JP2004215392A - ガス絶縁開閉装置及び母線容器 - Google Patents

Abstract

【課題】ＧＩＳを小型化、低コスト化する。これを実現するための母線容器を提供する。
【解決手段】ＧＩＳの母線容器２を５面に母線を引き出すことができる開口を有するものとする。これにより、母線容器の左右方向に母線ＢＵＳを引き出すと共に、母線容器の上下にほかのユニット容器３、４を配置することができる。また、後ろ方向の開口を利用して、ほかの容器、母線容器などを配置することができる。
【選択図】 図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス絶縁開閉装置に関するものである。
また、本発明は、ガス絶縁開閉装置に使用する母線容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガス絶縁開閉装置（以下「ＧＩＳ」と言う。）は、接地電位の気密容器内にＳＦ６ガスなどの絶縁性ガスを封入し、その容器内に遮断器、断路器、接地開閉器などの開閉機器類を収納してなるものである（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。ＧＩＳは、優秀な絶縁性能により、空気絶縁で構成する開閉装置に比べて、その敷地面積を大幅に縮小することができる。
【０００３】
近年、更なる変電所の建設コストの低減要求があり、ＧＩＳにも更なる設置面積の縮小化が求められている。
従来のＧＩＳの構成について、常用予備２回線受電の１ＭＯＦ、２変圧器構成のＧＩＳを例として説明をする。
【０００４】
図１は単線結線図、図２はＧＩＳの平面図、図３、図４はＧＩＳを構成するユニットの側面断面図である。
図１の単線結線図を構成するＧＩＳは、複数のユニットにより構成され、図２の平面図に示すように配置される。ＧＩＳは、ＭＯＦユニット５を中心として、左右にそれぞれ、受電ユニット４１、変圧器ユニット４２が配置される。
【０００５】
図３に受電ユニット４１の構成を示す。受電ユニット４１は、受電ユニット容器４３と、その上部に配置された母線容器４４と、前面に配置された操作盤１３と、後面に設けられたケーブルヘッド引き込み部１５から構成される。引き込み部１５には、変流器ＣＴを通してケーブルヘッドＣＨＤが接続される。
【０００６】
受電ユニット容器４３内部では、引き込み部１５から、避雷器ＬＡ、断路器ＤＳ、遮断器ＣＢを通る主回路が形成され、母線容器４４内において、断路器ＤＳを通して母線ＢＵＳに接続される。受電ユニット容器４３内には、更に接地開閉器ＥＳが配置される。
母線容器４４は、母線ＢＵＳと断路器ＤＳとを収納する。
【０００７】
図４に変圧器ユニットの構成を示す。変圧器ユニット４２は、変圧器ユニット容器４５と、その上部に配置された母線容器４４と、その後面に取り付けられた変圧器接続容器１６と、前面に配置された操作盤１３とから構成される。
変圧器ユニット容器４５では、母線ＢＵＳ及び断路器ＤＳから導入された主回路が、遮断器ＣＢを通して変圧器接続容器１６へ導かれる。
隣接するユニット間は、母線容器４４内の母線ＢＵＳにより接続される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図２から明らかなように、従来のＧＩＳでは、図１の単線結線図を構成するために、ＭＯＦユニット５のほかに、受電ユニット４１及び変圧器ユニット４２がそれぞれ２台、合計５台必要である。このため、ＧＩＳ全体の寸法Ｌが大きくなり、製作コストも高くなるという欠点があった。
【０００９】
本発明は、ＧＩＳを小型化、低コスト化することを目的とするものである。
また、本発明は、ＧＩＳの小型化、低コスト化を実現するための母線容器を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−２２８１６号公報
【特許文献２】
特開平７−３０８００６号公報
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、ＧＩＳの母線容器を、少なくとも５面に母線を引き出すことができる開口を有する構成とする。
