JP2005086925A

JP2005086925A - 開閉装置

Info

Publication number: JP2005086925A
Application number: JP2003317669A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Nagatake; 和浩長竹
Original assignee: Japan AE Power Systems Corp
Current assignee: Japan AE Power Systems Corp
Priority date: 2003-09-10
Filing date: 2003-09-10
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】開閉装置の保守・点検・修理の際に絶縁ガスや絶縁油の回収・充填を行なわなくても済むようにする。
【解決手段】開閉装置１を遮断器ユニット２とブッシングユニット３とで構成し、遮断器ユニット２とブッシングユニット３との間には分割部３を設け、分割部３は機械的な結合と導体８・１０等の電気的な接続とを同時に行なうオス部材としてのストレスコーン１２ａとメス部材としてのストレスコーン１５とを着脱自在に構成し、絶縁ブッシング６の内部にはエポキシ樹脂１２を充填し、容器４の内部には絶縁ガスを充填する。
【選択図】図１

Description

本発明は、保守・点検・修理の際に、絶縁媒体の回収・充填を不要にした開閉装置に関する。

開閉装置は、容器の内部に真空インタラプタを収容して構成されており、真空インタラプタの導体を容器の内部から外部へ導くために、容器にはブッシングが取り付けられている。そして、容器の内部とブッシングの内部とには、絶縁媒体が充填されている。

絶縁媒体にＳＦ₆ガスを使用した真空遮断器としては特許文献１があり、絶縁媒体に絶縁油を使用した開閉装置としては特許文献２があり、絶縁媒体を用いることなく真空にして絶縁空間を形成した真空スイッチとしては特許文献３があり、絶縁媒体に固体絶縁材料を使用した真空スイッチとしては特許文献４がある。
特開２００２−２８１６２０号公報特開２００１−３１２９４８号公報特開２００１−１７６３６４号公報特開２０００−０４０４４９号公報

ところが、いずれの開閉装置も容器の内部とブッシングの内部とに同一の絶縁媒体を収容しているために、以下のような問題が生じている。

即ち、絶縁ガスや絶縁油を充填した開閉装置では、機器内部の異常時における機器の分解作業時や、汚損区分の変更などによるブッシングの交換作業時や、ＣＴ交換作業に伴うブッシングの分解作業時においては、分解時に絶縁ガスとしてのＳＦ₆ガスや絶縁油を回収する作業が必要であり、また組立時にはこれらを充填する作業が必要であり、絶縁媒体として絶縁ガスを充填する際には、これらの作業に加えて真空引きも必要になる。一方、真空絶縁にしたり固体絶縁材料を使用する場合には、分解や組立が不可能である。

そこで本発明は、上記の課題を解決した開閉装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る開閉装置の構成は、容器の内部に真空インタラプタを収容し、前記容器の外部に絶縁ブッシングを設け、前記真空インタラプタの端子に接続した導体を前記絶縁ブッシングの内部を介して前記容器の外部に導き、前記容器の内部および前記絶縁ブッシングの内部には絶縁媒体を充填した開閉装置において、前記絶縁ブッシングと前記容器との間に分割部を設け、該分割部における前記絶縁ブッシング側と前記容器側とのうちのいずれか一方にはオス部材を設け、他方にはメス部材を設け、前記オス部材・前記メス部材の軸心位置には前記容器内および前記絶縁ブッシング内の前記導体の端部近傍を夫々埋設し、前記メス部材と前記オス部材とを結合すると、前記容器と前記絶縁ブッシングとが前記分割部において結合されると同時に前記導体どうしが接続されるように、前記メス部材と前記オス部材とを着脱自在に結合し、前記絶縁ブッシングの内部には固体絶縁材料を充填したことを特徴とする。

このような開閉装置では、容器の内部と絶縁ブッシングの内部とがオス部材・メス部材により区切られており、メス部材とオス部材とを結合すると容器と絶縁ブッシングとが機械的に結合され、かつ導体どうしが電気的に接続されるので、容器と絶縁ブッシングとの着脱が容易に行なえる。

請求項２に係る開閉装置の構成は、請求項１に記載の開閉装置において、前記固体絶縁材料を、エポキシ樹脂としたことを特徴とする。

請求項３に係る開閉装置の構成は、請求項１に記載の開閉装置において、前記容器の内部に充填する前記絶縁媒体として、絶縁ガスまたは絶縁油または固体絶縁材料を用いたことを特徴とする。

