の周方向に延在して突設され、前記容器の軸方向に所
定の間隔をおいて設けられた複数のリブ補強部６６を備
え、複数のリブ補強部６６を互いに連結する板状の補強
部材６７を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガス絶縁開閉装
置、特に、断面がほぼ楕円の内圧を受ける圧力容器の曲
げ変形および応力を抑えるための補強技術に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図７は、例えば特開平９−３２２３３６
号公報に示された従来の三相一括ガス絶縁開閉装置の一
部を破断して示す正面図、図８は図７中の要部を断面で
示す平面図である。

【０００３】図７および図８において、１は長径部と短
径部との比が４：３となるように形成され断面がほぼ楕
円形で所定の肉厚を有する主管、２は主管１の両端部に
取り付けられ複数のボルト穴が形成された楕円形のフラ
ンジ、３は主管１の短径側の一方に接続された断面がほ
ぼ楕円形の枝管よりなる複数の接続口で、端部に接続用
のフランジが形成されている。４は主管１の短径側の他
方に接続された枝管よりなる接続口で、端部に接続用の
フランジが形成されている。そして、上記１〜４で容器
５が形成される。６は主管１の下側を閉塞する底板、７
は主管１の上部を閉塞するフタ板である。ここで、容器
５中の各フランジ２と底板６、およびフタ板７とは、図
示はしないが、Ｏリングを介装して、ボルト，座金，ナ
ットによって気密に結合されている。８は容器５の長手
方向に所定の間隔を形成して配置された三相分の遮断
器、９，１０，１１はそれぞれ接続口３，４を気密に閉
塞する絶縁スペーサで、それぞれ中心部に埋設された三
相分の導体１２，１３，１４を備えている。１５は絶縁
スペーサ９を介して上方の接続口３と気密に結合された
円筒状の容器、１６は絶縁スペーサ１０を介して下方の
接続口３と気密に結合された円筒状の容器、１７および
１８はそれぞれ容器１５および１６に収容された三相分
の主母線、１９および２０はそれぞれ一端が主母線１
７，１８と、他端が導体１２，１３と接続された断路
器、２１および２２は各円筒状の容器１５，１６の両端
部を気密に閉塞する絶縁スペーサで、それぞれ三相分の
主母線１７，１８を支持している。２３は遮断器８の各
相の一端側と導体１２，１３を接続した導体、２４は遮
断器８の各相の他端側と導体１４を接続した導体、２
５．２６はそれぞれ容器５内に配置された接地開閉器で
ある。２７は長径部と短径部の比が４：３となるように
形成され断面がほぼ楕円形で所定の肉厚を有する主管、
２８は主管２７の両端部にそれぞれ取り付けられた楕円
形のフランジ、２９は主管２７の下側部に形成された枝
管よりなる接続口で、端部に接続用のフランジが形成さ
れている。そして、上記２７〜２９で容器３０が形成さ
れる。３１は容器３０の下側を閉塞する底板、３２は容
器３０の上側を閉塞するフタ板である。ここで、容器３
０と底板３１およびフタ板３２とは、図示はしないが、
Ｏリング、複数のボルト、座金、およびナットによって
気密に結合されている。なお、この容器３０は接続口２
９を接続口４と、絶縁スペーサ１１を介して結合するこ
とにより容器５と接続されている。３３は容器３０内に
長径方向に所定の間隔を形成して配置された三相分のケ
ーブルヘッド、３４は容器３０内に配置された三相分の
線路用断路器、３５は線路用断路器３４の各相をそれぞ
れ導体１４，２４を介して遮断器８と接続した導体、３
６はケーブルヘッド３３の各相と各線路用断路器３４を
接続した導体、３７は容器３０内に配置され導体３６を
接地した接地開閉器である。そして、それぞれの絶縁ス
ペーサ９，１０，１１で区分された楕円形の容器５、円
筒状の容器１５，１６，および楕円形の容器３０内に
は、それぞれ所定の圧力で絶縁ガス３８が封入されてい
る。

