JP2005259562A - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 絶縁容器内の放熱性を高めることができるガス絶縁開閉装置を提供すること。
【解決手段】 本発明にかかるガス絶縁開閉装置は、ガス絶縁容器内に立設された筒状の絶縁容器２１と、この絶縁容器２１内に収納され可動電極棒２３の移動により可動電極が固定電極に接離する真空遮断器２２と、一端が可動電極棒２３に結合され他端が駆動部に結合されたシャフト２４と、一端が可動電極棒２３又はシャフト２４に接続され通電時に真空遮断器２２を介して流れる電流を導通する主回路接続部材２５、２７とを備えたガス絶縁開閉装置であって、絶縁容器２１の周囲に絶縁容器２１内の換気を行う通風孔２６ａを設けたものである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ガス絶縁容器内に立設された絶縁容器に真空遮断器を収納したガス絶縁開閉装置に関するものである。

従来のガス絶縁開閉装置は、上下が開口した筒状の絶縁容器（絶縁モールド）の下端をガス絶縁容器内の取付け面に取付け、この絶縁モールド内に真空遮断器を収納すると共に、絶縁モールドの上端を接続部材で覆った構造をしている。

ここで、真空遮断器は、固定電極側が接続部材側に、可動電極側が取付け面側になるように収納され、固定電極に結合された固定電極側の電極が接続部材に、可動電極に結合される可動電極棒がシャフトの一端に各々結合されている。尚、シャフトの他端は取付け面を貫通して絶縁容器外に設けられた駆動部に結合されている。

一方、絶縁容器の側面の一部には、内部と外部との通電を図るための埋金が埋設されており、可動電極棒又はシャフトに接続される可撓導体が絶縁容器内でこの埋金に接続され、絶縁容器外の導電部材と通電されるようになっている。

このように、従来のガス絶縁開閉装置では、絶縁容器は一端が取付け面に取付けられ、他端が接続部材で完全に覆われており、しかも、可撓導体と絶縁容器外の導電部材との電気的接続も絶縁容器に埋設された埋金を介してなされているので、絶縁容器内は完全に密封された状態になっている。（特許文献１参照）

ＥＰ０６８４６７３Ｂ１

上記のような従来のガス絶縁開閉装置では絶縁容器が密封状態になっているため、通電時に、真空遮断器における固定電極と可動電極との接点、可動電極棒に接続される可撓導体、あるいは、導体間の接続部で発熱すると、導体温度が上昇し導体温度が基準値を超えてしまうという問題点があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、絶縁容器内の放熱性を高めることができるガス絶縁開閉装置を提供するものである。

本発明にかかるガス絶縁開閉装置は、ガス絶縁容器内に立設された筒状の絶縁容器と、この絶縁容器内に収納され可動電極棒の移動により可動電極が固定電極に接離する真空遮断器と、一端が可動電極棒に結合され他端が駆動部に結合されたシャフトと、一端が可動電極棒又はシャフトに接続され通電時に真空遮断器を介して流れる電流を導通する主回路接続部材とを備えたガス絶縁開閉装置であって、絶縁容器に絶縁容器内の換気を行う通風孔を設けたものである。

本発明にかかるガス絶縁開閉装置は、絶縁容器に絶縁容器内の換気を行う通風孔を設けるようにしているので、通風孔を介して絶縁容器内の換気を行うことができ、放熱性能を高めることができる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１はこの実施の形態１のガス絶縁開閉装置の全体構成を示す図である。

図１に示すように、ガス絶縁開閉装置（スイッチギヤ）１は、架台２上に固定された遮断器タンク３に断路／接地開閉器タンク４をブッシング５でつなぎ、その前後に筐体６、７を取付けた構造をしている。

架台２の下部には３相のケーブル８が各々配置され、これらケーブル８が各々遮断器タンク３内に引き込まれている。引き込まれたケーブル８は、その各他端が遮断器タンク３の取付け面（遮断器タンク３の前側（図１の左側）の壁面３ａ）に固定され遮断器タンク３内に３つ並列して配置された遮断器単極部９の固定電極側の接続部材１０に電流検出器１１を介して各々接続されている。

一方、遮断器単極部９の側面には主回路接続部材を構成する可動電極側の接続部材１２が形成されており、この接続部材１２は、ブッシング５を介して断路／接地開閉器タンク４内の断路／接地開閉器１３の一端に連結されている。そして、断路／接地開閉器１３の他端は母線１４に接続されている。