本発明の母線容器によれば、水平方向の２つの開口を隣接するユニットと接続するための母線引き出し用の開口とし、その上下の２つの開口を、上下に配置したユニット容器との間の接続に利用できる。
【００１２】
したがって、本発明の母線容器によれば、上下に、受電ユニット容器、変圧器ユニット容器などのユニット容器を配置することができる。このように、従来別々に構成していた２つのユニットを１つのユニットにまとめて、ユニットの数を低減できる。これにより、ＧＩＳ全体の寸法Ｌを小さくし、敷地面積を縮小化することができる。また、ユニットの台数を少なくすることにより、製作コストを低減化することができる。
【００１３】
本発明の母線容器は、水平方向に更に１面又は２面の開口を具備する。この開口は、作業用の開口として利用できる。あるいは、断路器容器、母線容器、母線管路などの取り付け用として利用できる。
このように、本発明の母線容器は、５面又は６面に母線の引き出しが可能な開口を設けることにより、ＧＩＳの小型化だけでなく、ＧＩＳの構成に自由度を持たせることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図を用いて説明をする。
（実施形態１）
本発明を、常用予備２回線受電の１ＭＯＦ、２変圧器構成に適用した例を説明する。本例の単線結線図は、図１に示したとおりである。
図５は、本例のＧＩＳの平面図である。本例においては、従来別個に形成されていた受電ユニットと変圧器ユニットが、受電・変圧器ユニット１に一体化されて、ＭＯＦユニット５の両側に配置される。
【００１５】
図６を用いて、受電・変圧器ユニット１の構成を説明する。
受電・変圧器ユニット１は、母線容器２の下部に受電ユニット容器３が配置され、上部に変圧器ユニット容器４が配置される。各容器間は、絶縁スペーサ６により仕切られ、端子を通して接続がされる。
受電・変圧器ユニット１の前面には操作盤１３が配置され、後面には、ケーブルヘッドＣＨＤと変圧器接続容器１６が配置される。
【００１６】
図７を用いて、母線容器２の構成を示す。（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図である。
母線容器２は、円筒型容器により構成され、５面に、母線の引き出し可能な開口７〜１１が形成される。５面の開口とは、上部開口７、下部開口８、左方向の開口９、右方向の開口１０、後方向の開口１１となる。
【００１７】
開口のない残りの１面は、断路器の操作器などを取り付けるために利用することができる。なお、残りの１面にも開口を設けることができるが、この点については後述する。また、図７では、開口のない部分を前と表示しているが、これは、図６のユニットに用いる場合の前後関係を示しているもので、開口のない部分をそのほかの方向に向けて使用することができる。
【００１８】
なお、母線容器２は、角型容器でも構成することができる。ただ、円筒形容器は角型容器よりもガス圧力を高くすることができるので、容器を小型化できると共に、ガス回収時の残存ガス量を低減することができる。ＳＦ６ガスは、使用後に回収がされるが、回収時の真空度をいくら高くしても回収しきれない量が残る。容器が小さくなれば、この未回収のガス量を少なくすることができ、地球環境の保護に寄与することができる。
【００１９】
さらに、母線容器２を、楕円又は長円の円筒形容器として構成することもできる。この場合、楕円又は長円の長手方向をＧＩＳの左右方向に配置すれば奥行き方向を短縮でき、長手方向を前後方向に配置すれば幅寸法を短縮できる。
また、開口７〜１１の形状についても、円形に限定されるものではない。母線ＢＵＳの配置によって、楕円、長円、矩形形状とすることもできる。
【００２０】
図６に戻ると、母線容器２の内部には、母線ＢＵＳとその上下に断路器ＤＳが配置される。
受電ユニット容器３は、後方にケーブル引き込み部１５が形成され、内部に、避雷器ＬＡ、接地開閉器ＥＳ、断路器ＤＳ、遮断器ＣＢを収納する。
変圧器ユニット容器４は、後方に、変圧器接続容器１６が取り付けられ、内部に、遮断器ＣＢ、接地開閉器ＥＳを収納する。
【００２１】
図８を用いて、受電・変圧器ユニット１、ＭＯＦユニット５の主回路の接続関係を説明する。