【０００４】次に、動作について説明する。図７および
図８において、主母線１７または１８から供給された電
力は、断路器１９または断路器２０を介して遮断器８，
線路用断路器３４およびケーブルヘッド３３を通じて線
路へ送電される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のガス絶縁開閉装
置の容器５を構成する主管１および枝管３，４は、以上
のように楕円形に構成されているので、内圧作用時には
楕円形の容器５が円形に近付くように変形するために、
容器５が大きく変形し、その変形を抑えるためには容器
５の肉厚を円筒形の場合に比べてかなり厚くするか、ま
たは、特開平１１−１８２２２号公報に示されているよ
うに、部分的ではあるが広範囲にわたって容器５の肉厚
を厚くする必要があった。このため、容器５そのものの
重量が重くなり、コストが高くなるという問題点があっ
た。その上、部分的な肉厚増加は鋳造容器には適する
が、いわゆる板金を用いて製作する容器には適さないと
問題点があった。

【０００６】また、板金容器を想定した場合、変圧器の
ように作用する内圧が小さく（内圧としては真空圧だ
け）容器そのものの板厚を非常に薄くして、特開昭５６
−６６０１７号公報に示されているように、容器の長手
方向全範囲、または容器の周方向全範囲又は平坦部分全
範囲にリブを設けて補強する必要があり、また、そのリ
ブはコ字型とすることが広い領域を補強できるので効果
的であった。しかし、今回の対象である圧力の高い楕円
容器の場合、基本的な板厚はある程度は確保されてお
り、局所的に一部分だけを補強したいので、上記の補強
を適用することは重量面やコスト面，スペース面などで
無駄が多く合理的であるとはいえないという問題点があ
った。また、枝管の付け根部分のように、上記の補強方
法では補強しにくい部分もあった。

【０００７】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、容器全体の肉厚を厚くするこ
となく、楕円容器特有の曲げ変形を抑える効果の高い補
強部材を部分的に取付けることで、容器に発生する曲げ
変形，曲げ応力を抑制してコストの低減が可能なガス絶
縁開閉装置を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した第１
の発明に係るガス絶縁開閉装置では、所定の圧力で封入
された絶縁ガス中に電気機器を収納し、断面がほぼ楕円
形の筒状の容器を有するガス絶縁開閉装置において、上
記容器の周面に容器の周方向に延在して突設され、前記
容器の軸方向に所定の間隔をおいて設けられた複数のリ
ブ補強部を備え、上記複数のリブ補強部を互いに連結す
る板状の補強部材を設けるようにしたものである。

【０００９】請求項２に記載した第２の発明に係るガス
絶縁開閉装置では、第１の発明において、板状の補強部
材を容器の軸方向のほぼ中央に設けるようにしたもので
ある。

【００１０】請求項３に記載した第３の発明に係るガス
絶縁開閉装置では、第１の発明において、板状の補強部
材を容器の長径側に設けるようにしたものである。

【００１１】請求項４に記載した第４の発明に係るガス
絶縁開閉装置では、板状の補強部材を容器の枝管の付根
部分に設けるようにしたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明による実
施の形態１を図１ないし図４について説明する。図１は
実施の形態１における三相一括形ガス絶縁開閉装置の正
面図、図２は図１の上面図である。図３は図１およびび
図２中の断面がほぼ楕円形状の容器を示す斜視図であ
り、図４は図３のIV−IV線に沿う断面図である。

【００１３】図１〜図４において、４０は主管４１と枝
管４２〜４５から構成されている容器であり、主管４１
は長径部と短径部との比が約４：３となるように形成さ
れ断面がほぼ楕円形で所定の肉厚を有する筒状部材で、
板金溶接により、形成されている。枝管４２は主管４１
の長径側から分岐された枝管であり、絶縁スペーサ４６
を介して、円筒状の容器４７および三相分の主母線が収
納されている容器５０に接続されている。枝管４４も同
様に絶縁スペーサ４８を介して、円筒状の容器４９、三
相分の主母線が収納されている容器５１に接続されてい
る。枝管４５は円筒状の容器５２，絶縁スペーサ５６を
介して断路器，接地開閉器を収納した容器５３に接続さ
れている。

【００１４】断面がほぼ楕円形の容器４０の主管４１の
長径側の両側には、リブ補強部６６が２本、周方向を巻
くように溶接されている。２本のリブ補強部６６は、そ
れぞれ比較的幅が狭い短冊状の板状体からなり、容器４
０の外周面に密着するように、その長手方向が容器４０
の周方向に延在して固着されている。すなわち、容器４
０の端部周縁と並行に延在して周回固着されている。そ
して、板状の補強部材６７が２本のリブ補強部６６を連
結する形で主管４１の外表面と容器４０の径方向に所定
の間隔を有しながら設けられている。この板状の補強部
材６７は、リブ補強部６６の１本分の幅よりも広い幅を
持つ短冊状の板状体からなり、この補強部材もまた、２
本のリブ補強部６６に跨がる形で、その長手方向が容器
４０の周方向に延在して固着されている。すなわち、容
器４０の端部周縁と並行に延在して周回固着されてい
る。この補強部材６７は、主管４１の軸方向に向かっ
て、全面にあっても、一部にあってもよい。一部に入れ
る場合は、図３のようになるべく主管４１の中央部に入
れるのが効果的である。

