JP2005210792A

JP2005210792A - ガス絶縁開閉装置

Info

Publication number: JP2005210792A
Application number: JP2004012837A
Authority: JP
Inventors: Jun Sasaki; 潤佐々木; Hirohiko Hachitsuka; 裕彦八塚; Hiroyuki Tada; 博行多田
Original assignee: Japan AE Power Systems Corp
Current assignee: Japan AE Power Systems Corp
Priority date: 2004-01-21
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2005-08-04

Abstract

【課題】断路器および避雷器を収納した密閉容器を小型に構成したガス絶縁開閉装置を提供することにある。
【解決手段】縦型の密閉容器４内の下部に、軸方向をほぼ合致させた避雷器２７を配置し、この避雷器２７の上方端子を通電導体８に接続し、その下方端子を密閉容器４の下端を気密に封じた端板４ｂに形成した開口部に突出して接続した下部接続容器２９内に位置させ、この下部接続容器２９のガイド部３０に対して気密を保持しながら避雷器２７を軸方向に移動可能に配置しており、ほぼ水平な断路器とほぼ垂直な避雷器２７間に、ケーブルヘッド３５を収納した密閉容器３３との接続部となる口出し部４ｃを形成した。
【選択図】図１

Description

本発明はガス絶縁開閉装置に係り、特に、遮断器の一方側端子に断路器、避雷器、接地開閉器およびケーブルヘッド等を接続して構成したガス絶縁開閉装置に関する。

ガス絶縁開閉装置は、絶縁性ガスを充填した密閉容器内に遮断器、断路器、接地開閉器、避雷器、ケーブルヘッドおよびそれらを互いに接続する通電導体を収納してなり、絶縁性および安全性に優れ、また設置スペースの縮小化が可能であることから、変電所等に広く適用されている。従来のガス絶縁開閉装置は、各構成機器の信頼性向上や一層の縮小化のために複数の構成機器を一つの密閉容器内に構成することが行われており、例えば、断路器、避雷器、接地開閉器を共通の密閉容器内に構成したものが知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

特開２０００−４１３１３号公報特開平９−１９１５１２号公報

従来の前者の特許文献１に示されたガス絶縁開閉装置は、断路器、避雷器、接地開閉器を構成した密閉容器内にケーブルヘッドも収納していたため、ガス絶縁開閉装置の終端部に位置するケーブルヘッドに電力ケーブルを接続する作業時、その密閉容器を例えば１００ｍｍ程度上方へ移動する必要があり、避雷器の取外し、断路器および接地開閉器の操作器における配線の取り外しや操作リンク系の取り外しなどが必要になって、大掛かりな作業のために長時間を要してしまう。この点、後者の特許文献２に示されたガス絶縁開閉装置では、断路器、避雷器、接地開閉器を構成した密閉容器とは別にケーブルヘッドのみを他の密閉容器に収納して構成しているため、ケーブルヘッドに電力ケーブルを接続する作業時に断路器等を収納した密閉容器に影響を与えることなく比較的簡単に作業を行なうことができる。しかしながら、断路器等を収納した密閉容器内に避雷器を配置しており、この避雷器の軸方向長が比較的大きいためにこの密閉容器を大型化していた。

本発明の目的は、断路器および避雷器を収納した密閉容器を小型に構成したガス絶縁開閉装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、絶縁性ガスを封入した一つの密閉容器内に断路器、接地開閉器および避雷器を構成し、この密閉容器に接続した他の密閉容器内にケーブルヘッドを構成したガス絶縁開閉装置において、上記一つの密閉容器はその軸方向をほぼ垂直にした縦型とし、この縦型の上記密閉容器の上方部にほぼ水平方向に開閉動作する上記断路器を構成し、上記縦型の密閉容器の下方部にほぼ同一軸方向に上記避雷器を配置し、上記断路器と上記避雷器の上端部間に上記縦型の密閉容器と上記他の密閉容器間を接続する口出し部を形成し、この口出し部に設けた絶縁スペーサを介して上記断路器と上記避雷器の上端部間を接続する通電導体を上記ケーブルヘッドに接続したことを特徴とする。

また請求項２に記載の本発明は、請求項１記載のものにおいて、上記縦型の密閉容器の下端を封じる端板に開口部を形成し、この開口部を封じると共に同軸方向の延びた下部接続容器を耐気密接続し、この下部接続容器に上記避雷器の下端部を支持したことを特徴とする。