図８（Ａ）（Ｃ）は、受電・変圧器ユニット１内の各機器の接続関係を示し、（Ｂ）は、ＭＯＦユニット５内の接続関係を示す。
受電ユニット容器３においては、ケーブルヘッドＣＨＤから、避雷器ＬＡ、断路器ＤＳ、遮断器ＣＢを通して、母線容器へ通る主回路が構成される。また、遮断器ＣＢの両端及び避雷器ＬＡに接地開閉器ＥＳが接続される。
【００２２】
変圧器ユニット容器４においては、母線容器２から遮断器ＣＢを通して変圧器接続容器１６へ通る主回路が構成される。遮断器ＣＢの両端に接地開閉器ＥＳが接続される。
母線容器２においては、受電ユニット容器３及び変圧器ユニット容器４からの主回路が、それぞれ断路器ＤＳを通して母線ＢＵＳに接続される。
【００２３】
ＭＯＦの変流器ＣＴに接続される母線ＢＵＳは、往復母線により構成される。受電ユニット容器３からの主回路は、往復母線の一方を通して、ＭＯＦ５の変流器ＣＴ、変成器ＰＴに接続される。変流器ＣＴなどを通った主回路は、往復母線の他方を通して、変圧器ユニット容器４に接続される。
【００２４】
以上説明した実施形態１によれば、受電ユニット容器３と母線容器２と変圧器ユニット容器４を上下に積み重ねることにより、１つの受電・変圧器ユニット１にまとめている。これにより、本実施形態の図５と従来の図２の平面図を比較すると明らかなように、ＧＩＳの寸法Ｌを短縮でき、敷地面積を縮小できる。また、ユニット数を低減できるので、製品コスト、輸送コストを低減できる。
【００２５】
本実施形態１においては、母線容器２の５面の開口の内、上下の２つの開口と、左又は右方向の開口９又は１０の１つが利用されている。残りの、左又は右方向の開口９又は１０の内の１つと、後ろ方向の開口１１は利用されずに、蓋板にて封止されている。これらの開口は、作業用、ユニット追加時の母線引き出し用など、種々の用途に利用することができる。
【００２６】
（実施形態２）
母線容器２の後ろ方向の開口１１を、ほかの容器との接続に利用する例を説明する。
図９は、上述の実施形態１における、変圧器接続容器１６を後ろ方向の開口１１を利用して接続する例を示す。図９の例は、図６の例を変形したものであるので、図６と異なる点についてのみ説明をし、重複する説明は省略する。
【００２７】
図１に示した単線結線図の常用予備２回線受電の１ＭＯＦ、２変圧器構成においては、変圧器側の遮断器を省略したいと要求されることがある。この場合は、変圧器ユニット容器４を省略し、母線容器２の後ろ方向の開口１１に変圧器接続容器１６を取り付け、直接、母線断路器ＤＳと接続することができる。
実施形態２によれば、変圧器ユニット容器４を省略できると共に、ＧＩＳの高さを低くすることができる。
【００２８】
本発明においては、図７に示したように、５面に開口７〜１１を有する母線容器２を使用しているため、母線容器２を変更することなく、実施形態１（図６）及び実施形態２（図９）の態様に対応することができる。これにより、ＧＩＳ構成部品を標準化することができ、製作コストを低減することができる。
【００２９】
（実施形態３）
図１０を用いて、受電ユニット容器をブッシング引き込みとする例を説明する。図１０の例も、図６の例を変形したものであるので、図６と異なる点についてのみ説明をし、重複する説明は省略する。
受電ユニット容器３は、後方にブッシング２０の引き込み部２１が配置され、母線容器２の上部に配置される。変圧器ユニット容器４は、母線容器２の下部に配置される。
【００３０】
受電ユニット容器３と変圧器ユニット容器４の内部構成は、図６の例と同様であるが、上下が逆に構成される。
本例においても、図７に示した母線容器２を使用可能できるので、ＧＩＳ部品の標準化に寄与することができる。
【００３１】
なお、受電容器３のブッシング引き込み部２１をケーブルヘッド引き込み部１５に代えることもできる。
また、母線容器２の下部に配置された変流器容器４を受電容器３に置き換えることもできる。この場合、下部の受電容器３は、ケーブルヘッド引き込み部１５を有するものとなる。
【００３２】
（実施形態４）
本発明を、常用予備２回線受電の１ＭＯＦバイパス断路器付き構成に適用した例を説明する。
図１１は、常用予備２回線受電の１ＭＯＦバイパス断路器付きＧＩＳの単線結線図を示す。
【００３３】