このように、ガス絶縁開閉装置１の主回路は、ケーブル８、電流検出器１１、接続部材１０、遮断器単極部９、接続部材１２、ブッシング５、断路／接地開閉器１３、母線１４の経路で構成される。尚、筐体６内には、遮断器単極部９の遮断器や断路／接地開閉器１３の可動電極を駆動させる駆動部など操作機構が格納されている。

次に、図１に示した遮断器単極部を説明する。図２は図１に示したガス絶縁開閉装置の遮断器単極部を示す側面図である。図３は図２に示した遮断器単極部のＡＡ線断面図である。図４は図２に示した遮断器単極部を固定電極側（図２の右側）から見た平面図である。図５は図３に示した遮断器単極部のＢＢ線断面図である。

図２〜図５に示すように、遮断器単極部９は、筒状の絶縁容器２１内に真空遮断器２２を収納する構造になっている。ここで、真空遮断器２２は、固定電極側が接続部材１０側に、可動電極側が取付け面３ａ側になるように収納され、固定電極に結合された固定電極側の電極が接続部材１０に、可動電極に結合された可動電極棒２３がシャフト２４の一端に各々結合されている。可動電極棒２３又はシャフト２４には、主回路接続部材を構成する可撓ブレードなどからなる可撓導体２５の一端が接続されている。尚、シャフト２４の他端は取付け面３ａを貫通して絶縁容器２１外に設けられた駆動部に結合されている。

真空遮断器２２を収納する絶縁容器（絶縁モールド）２１は、絶縁部材で構成された筒状の容器であって、その両端２１ａ、２１ｂは開口しており、その側面には通風孔として開口部２６ａ、２６ｂが形成されている。通風孔２６ａ、２６ｂは、絶縁容器２１内に設けられる部材や導体間の接続部位など、絶縁容器２１内で発生する熱を放出あるいは絶縁容器２１内に絶縁気体を流入させるために設けられるものである。ここでは、可撓導体２５が貫通するように、可撓導体２５の近傍、詳細には、可撓導体２５と可撓導体２５に接続される導体１２により構成される主回路接続部材を取り付ける位置の隣接部に設けられている。この通風孔２６ａ、２６ｂは、熱の放出又は絶縁気体の流入をさせるために、絶縁容器２１内部に収納される部材や導体間の接続部位など、熱が発生し易い部位の近傍に設けるのが好ましい。

そして、絶縁容器２１側面の通風孔２６ａの隣接部には、図３に示すように、他の部位よりも厚く形成された取付け部位２７が形成されており、この取付け位置２７にＬ字状導体１２の一端が例えばネジ２８により取付けられている。Ｌ字状導体１２は、その他端の湾曲された部位が通風孔２６ａ内に挿入されるように取付けられており、その湾曲した部位と可撓導体２５の他端とが例えばネジ２９により接続されている。

また、絶縁容器２１の一端２１ａは、遮断器タンク３の壁面３ａの取付け面に例えばネジとめなどにより取付けられており、その他端２１ｂは接続部材１０に接続されている。接続部材１０は、図４に示すように、絶縁容器２１の端部２１ｂに通風孔３０が形成されるように、絶縁容器端部２１ｂに対し隙間を残して絶縁容器２１に取付けられている。詳細には、接続部材１０の幅ｄを絶縁容器２１の内径Ａより小さくすることで隙間を形成するとともに、接続部材１０における絶縁容器２１に接続される側の面を、絶縁容器端部２１ｂと所定距離へだてた状態でボルト止めすることにより通風孔３０が形成されるようにしている。

そして、この接続部材１０の絶縁容器２１側の面には、絶縁容器２１内に収納される真空遮断器２２の固定電極側の電極がボルト締めにより固定されている。ここで、真空遮断器２２は、絶縁容器２１内の端部に設けられた通風孔３０と側面に設けられた通風孔２６ａ、２６ｂとの間に通風路が形成されるよう、真空遮断器２２の外壁と絶縁容器２１の内壁とが所定距離へだてて配置されるようになっている。

尚、通風孔３０は特にこのようなものに限定するものではなく、他の手法を用いても良い。ただし、通風孔３０は、通風路近傍に設けられるのが良いため、絶縁容器２１の内周部近傍に設けるのが好ましい。