また請求項３に記載の本発明は、請求項１記載のものにおいて、上記縦型の密閉容器の下部に付設面に固定した架台を設け、上記縦型の密閉容器の下端を封じる端板に開口部を形成し、この開口部を封じると共に同軸方向の延びた下部接続容器を耐気密接続し、この下部接続容器に上記避雷器を気密を保持しながら下方への摺動を許すガイド部を設け、上記架台は上記避雷器の下方への移動を許す空間部を形成したことを特徴とする。

本発明によるガス絶縁開閉装置は、避雷器を収納した密閉容器内には断路器も構成するが、この断路器は密閉容器のほぼ径方向であるほぼ水平方向に開閉動作するように構成しているため、密閉容器内の下部に密閉容器とその軸方向を合わせて配置した避雷器のための収納空間を十分に確保することができる。このような避雷器と断路器の構成によって、密閉容器の軸方向における断路器と避雷器間に、ケーブルヘッドを収納した密閉容器との接続のために口出し部を形成することができ、全体的な構成が合理的になりまた簡略化される。

また請求項２に記載の本発明によるガス絶縁開閉装置は、避雷器の下端部を縦型の密閉容器の端板に形成した開口部から下方に導出されて下部接続容器内まで挿入されており、縦型の密閉容器の軸方向長を実質的に短縮することができる。断路器や接地開閉器や避雷器を縦型の密閉容器内に一括構成しても、この密閉容器を大型化することがない。

また請求項３に記載の本発明によるガス絶縁開閉装置は、避雷器の下端部を縦型の密閉容器の端板に形成した開口部から下方に導出されて下部接続容器内まで挿入されており、縦型の密閉容器の軸方向長を実質的に短縮することができると共に、ガイド部によって気密を保持しながら避雷器の架台側下方への移動を許すようにしたため、避雷器を通電導体から切り離した状態での密閉容器内の他の機器の現地電圧印加試験を容易に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態によるガス絶縁開閉装置の断面図である。詳細な図示を省略した密閉容器１内には絶縁性ガスが充填される共に遮断部が構成され、この遮断部の一方の端子側に接続した通電導体２は絶縁スペーサ３によって密閉容器１に耐気密接続した密閉容器４内の通電導体５に接続されている。この密閉容器４は、軸長を垂直方向に延ばした縦型であり、その内部にも絶縁性ガスが充填されて詳細を後述する断路部、遮断器側接地開閉器、ケーブルヘッド側接地開閉器および避雷器が構成されている。密閉容器４における密閉容器１と反対側には絶縁スペーサ３２を介して密閉容器３３が耐気密接続されており、この密閉容器３３内にはガス絶縁開閉装置の終端部であるケーブルヘッド３５が構成され、そのケーブルヘッド３５にケーブル３６が接続されている。

密閉容器４内の通電導体５には断路器を構成する断路器固定子６が取り付けられ、この断路器固定接触子６に対してほぼ水平方向に所定距離隔てた位置に集電子を有する通電導体８を絶縁支持物１７によって支持し、集電子と接触状態を保持した状態で断路器固定子６に接離する断路器可動子７を配置し、この断路器可動子７をリンク機構９を介して密閉容器４外に配置した断路器用操作器に連結して断路器が構成されている。この断路器の断路器可動子７の開閉方向は、縦型の密閉容器４のほぼ径方向となっている。

通電導体５には遮断器側接地開閉器を構成する接地開閉器固定子１０が取り付けられ、この接地開閉器固定子１０に対してほぼ垂直方向に所定距離隔てた位置には集電子１２が配置され、この集電子１２と接触状態を保持しながら接地開閉器固定子１０と接離する接地開閉器可動子１１がリンク機構１３を介して密閉容器４外に配置した遮断器側接地開閉用操作器に連結されている。集電子１２は絶縁端子１５によって密閉容器４から電気的に絶縁した状態で保持すると共に、外部の取り外し可能な導体１６を介して密閉容器４に接続して遮断器側接地開閉器が構成されている。

上述したように断路器における断路器可動子７の接離方向は、密閉容器４のほぼ径方向にとなっており、これに対して密閉容器４のほぼ軸方向に延びた通電導体８には絶縁支持物１９によって保持されほぼ同方向に延びた通電導体１８が接続されており、この通電導体１８によってＰＴ２０が接続されている。このＰＴ２０は密閉容器４の軸方向の一端部を封じる端板４ａに取り付けられている。