【００１５】容器４０に内圧が作用すると、主管４１は
楕円から丸くなろうと曲がり、その変形は主管４１の軸
方向の中央部付近がもっとも大きくなり、短径側は膨ら
み、長径側は縮もうとする。実施の形態１では、曲げ変
形および曲げ応力がもっとも大きい、主管４１の長径側
中央部付近に曲げ剛性の大きい補強部材６７を入れるの
で効果的に曲げを抑制する効果がある。また、補強部材
６７は主管４１から距離があるため、それ自身の板厚を
それほど厚くしなくとも、曲げ剛性が大きく、楕円容器
のように、曲げが大きく寄与するような変形に対して
は、その抑制効果は大きい。

【００１６】以上のように実施の形態１では、主管４１
の長径側に曲げ剛性の高い補強４７を設けたので、容器
４０全体を厚くすることなく、容器４０の変形を抑える
ことができ、その結果容器４０の変形、応力を抑制する
と共に重量の増加を抑制することになり、コストの低減
が可能となる。

【００１７】この発明による実施の形態１によれば、所
定の圧力で封入された絶縁ガス中に電気機器を収納し、
断面がほぼ楕円形の筒状の容器を有するガス絶縁開閉装
置において、上記容器４０の周面に容器４０の周方向に
延在して突設され、前記容器４０の軸方向に所定の間隔
をおいて設けられた複数のリブ補強部６６を備え、上記
複数のリブ補強部６６を互いに連結する板状の補強部材
６７を容器４０の軸方向（長手方向）のほぼ中央で、か
つ、容器４０の長径側に設けたので、容器全体の肉厚を
厚くすることなく、容器に発生する変位および応力を効
果的に抑制してコストの低減が可能なガス絶縁開閉装置
を得ることができる。

【００１８】実施の形態２．この発明による実施の形態
２を図５および図６について説明する。図５は実施の形
態２におけるガス絶縁開閉装置の長径側に枝管分岐をも
つ容器の構成を示す斜視図、図６は図５のVI−VI線に沿
う断面図である。

【００１９】主管７７は軸方向中央部に枝管７０を持っ
ており、その枝管７０の開口部には、剛性の高いフラン
ジ７９が設けられている。主管７７の枝管８０付根近く
の両側には、対をなす補強部８１が設けられている。ま
た、補強部８１のそれぞれと相対する位置に補強部８２
が設けられいる。そして、板状の補強部材８３が補強部
８１，８２を介して主管７７と所定の距離を保ちなが
ら、主管７７を覆う形で、溶接されている。

【００２０】以上のように実施の形態２では、容器に枝
管がある場合、内圧が作用すると、枝管付根に大きな曲
げ応力が発生するが、その場合でも、補強部材８３は主
管７７に対して、所定の距離を持っているので、補強部
材８３の板厚を大幅に増す必要もなく、主管７７の曲げ
変形を抑える効果がある。また、補強部材８３は、図で
は枝管部を除いて、周方向に全周巻いたが、曲げ応力の
高くなる長径側に重点的に設置してもよい。

【００２１】この発明による実施の形態２によれば、実
施の形態１における構成において、板状の補強部材８３
を容器４０の枝管７０の付根部分に設けたので、容器全
体の肉厚を厚くすることなく、容器に発生する変位およ
び応力をさらに効果的に抑制してコストの低減が可能な
ガス絶縁開閉装置を得ることができる。

【００２２】（１）以上のように、この発明の実施の形
態では、所定の圧力で封入された絶縁ガス中に電気機器
を収納し、断面がほぼ楕円形でリブ補強を持つ筒状の容
器を有するガス絶縁開閉装置において、容器のリブ補強
の一部に、リブ同士の間を連結する板状の補強を設け、
容器主胴と所定の間隔を設けて板状の補強を配置したの
で、容器全体や補強の板厚を厚くすることもなく、局所
的に高い応力を効果的に抑えることができる。その結
果、容器の変形，応力を抑制すると共に重量の増加を抑
制することになり、コストの低減が可能となる。