図１２は、図１１の単線結線図を構成するＧＩＳの平面図である。本例のＧＩＳは、左から、受電・変圧器ユニット１、第１の断路器ユニット１７、ＭＯＦユニット５、第２の断路器ユニット１８、第３の断路器ユニット１９、受電・変圧器ユニット１の順に並べられる。
受電・変圧器ユニット１は、上述の図６のものと同様に構成されるが、後方向の開口１１には、母線管路２２が取り付けられる。なお、図１２においては、受電・変圧器ユニット１の変圧器接続容器１６を取り外した状態を示している。
【００３４】
図１３、図１４を用いて、各ユニットの主回路の接続関係を説明する。
図１３、図１４において、（Ａ）（Ｆ）は受電・変圧器ユニット１内の接続関係を示し、（Ｂ）（Ｄ）（Ｅ）は第１−３の断路器ユニット１７、１８、１９内の各機器の接続関係を示し、（Ｃ）はＭＯＦユニット５内の接続関係を示す。
図１１−図１４の対応関係を明らかにするため、各断路器ＤＳに添え字を付して対応関係を明らかにしている。
【００３５】
図１３、図１４において、母線ＢＵＳが○印で表されている。斜めに表示された矢印は、隣接するユニットの母線ＢＵＳと接続されることを示している。矢印が右下を向いている母線ＢＵＳは右側のユニットに、左上を向いている母線ＢＵＳは左側のユニットに接続されることを示している。なお、図１３、図１４においては、接地開閉器ＥＳの表示は省略している。
【００３６】
受電・変圧器ユニット１の母線容器２の後方の開口１１に母線管路２２が取り付けられる。断路器ユニット１７、１８、１９は、２組又は３組の母線容器２により構成される。
ＧＩＳの各機器は、図１３、図１４に示すように接続されて、図１１の単線結線図を構成する。
【００３７】
なお、説明が冗長になるので、主回路を逐一追っていく説明は省略し、特徴的な部分についてのみ説明する。
受電・変圧器ユニット１の母線容器２において、左右方向の開口９、１０から母線が引き出される点は従来と同様である。このほかに、母線容器２の後方向の開口１１からも母線が引き出され、ほかのユニットに導かれていく。
【００３８】
本例によれば、ケーブルヘッドＣＨＤと変圧器接続容器１６の間のスペースを利用して、母線を引き回すことができる。これにより、母線ＢＵＳとして実施形態１−４のような往復母線を使用する必要がなくなる。このように、母線容器２の後方向の開口１１を利用して母線を引き出すことにより、母線ＢＵＳの配置に自由度が生じ、かつ、ＧＩＳ全体の寸法Ｌを縮小することができる。
【００３９】
（実施形態５）
本発明を配電用変電所に適用した例を説明する。
図１５は単線結線図、図１６はＧＩＳの平面図、図１７、図１８は、ＧＩＳを構成するユニットの側面断面図である。
図１５の単線結線図を従来の方法でＧＩＳを構成しようとすると、４つの受電ユニットと、４つの変圧器ユニットと、１つの母線区分断路器ユニットと、母線区分断路器ＤＳ０を収納する母線区分断路器ユニットが必要であった。
【００４０】
本例においては、受電ユニットと変圧器ユニットは、上述の各実施形態と同様に、１体の受電・変圧器ユニット２３−２６として構成される。
図１７は、両端に配置された受電・変圧器ユニット２３、２６の構成を示し、図１８は、左から２番目の受電・変圧器ユニット２４の構成を示す。これらの構成は、上述の図６の構成とほぼ同一であるので、図１７、図１８では簡略に表示をしている。
【００４１】
４組の受電・変圧器ユニット２３−２６は、図１６に示すように配置される。
左右の２つの受電・変圧器ユニット２３と２４、２５と２６は、母線容器２の間を、母線管路２２により接続される。
母線区分断路器ユニット２７は、左から２番目の受電・変圧器ユニット２４に組み込まれる。この状態は、図１６、図１８に示されている。なお、図１６においては、ユニット２４、２５の変圧器接続容器１６を取り外した状態を示している。
【００４２】
母線区分断路器ユニット２７は、受電・変圧器ユニット２４の母線容器２の後方の開口を利用して取り付けられる。そして、母線管路２２を通して、受電・変圧器ユニット２５の母線容器２の後方の開口に連結される。母線ＢＵＳ及び母線区分断路器ＤＳ０の配置は、図１６に破線で示すようになる。