このような開閉装置では、容器の内部に充填する絶縁媒体として、絶縁ガスまたは絶縁油または固体絶縁材料のいずれを用いることもできる。

本発明に係る開閉装置によれば、容器の内部と絶縁ブッシングの内部とがオス部材・メス部材により区切られており、メス部材とオス部材とを結合すると、容器と絶縁ブッシングとが機械的に結合されかつ導体どうしが電気的に接続されるので、容器と絶縁ブッシングとの分解・組立が容易に行なえる。また、絶縁ブッシングの内部には固体絶縁材料を充填したので、絶縁ブッシングのガス処理や油処理が不要となって作業性・機器の信頼性が高くなるだけでなく、ＳＦ₆ガスを使用しないため地球環境に対する悪影響を回避できる。更に、真空インタラプタの真空漏れが生じた際や、絶縁ブッシングの交換や変流器の交換を行なう際には、容器と絶縁ブッシングとをユニットとしてユニット単位で交換でき、保守・点検の際の作業性が向上する。

以下、本発明による開閉装置の最良の形態を説明する。
（ａ）実施の形態１
本発明の実施の形態１を図１に示す。開閉装置１は、遮断器ユニット２と一対のブッシングユニット３と一対の変流器ユニット１９とで構成される。

遮断器ユニット２の構造を説明する。遮断器ユニット２は、密閉された略円筒形の容器４の内部に真空インタラプタ５を収容して構成され、容器４の内部に収容された真空インタラプタ５は、絶縁支持部材２２，７を解して支持されている。容器４の上部には上方へ突出する一対の筒部４ａ，４ｂが設けられ、真空インタラプタ５の端子に接続された導体８，９が筒部４ａ，４ｂの軸心位置に配置されている。そして、筒部４ａ，４ｂにブッシングユニット３が夫々結合されている。

ブッシングユニット３の構造を説明する。ブッシングユニット３は絶縁ブッシング６の内部に導体１０，１１を設けて構成されている。複数のシリコンスカート６ａを連結して構成される絶縁ブッシング６の内部に導体１０または導体１１を挿入した状態で、絶縁ブッシング６の内部に、高い貫通破壊特性を有するエポキシ樹脂（固体絶縁材料）１２が絶縁媒体として充填されている。そして、絶縁ブッシング６の上端には絶縁材料からなる補助部材１４が設けられ、導体１０の上端には端子１７が設けられている。

絶縁ブッシング６と容器４との間には分割部１３が設けられている。分割部１３の構成を、図３に基づいて説明する。分割部１３における絶縁ブッシング６側のエポキシ樹脂１２の下端には、一方の結合部であるオス部材としてのストレスコーン１２ａがエポキシ樹脂により一体に形成されている。また、容器４から上方へ向かって伸びる筒部４ａ，４ｂの上端の内部には、他方の結合部であるメス部材としてのストレスコーン１５が嵌めこまれており、ストレスコーン１５はエポキシ樹脂によって形成されている。そして、上部のストレスコーン１２ａの軸心位置には、導体１０または導体１１が埋設され、下部のストレスコーン１５の軸心位置には、導体８または導体９が埋設されている。そして、長いブッシングユニット３を安定して支持するために、ストレスコーン１２ａの上にはエポキシ樹脂１２を囲繞するフランジ１６が設けられている。

次に、導体８と導体１０との接続部の構造を図３に基づいて説明する。下部のストレスコーン１５の軸心位置には、筒形状のリングコンタクト１８が埋め込まれ、導体８の上端に形成した小径部８ａがリングコンタクト１８の下部に嵌合され、導体１０の下端に形成した小径部１０ａがリングコンタクト１８の上部に嵌合されている。

容器４の筒部４ａ，４ｂには、筒部４ａ，４ｂを囲繞するようにして変流器ユニット１９が設けられている。変流器ユニット１９は、変流器２０と、変流器２０を収容する筒状のケース２１とで構成されている。このケース２１の上面に前記フランジ１６を結合することにより、ブッシングユニット３が変流器ユニット１９を介して筒部４ａ，４ｂに強固に結合されている。

真空インタラプタ５を開閉操作するために、図示しない操作手段が設けられている。真空インタラプタ５は導体８に接続された固定リード棒５ａに対して接近・離反自在な可動リード棒５ｂを導体９に対して摺動自在に設けて構成されており、この可動リード棒５ｂは操作手段に連動連結されている。即ち、容器４には補助筒２３が結合され、補助筒２３の外周面を気密に貫通して回動自在な操作軸２４の内端部に結合されたレバー２５には絶縁ロッド２６を介して可動リード棒５ｂが連結され、操作軸２４の外端部に結合されたレバー２７には図示しない操作手段が連結されている。そして、容器４の内部と、補助筒２３の内部とには絶縁ガスが充填されている。