【００２３】（２）また、この発明の実施の形態によれ
ば、上記（１）項の構成において、補強の付ける位置を
主管の変形が最も大きくなる主管軸方向の中央部近傍に
設けたので、より効果的な変形抑制効果が働き、その結
果容器変形，応力を抑制すると共に重量の増加を抑制す
ることになり、コストの低減が可能となる。

【００２４】（３）また、この発明の実施の形態では、
上記（１）項の構成において、補強の付ける位置を主管
の曲げ応力が最も大きくなる長径側に設けたので、より
効果的な変形抑制効果が働き、その結果、容器変形，応
力を抑制すると共に重量の増加を抑制することになり、
コストの低減が可能となる。

【００２５】（４）また、この発明の実施の形態では、
上記（１）項の構成において、枝管がある容器の場合、
補強の付ける位置を応力が最も大きくなる枝管付根に設
けたので、より効果的な変形抑制効果が働き、その結
果、容器変形，応力を抑制すると共に重量の増加を抑制
することになり、コストの低減が可能となる。

【００２６】

【発明の効果】第１の発明によれば、所定の圧力で封入
された絶縁ガス中に電気機器を収納し、断面がほぼ楕円
形の筒状の容器を有するガス絶縁開閉装置において、上
記容器の周面に容器の周方向に延在して突設され、前記
容器の軸方向に所定の間隔をおいて設けられた複数のリ
ブ補強部を備え、上記複数のリブ補強部を互いに連結す
る板状の補強部材を設けたので、容器全体の肉厚を厚く
することなく、容器に発生する変位および応力を抑制し
てコストの低減が可能なガス絶縁開閉装置を得ることが
できる。

【００２７】第２の発明によれば、第１の発明におい
て、板状の補強部材を容器の軸方向のほぼ中央に設けた
ので、容器全体の肉厚を厚くすることなく、容器に発生
する変位および応力をより効果的に抑制してコストの低
減が可能なガス絶縁開閉装置を得ることができる。

【００２８】第３の発明によれば、第１の発明におい
て、板状の補強部材を容器の長径側に設けたので、容器
全体の肉厚を厚くすることなく、容器に発生する変位お
よび応力をさらに効果的に抑制してコストの低減が可能
なガス絶縁開閉装置を得ることができる。

【００２９】第４の発明によれば、板状の補強部材を容
器の枝管の付根部分に設けたので、容器全体の肉厚を厚
くすることなく、容器に発生する変位および応力を一層
効果的に抑制してコストの低減が可能なガス絶縁開閉装
置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による実施の形態１におけるガス絶
縁開閉装置の一部を破断して示す正面図である。

【図２】 図１中の要部を断面で示す平面図である。

【図３】 図１および図２中の断面積が楕円である容器
の斜視図である。

【図４】 図３中のIV−IV線に沿う断面図である。

【図５】 この発明による実施の形態２における容器の
枝管分岐部を示す斜視図である。

【図６】 図５中のVI−VI線に沿う断面図である。

【図７】 従来のガス絶縁開閉装置の構成を一部を破断
して示す正面図である。

【図８】 図７中の要部を断面で示す平面図である。

【符号の説明】

４０ 容器、４１ 主管、４２〜４５ 枝管、４６ 絶
縁スペーサ、４７ 円筒状の容器、４８ 絶縁スペー
サ、４９ 円筒状の容器、５０，５１ 容器、５２ 円
筒状の容器、５３ 容器、５６ 絶縁スペーサ、６６
リブ補強部、６７補強部材、７７ 主管、８０〜８２
補強部、８３ 補強部材。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の圧力で封入された絶縁ガス中に電
   気機器を収納し、断面がほぼ楕円形の筒状の容器を有す
   るガス絶縁開閉装置において、上記容器の周面に容器の
   周方向に延在して突設され、前記容器の軸方向に所定の
   間隔をおいて設けられた複数のリブ補強部を備え、上記
   複数のリブ補強部を互いに連結する板状の補強部材を設
   けたことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
2. 【請求項２】 板状の補強部材を容器の軸方向のほぼ中
   央に設けたことを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁
   開閉装置。
3. 【請求項３】 板状の補強部材を容器の長径側に設けた
   ことを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁開閉装置。
4. 【請求項４】 板状の補強部材を容器の枝管の付根部分
   に設けたことを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁開
   閉装置。