本例における母線区分断路器ユニット２７は、受電・変圧器ユニット２３−２６後方の、ケーブルヘッド引き込み部１５と変圧器接続容器１６の間のスペースを利用して配置されるので、１ユニット分のスペースを節約することができる。
【００４３】
図１５の単線結線図を従来の方法で構成した場合、４つの受電ユニットと、４つの変圧器ユニットと、１つの母線区分断路器ユニットの、合計９ユニットを並べて配置することを必要としていた。これに対し、本例によれば、受電ユニットと変圧器ユニットを１体化することで、４ユニット分のスペースを節約し、母線区分断路器ユニットを余った空間に配置することで、更に１ユニット分のスペーを節約している。
【００４４】
（実施形態６）
以上説明してきた実施形態１−５においては、母線容器２として５面に開口を有するものを使用している。これに対し、６面すべてに開口を設けることもできる。６番目の開口の利用方法としては種々あるが、断路器ＤＳ用操作器の取り付けに利用する例を以下に説明する。
【００４５】
図１９に示すように、受電・変圧器ユニット１の母線容器２の前方向に開口１２が設けられる。図１９の例は、図６の例を変形したものであるので、図６と異なる点についてのみ説明をし、重複する説明は省略する。
開口１２を塞ぐ蓋板２８に、断路器用操作器２９が取り付けられる。操作器２９は、それぞれ、母線ＢＵＳの上下に配置された断路器ＤＳの操作軸に連結される。
【００４６】
本例によれば、母線用断路器の開閉操作を、遮断器ＣＢの開閉操作と同様に、操作盤１３側から行うことができる。また、蓋板２８に操作器２９を取り付けたことにより、組立作業、点検作業などを容易に行うようにすることができる。
このように、６番目の開口を設けることも有効な手段である。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の母線容器を使用することにより、ＧＩＳを小型化、低コスト化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＧＩＳの単線結線図である。
【図２】図１の単線結線図を構成する、従来のＧＩＳの平面図である。
【図３】図２のＧＩＳにおける線路ユニットの側面断面図である。
【図４】図２のＧＩＳにおける変圧器ユニットの側面断面図である。
【図５】本発明の実施形態１におけるＧＩＳの平面図である。
【図６】図５のＧＩＳにおける受電・変圧器ユニットの側面断面図である。
【図７】図５のＧＩＳに使用される母線容器の外形を示す図である。
【図８】本発明の実施形態１のＧＩＳの接続状態を示す図である。
【図９】本発明の実施形態２の受電・変圧器ユニットの構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態３の受電・変圧器ユニットの構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態４のＧＩＳの単線結線図である。
【図１２】図１１の単線結線図を構成するＧＩＳの平面図である。
【図１３】図１２のＧＩＳの接続状態を示す図（その１）である。
【図１４】図１２のＧＩＳの接続状態を示す図（その２）である。
【図１５】本発明の実施形態５のＧＩＳの単線結線図である。
【図１６】図１５の単線結線図を構成するＧＩＳの平面図である。
【図１７】図１６のＧＩＳにおける第１の受電・変圧器ユニットの構成を示す図である。
【図１８】図１６のＧＩＳにおける第２の受電・変圧器ユニットの構成を示す図である。
【図１９】本発明の実施形態６の受電・変圧器ユニットの構成を示す図である。
【符号の説明】
１…受電・変圧器ユニット
２…母線容器
３…受電ユニット容器
４…変圧器ユニット容器
５…ＭＯＦユニット
６…絶縁スペーサ
７、８、９、１０、１１、１２…開口
１３…操作盤
１５…ケーブルヘッド引き込み部
１６…変圧器接続容器
１７、１８、１９…断路器ユニット
２１…ブッシング引き込み部
２２…母線管路
２３、２４、２５、２６…受電・変圧器ユニット
２７…母線区分断路器ユニット
２８…蓋板
４１…受電ユニット
４２…変圧器ユニット
４３…受電ユニット容器
４４…母線容器
４５…変圧器ユニット容器

Claims (13)

1. 内部に母線を収納する母線容器であって、５面に母線を引き出すことができる開口を有する母線容器。