この実施の形態のガス絶縁開閉装置では、ガス絶縁容器内に立設された筒状の絶縁容器の周囲に絶縁容器内の換気を行う通風孔を設けるようにしているので、通風孔を介して絶縁容器内へのガスの流入あるいは絶縁容器外へのガスの流出を行え、絶縁容器内の換気を行うことができる。その結果、絶縁容器内の放熱性を高めることができ、真空遮断器の可撓導体や導体接続部等、絶縁容器内の温度上昇を抑えることができるので、接触部の導体温度を基準値内に収めることができる。

さらに、通風孔を主回路接続部材の取付け位置の隣り合った位置に設けることで、主回路接続部材から発生する熱を効率良く換気することができ、放熱性能をより高めることができる。

さらに、この通風孔を介して主回路接続部材を絶縁容器の内部から外部に引き出すようにすることで、絶縁容器に導電部材を埋設することなく、絶縁容器内の可動電極棒又はシャフトと絶縁容器外の接続部材との電気的接続を行うことができ、ガス絶縁開閉装置の製造を容易にできるとともに、通風孔を介して絶縁容器内の換気を行うことができる。

また、通風孔を絶縁容器の同一周上に、特に、対向する位置に設けることで、絶縁容器外のより温度の低い絶縁気体を一方の通風孔から流入させ、他方の通風孔から流出させることができるので、絶縁容器内に絶縁気体の対流を作り出し、絶縁容器内部の換気を行うことができる。その結果、絶縁容器内の放熱性を高めることができ、真空遮断器の可撓導体や導体接続部等、絶縁容器内の温度上昇を抑えることができるので、接触部の導体温度を基準値内に収めることができる。

また、通風孔を絶縁容器の周囲のみならず、取付け面と反対側の面に設けるとともに、周囲に設けた通風孔と端部に設けた通風孔間にガスが流通する通風路を設けるようにすると、絶縁容器外のより温度の低い絶縁気体を周囲又は端部に設けた通風孔から流入させ、通風路を介して流した後、この絶縁気体を端部又は周囲に設けた通風孔から流出させることができるので、絶縁容器内に絶縁気体の対流を作り出し、絶縁容器内部の換気を行うことができる。その結果、絶縁容器内の放熱性を高めることができ、真空遮断器の可撓導体や導体接続部等、絶縁容器内の温度上昇を抑えることができるので、接触部の導体温度を基準値内に収めることができる。

この実施の形態１では、単極構造の遮断器を絶縁容器内に収納しているが、例えば３相の遮断器を１つの絶縁容器内に収納した場合にも、同様に本発明を適用することができる。

また、この実施の形態１では、通風孔を絶縁容器の周囲及び端部にそれぞれ形成しているが、いずれか一方の通風孔だけでも絶縁容器内の放熱性は高めることができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、通風孔を絶縁容器における主回路接続部材の取付け位置の隣接部位に設けているが、この実施の形態２では、実施の形態１において設けられている取付け位置近接部の通風孔と絶縁容器端部との間にさらに通風孔を設けたものである。尚、その他は実施の形態１のガス絶縁開閉装置と同じである。

図６はこの実施の形態２のガス絶縁開閉装置の遮断器単極部を示す側面図である。図７は図６に示した遮断器単極部のＡＡ線断面図である。図８は図７に示した遮断器単極部のＢＢ線断面図である。

図６〜図８に示すように、絶縁容器２１の側面には、通風孔２６ａ、２６ｂが形成されるとともに、側面の通風孔２６ａ（２６ｂ）と端部２１ｂとの間にさらに通風孔としての開口部３１ａ、３１ｂが形成されている。ここでは、通風孔３１ａ、３１ｂを絶縁容器２１の同一周上の対向する部位に設けているが、通風孔３１ａ、３１ｂのいずれか１つにしてもよく、又、他の箇所に形成するようにしてもよい。

このように、通風孔３１ａ、３１ｂを形成することにより、実施の形態１に比し、絶縁容器内の放熱効果をさらに高めることができる。また、通風孔３１ａ、３１ｂを絶縁容器の同一周上の対向する部位に設けることで、一方の通風孔から流入された絶縁ガスを他方の通風孔からこの絶縁ガスを流出させることができるので、より放熱効果を高めることができる。