また通電導体１８には、ケーブルヘッド側接地開閉器を構成する接地開閉器固定子２１が取り付けられ、この接地開閉器固定子２１に対して断路器の接離方向とほぼ同方向に所定距離を隔てて集電子２３を設け、この集電子２３との接触状態を保持しながら接地開閉器固定子２１に接離する接地開閉器可動子２２が設けられている。この接地開閉器可動子２２はリンク機構２４を介して密閉容器４外に配置した遮断器側接地開閉用操作器に連結されている。集電子２３は絶縁端子２５によって密閉容器４から電気的に絶縁した状態で保持されると共に、外部の取り外し可能な導体２６を介して密閉容器４に接続してケーブルヘッド側接地開閉器が構成されている。

縦型の密閉容器４内の下部には、密閉容器４の軸方向とその軸方向をほぼ合致させた避雷器２７が配置されている。この避雷器２７の上方端子は通電導体８に集電子３９を介して切り離し可能に接続され、その下方端子は例えば接地線を介して接地されている。密閉容器４の軸方向の下端を気密に封じる端板４ｂには開口部が形成され、この開口部には密閉容器４の下方に突出した下部接続容器２９が気密に接続されている。この下部接続容器２９のガイド部３０に対して気密を保持しながら軸方向に摺動可能な導体３１が配置され、この導体３１を避雷器２７の下部に機械的および電気的に連結している。このようにして避雷器２７の下端部あるいは導体３０を含む下端部は、密閉容器４の端板４ｂに形成した開口部から下方に導出されて下部接続容器２９内まで挿入されており、実質的な密閉容器４の軸方向長を短縮することができる。ガイド部３０が不要な場合は、有底の下部接続容器の底部内面側に避雷器２７の下端部を固定しても良い。

密閉容器４の下部には付設面に固定した架台３８が所定距離隔てて設けられており、密閉容器４を架台３８にスタットボルト３９によって固定している。このスタットボルト３９によって密閉容器４の高さを調整しながら密閉容器４を架台３８上に支持固定することができる。従って、密閉容器４の下部に形成した開口部および下部接続容器２９の下方には架台３８によって妨げられることのない空間が形成されることになり、この空間部を利用して避雷器２７の切り離しを行なうことができる。つまり、上述した避雷器２７の切り離しは、詳細な図示を省略した導体３０の端板と下部接続容器２９間のボルトを取り外し、ガイド部３０によって案内し気密を保持しながら導体２０を架台３８内の下方空間部に移動して避雷器２７を下げ、避雷器２７の上方端子を集電子３９から分離することができる。

上述したように密閉容器４における密閉容器１と反対側にはケーブルヘッド３５を有する密閉容器３３が接続されている。この密閉容器３３との接続のために密閉容器４には遮断器側と反対の側面に径方向に突出した口出し部４ｃを形成し、この口出し部４ｃに絶縁スペーサ３２を介して密閉容器３３を接続している。またケーブルヘッド３５はケーブル３６との接続のために所定の高さ位置に設ける必要があり、これらの条件で密閉容器４を製作すると、全体としては少し上方部に配置しなければならず、その下部に無駄な空間が形成されることになる。しかし、同空間に密閉容器４の軸方向とその軸方向をほぼ合わせた避雷器２７を配置しているため、この空間を積極的にかつ有効利用することができる。この密閉容器４は一体に製作しても良いし、図示のように軸方向の中間部に接続部４ｄを有していても良い。

密閉容器３３内には、通電導体８に接続した通電導体３４を設け、この通電導体３４に接続したケーブルヘッド３５を設けている。密閉容器３３の下部には付設面に固定した架台３７が設けられており、この架台３７上にスタットボルト４０によって密閉容器３３が支持固定されている。このスタットボルト３９によって密閉容器３３の高さを調整しながら密閉容器３３を架台３７上に支持固定することができる。

このように避雷器２７を収納した密閉容器４内には断路器も構成するが、この断路器はその断路器可動子７を密閉容器４のほぼ径方向に開閉動作するようにほぼ水平に構成しているため、密閉容器４内の下部に軸方向を合わせて配置した避雷器２７のための収納空間を十分に確保することができる。このような避雷器２７と断路器の構成によって、密閉容器４の軸方向における断路器と避雷器２７間を電気的に接続する通電導体３４の導出部、つまり密閉容器３３との接続のために密閉容器４の口出し部４ｃを形成することができ、全体的な構成が合理的になりまた簡略化される。