2. 前記母線容器は断路器を収納し、開口を有しない面に前記断路器の操作器が取り付けられる請求項１に記載の母線容器。
3. 内部に母線を収納する母線容器であって、６面に母線を引き出すことができる開口を有する母線容器。
4. 前記母線容器は断路器を収納し、１つの開口に、前記断路器の操作器を搭載する蓋が取り付けられる請求項３に記載の母線容器。
5. 前記母線は、水平方向に設けられた開口から水平方向に引き出され、前記母線の上下に配置された２つの断路器を通して、上下方向に設けられた開口から接続導体が引き出される請求項１から４のいずれか１項に記載の母線容器。
6. 内部に母線及び２つの断路器を収納し、少なくとも５面に母線を引き出すことができる開口を有する母線容器と、
   前記母線容器の下部に配置される受電ユニットであって、ケーブルの引き込み部を有し、内部に収納した受電用機器が、前記母線容器の下部開口を介して前記母線容器の１つの断路器と連結される受電ユニット容器と、
   前記母線容器の上部に配置される変圧器ユニット容器であって、変圧器接続容器が取り付けられ、内部に収納した変圧器接続用機器が、前記母線容器の上部開口を介して前記母線容器の１つの断路器と連結される変圧器ユニット容器と、
   を具備することを特徴とするガス絶縁開閉装置。
7. 内部に母線及び２つの断路器を収納し、少なくとも５面に母線を引き出すことができる開口を有する母線容器と、
   前記母線容器の上部に配置される受電ユニットであって、ケーブル又はブッシングの引き込み部を有し、内部に収納した受電用機器が、前記母線容器の上部開口を介して前記母線容器の１つの断路器と連結される受電ユニット容器と、
   前記母線容器の下部に配置される変圧器ユニット容器であって、変圧器接続容器が取り付けられ、内部に収納した変圧器接続用機器が、前記母線容器の下部開口を介して前記母線容器の１つの断路器と連結される変圧器ユニット容器と、
   を具備することを特徴とするガス絶縁開閉装置。
8. 内部に母線及び２つの断路器を収納し、少なくとも５面に母線を引き出すことができる開口を有する母線容器と、
   前記母線容器の下部に配置される受電ユニットであって、ケーブルの引き込み部を有し、内部に収納した受電用機器が、前記母線容器の下部開口を介して前記母線容器の１つの断路器と連結される第１の受電ユニット容器と、
   前記母線容器の上部に配置される受電ユニットであって、ブッシング又はケーブルの引き込み部を有し、内部に収納した受電用機器が、前記母線容器の上部開口を介して前記母線容器の１つの断路器と連結される第２の受電ユニット容器と、
   を具備することを特徴とするガス絶縁開閉装置。
9. 前記母線容器の後面開口に第２の母線容器が配置される請求項６から８のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
10. 前記母線容器の後面開口に断路器容器が配置される請求項６から８のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
11. 前記母線容器の後面開口に母線管路が配置される請求項６から８のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
12. 内部に母線及び２つの断路器を収納し、少なくとも５面に母線を引き出すことができる開口を有する母線容器と、
    前記母線容器の下部に配置される受電ユニットであって、ケーブルの引き込み部を有し、内部に収納した受電用機器が、前記母線容器の下部開口を介して前記母線容器の１つの断路器と連結される受電ユニット容器と、
    前記母線容器の後面開口に取り付けられ、前記母線容器の１つの断路器と連結される変圧器接続容器と、
    を具備することを特徴とするガス絶縁開閉装置。
13. 前記上下に配置される容器は、軸心が同一軸に配置される請求項６から１２のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。

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