実施の形態３.
実施の形態１、２では、通風孔を介して主回路接続部材が絶縁容器の内部から外部に引き出せるようにしているが、この実施の形態３では、絶縁容器側面に埋金を埋設し、この埋金に主回路接続部材を接続するとともに、この埋金に隣接する部位に通風孔を設けるようにしたものである。尚、その他は実施の形態１、２と同様である。

図９はこの実施の形態３のガス絶縁開閉装置の遮断器単極部を示す側面図である。図１０は図９に示した遮断器単極部のＡＡ線断面図である。図１１は図１０に示した遮断器単極部のＢＢ線断面図である。

図９、図１０に示すように、絶縁容器２１には、その側面に埋金３２が埋設されており、絶縁容器２１の内周側の埋金３２に、可撓導体２５の一端が接続されており、絶縁容器２１の外周側の埋金３２に実施の形態１、２における接続部材１２に相当する接続部材３３が接続されるようになっている。

そして、絶縁容器２１側面の埋金３２が埋設された部位と隣接する位置に通風孔３４ａ、３４ｂが設けられている。また、埋金３２が設けられた側と反対外の部位にも通風孔３４ｃが形成されており、この通風孔３４ｃは埋金３２と対向する部位に設けられている。尚、ここでは通風孔３４ｃを埋金３２と対向する部位に設けているが、通風孔３４ｃと対向する部位に複数、あるいは、１つ設けるようにしてもよい。

本発明の実施の形態１のガス絶縁開閉装置の全体構成を示す図である。 図１に示したガス絶縁開閉装置の遮断器単極部を示す側面図である。 図２に示した遮断器単極部のＡＡ線断面図である。 図２に示した遮断器単極部を固定電極側から見た平面図である。 図３に示した遮断器単極部のＢＢ線断面図である。 本発明の実施の形態２のガス絶縁開閉装置の遮断器単極部を示す側面図である。 図６に示した遮断器単極部のＡＡ線断面図である。 図７に示した遮断器単極部のＢＢ線断面図である。 本発明の実施の形態３のガス絶縁開閉装置の遮断器単極部を示す側面図である。 図９に示した遮断器単極部のＡＡ線断面図である。 図１０に示した遮断器単極部のＢＢ線断面図である。

符号の説明

１ ガス絶縁開閉装置 ２ 架台
３ 遮断器タンク ３ａ 取付け面
４ 断路／接地開閉器タンク ５ ブッシング
６、７ 筐体 ８ ケーブル
９ 遮断器単極部 １０ 接続部材
１１ 電流検出器 １２ 接続部材
１３断路／接地開閉器 １４ 母線
２１ 絶縁容器 ２２ 真空遮断器
２３ 可動電極棒 ２４ シャフト
２５ 可撓導体 ２６ａ、２６ｂ 通風孔
２７ 取付け部位 ２８ ネジ
２９ ネジ ３０ 通風孔
３１ａ、３１ｂ 通風孔 ３２ 埋金
３３ 接続部材 ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ 通風孔

Claims (6)

1. ガス絶縁容器内に立設された筒状の絶縁容器と、この絶縁容器内に収納され可動電極棒の移動により可動電極が固定電極に接離する真空遮断器と、一端が上記可動電極棒に結合され他端が駆動部に結合されたシャフトと、一端が上記可動電極棒又はシャフトに接続され通電時に上記真空遮断器を介して流れる電流を導通する主回路接続部材とを備えたガス絶縁開閉装置であって、
   上記絶縁容器に上記絶縁容器内の換気を行う通風孔を設けたことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
2. 上記通風孔は、上記絶縁容器の側面に設けられている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. 上記主回路接続部材は上記絶縁容器の外周に設けられた取付け位置に取付けられ、
   上記通風孔は、上記主回路接続部材の取付け位置の隣り合った位置に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のガス絶縁開閉装置。
4. 上記主回路接続部材は、一端が上記可動電極棒又は上記シャフトに接続され、他端が上記通風孔を介して絶縁容器の外部に引き出され上記取付け位置に取付けられていることを特徴とする請求項３に記載のガス絶縁開閉装置。
5. 上記通風孔は、上記絶縁容器の同一周上に複数設けられていることを特徴とする請求項２に記載のガス絶縁開閉装置。
6. 上記絶縁容器の真空遮断器側の端部には通風孔が設けられており、
   上記絶縁容器内における上記端部に設けた通風孔と上記側面に設けた通風孔との間にガスが流れる通風路が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のガス絶縁開閉装置。

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