今、ケーブルヘッド３５までをガス絶縁開閉装置として据え付け、その後、ケーブルヘッド３５にケーブル３６を接続する場合、密閉容器３３内の絶縁性ガスを回収し、密閉容器４との接続を解き、密閉容器３３を１００ｍｍ程度上方へ移動した状態で接続作業を行う。この作業時、ケーブルヘッド３５を収納した密閉容器３３内には断路器や接地開閉器を配置していず、他の密閉容器４にこれらを一括収納しているため、密閉容器内の断路部や接地開閉器の可動子７，１１，２２と外部操作器との間を連結している機構部を解体することなく密閉容器３３のみを移動すればよい。このため、ケーブル３６の接続作業は簡単になり、短時間に行なうことができる。

しかも、上述したように断路器および避雷器２７を配置した密閉容器４の下部には、密閉容器４と同軸方向に延びた下部接続容器２９を接続しているため、密閉容器４の下部に存在する残余空間に応じて密閉容器４の軸長を縮小して下部接続容器２９の軸長を増加することもできる。このような下部接続容器２９の軸長設定によって密閉容器４の軸長を短縮し小型にすることができる。言い換えれば、断路器や遮断器側接地開閉器やケーブルヘッド側接地開閉器や避雷器２７を密閉容器４内に一括構成しても、密閉容器４を大型化することがない。

また、ガス絶縁開閉装置は現地組立後に、避雷器２７を除いて電圧印加試験を行う場合がある。この場合の避雷器２７の切り離しは、詳細な図示を省略した導体３０の端板と下部接続容器２９間のボルトを取り外し、ガイド部３０によって案内しながら導体２０を下方に移動して避雷器２７を下げ、避雷器２７の上方端子を集電子３９から分離して行う。この避雷器２７の下方への移動は、これを阻止することがないように空間部を有して架台３８を構成しているため、容易に行なうことができ、しかも、ガイド部３０によって密閉容器４内の気密が保持されるので、密閉容器４内の各機器の電圧印加試験に悪影響を与えることは全くない。

本発明のガス絶縁開閉装置は、一つの密閉容器内に三相分の各機器を配置した三相一括型について説明したが、その他の相分離型のガス絶縁開閉装置にも適用できる。

本発明の一実施の形態によるガス絶縁開閉装置を示す断面図である。

符号の説明

１，４密閉容器
４ｂ端板
４ｃ口出し部
５，８通電導体
６断路器固定子
７断路器可動子
１０接地開閉器固定子
１１接地開閉器可動子
１８通電導体
２１接地開閉器固定子
２２接地開閉器可動子
２７避雷器
２９下部接続容器
３３密閉容器
３５ケーブルヘッド
３６ケーブル
３７，３８架台

Claims

絶縁性ガスを封入した一つの密閉容器内に断路器、接地開閉器および避雷器を構成し、この密閉容器に接続した他の密閉容器内にケーブルヘッドを構成したガス絶縁開閉装置において、上記一つの密閉容器はその軸方向をほぼ垂直にした縦型とし、この縦型の上記密閉容器の上方部にほぼ水平方向に開閉動作する上記断路器を構成し、上記縦型の密閉容器の下方部にほぼ同一軸方向に上記避雷器を配置し、上記断路器と上記避雷器の上端部間に上記縦型の密閉容器と上記他の密閉容器間を接続する口出し部を形成し、この口出し部に設けた絶縁スペーサを介して上記断路器と上記避雷器の上端部間を接続する通電導体を上記ケーブルヘッドに接続したことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
請求項１記載のものにおいて、上記上記避雷器の縦型の密閉容器の下端を封じる端板に開口部を形成し、この開口部を封じると共に同軸方向の延びた下部接続容器を大気密接続し、この下部接続容器に上記避雷器の下端部を支持したことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
請求項１記載のものにおいて、上記縦型の密閉容器の下部に付設面に固定した架台を設け、上記縦型の密閉容器の下端を封じる端板に開口部を形成し、この開口部を封じると共に同軸方向の延びた下部接続容器を耐気密接続し、この下部接続容器に上記避雷器を気密を保持しながら下方への摺動を許すガイド部を設け、上記架台は上記避雷器の下方への移動を許す空間部を形成したことを特徴とするガス絶縁開閉装置。