開閉装置の保守・点検・修理を行なう場合は、遮断器ユニット２からブッシングユニット３を切り離して行なう。そのために、図示しないボルトを緩めることにより、フランジ１６とケース２１との結合を外す。次に、ブッシングユニット３をホイスト等で吊り、その状態でブッシングユニット３を上方へ引き上げる。すると、図３のリングコンタクト１８の内部から導体１０の小径部１０ａが抜けると同時にオス部材としてのストレスコーン１２ａがメス部材としてのストレスコーン１５から抜け、遮断器ユニット２からブッシングユニット３が分離される。その後に変流器ユニット１９をホイストで吊り上げることにより、筒部４ａ，４ｂから変流器ユニット１９を取り外すことができる。

遮断器ユニット２・ブッシングユニット３・変流器ユニット１９に分解した後は、各ユニット毎に保守・点検・修理を行なう。保守・点検・修理が終了したあとは、前記とは逆の手順で各ユニットを組み立てる。遮断器ユニット２に変流器ユニット１９を結合した後は、分割部１３においてオス部材としてのストレスコーン１２ａをメス部材としてのストレスコーン１５に結合すると、容器４の筒部４ａ，４ｂとブッシング３とが結合されると同時に導体１０の小径部１０ａがリングコンタクト１８に嵌合され、機械的な結合だけでなく電気的な接続も同時に行なわれる。つまり、容器４内の絶縁ガスの回収や再充填を行なうことなく、開閉装置の分解・組立を行なうことができる。各ユニットは保守・点検・修理を行なうことなく、新しいユニットやあるいは既に保守・点検・修理が終了している他のユニットと交換して組み込み、その後に保守・点検・修理してもよい。
（ｂ）実施の形態２
次に、実施の形態２について説明する。

この実施の形態は、実施の形態１において、容器４の内部に、絶縁ガスに代えて絶縁油を充填したものである。

この場合でも、容器４の内部に絶縁油が充填されたままで、各ユニットを分解したり組み立てたりすることができる。
（ｃ）実施の形態３
次に、実施の形態３について説明する。

この実施の形態は、実施の形態１において、容器４の内部に、絶縁ガスに代えて固体絶縁材料としてのエポキシ樹脂を充填したものである。

この場合でも、容器４の内部にエポキシ樹脂が充填されたままで、各ユニットを分解したり組み立てたりすることができる。

なお、実施の形態１〜３では固体絶縁材料としてエポキシ樹脂を用いたが、エポキシ樹脂に代えてゴム樹脂を用いてもよい。また、ブッシングにオス部材を設け、容器にメス部材を設けたが、この逆であってもよい。更に、実施の形態１〜３では補助筒２３の内部に絶縁ガスを充填したが、絶縁ガスに代えて、絶縁油を充填したり、真空絶縁を採用してもよい。

開閉装置の構成図（実施の形態１）。開閉装置のブッシングユニットを示す構成図（実施の形態１）。開閉装置の分割部を示す構成図（実施の形態１）。

符号の説明

１…開閉装置
４…容器
５…真空インタラプタ
６…絶縁ブッシング
８，９，１０，１１…導体
１２…エポキシ樹脂（固体絶縁材料）
１２ａ…ストレスコーン（オス部材）
１３…分割部
１５…ストレスコーン（メス部材）

Claims

容器の内部に真空インタラプタを収容し、前記容器の外部に絶縁ブッシングを設け、前記真空インタラプタの端子に接続した導体を前記絶縁ブッシングの内部を介して前記容器の外部に導き、前記容器の内部および前記絶縁ブッシングの内部には絶縁媒体を充填した開閉装置において、
前記絶縁ブッシングと前記容器との間に分割部を設け、該分割部における前記絶縁ブッシング側と前記容器側とのうちのいずれか一方にはオス部材を設け、他方にはメス部材を設け、前記オス部材・前記メス部材の軸心位置には前記容器内および前記絶縁ブッシング内の前記導体の端部近傍を夫々埋設し、前記メス部材と前記オス部材とを結合すると、前記容器と前記絶縁ブッシングとが前記分割部において結合されると同時に前記導体どうしが接続されるように、前記メス部材と前記オス部材とを着脱自在に結合し、前記絶縁ブッシングの内部には固体絶縁材料を充填したことを特徴とする開閉装置。
請求項１に記載の開閉装置において、前記固体絶縁材料を、エポキシ樹脂としたことを特徴とする開閉装置。
請求項１に記載の開閉装置において、前記容器の内部に充填する前記絶縁媒体として、絶縁ガスまたは絶縁油または固体絶縁材料を用いたことを特徴とする開閉装置。