JP2005261004A - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 遮断器ユニットを中心にして両側にそれぞれ変流器ユニットを有するガス絶縁開閉装置において、ガス絶縁開閉装置に占める変流器ユニットの容積を小さくして、コンパクトな構造にする。
【解決手段】 遮断器ユニット３０を中心にして一方の側に第一変流器ユニット１０を備え、他方の側に第二変流器ユニット２０を備えたガス絶縁開閉装置において、遮断器ユニット３０の一方の側面側に、第一変流器ユニット１０と第二変流器ユニット２０の両方を配置した。遮断器ユニットの一方の側面に、第一変流器ユニットと第ニ変流器ユニットの両方を配置し、遮断器ユニットの他方の側面には変流器ユニットを配置しないことにより、ガス絶縁開閉装置に占める変流器ユニットの容積を小さくできる。これにより、ガス絶縁開閉装置をコンパクトにして、設置スペースを縮小することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガス絶縁開閉装置に関する。

ガス絶縁開閉装置（以下、ＧＩＳと記載する）は、ＳＦ_６ガス等の絶縁ガスを密封容器に封入して、その中に遮断器、変流器、更には開閉器などの各種の電気機器を収納して構成される。通常のＧＩＳは、各種の電気機器が複数のユニットに分けられ、ユニットごとに、絶縁ガスが封入された容器に収納されている。

一般のＧＩＳでは、電力系統の主回路電流計測のために、遮断器ユニットの両側に変流器ユニットが設けられる。また、各変流器ユニットには、通常、複数個の変流器が備えられ、電流通路となる導体が、これらの変流器のコイル内を貫通するように設けられる。

ＧＩＳにおける変流器ユニットの設置例としては、母線側変流器ユニットを、遮断器ユニットの上部に設置したものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−１２５４２６号公報（特許請求の範囲、図１）

変流器の仕様、個数は保護リレーの要求により様々であり、このため、設置される変流器ユニットは、変流器用導体方向の全長がケース毎に大きく異なる。母線側変流器ユニットを、遮断器ユニットの上部の高さ方向に設置しているものは、この部分の高さが非常に高くなる。母線側変流器ユニットを、遮断器ユニットの上部の高さ方向に配置せずに、母線ユニットと遮断器ユニットの間に配置したものは、ＧＩＳの全長が長くなる。

ＧＩＳは、屋内や地下に設置される場合が多く、コンパクトな構造が望まれる。しかし、従来のＧＩＳの構成では、ＧＩＳに占める変流器ユニットの容積が大きく、ＧＩＳが大きくなっていた。

本発明における、解決しようとする課題は、全体をコンパクトにできるＧＩＳを提供することにある。

本発明は、遮断器ユニットを挟んで、一方の側に第一変流器ユニットを備え、他方の側に第二変流器ユニットを備えたＧＩＳにおいて、前記遮断器ユニットの一方の側に、前記第一変流器ユニットと前記第二変流器ユニットを配置したものである。

また、母線ユニットと遮断器ユニットの間に第一変流器ユニットを備え、前記遮断器ユニットと線路ユニットの間に第二変流器ユニットを備えたＧＩＳにおいて、前記遮断器ユニットの一方の側に、前記第一変流器ユニットと前記第二変流器ユニットの両方を配置したものである。この場合、母線ユニットの反対側に、第一変流器ユニットと第二変流器ユニットの両方を配置することが特に好ましい。また、第一変流器ユニットと第二変流器ユニットは、いずれも横向きに配置することが好ましい。

また、２つの母線ユニットを結ぶ線路に設けられ、一方の母線ユニットと遮断器ユニットの間に第一変流器ユニットが備えられ、他方の母線ユニットと前記遮断器ユニットの間に第二変流器ユニットが備えられているＧＩＳにおいて、前記第一変流器ユニットと前記第二変流器ユニットの両方を、前記遮断器ユニットの一方の側に配置したものである。このＧＩＳの場合、２つの母線ユニットを遮断器ユニットの同一側面に併置し、２つの母線ユニットと対向した遮断器ユニットの側面、要するに２つの母線ユニットと遮断器ユニットとの間に、２つの変流器ユニットを配置することが特に好ましい。

本発明は、遮断器ユニットを中心にして、その両側に、それぞれ変流器ユニットを備えたＧＩＳにおいて、全ての変流器ユニットを、遮断器ユニットの一方の側に、まとめて配置したものである。これにより、ＧＩＳに占める変流器ユニットの容積を小さくでき、ＧＩＳをコンパクトな構造にすることができた。

以下、本発明のＧＩＳの実施例を、図面を引用して説明する。ただし、本発明は、これらの実施例に限定されない。

図２は、本実施例によるＧＩＳの回路構成図の一例を示している。図２において、第一母線導体４０２から分岐して設けられた母線用接地断路器４０１と、第二母線導体５０２から分岐して設けられた母線用接地断路器５０１を、それぞれ介して、１本の線路が接続されている。この線路に、母線側変流器である第一の変流器１０１、遮断部３０１、線路側変流器である第二の変流器２０１、線路用接地断路器６０１、接地開閉器６０４が設けられている。また、計器用変圧器６０３およびケーブルヘッド６０２が接続されている。本実施例のＧＩＳは、変流器１０１、遮断部３０１、変流器２０１、線路用接地断路器６０１、接地開閉器６０４、計器用変圧器６０３およびケーブルヘッド６０２を含めて構成される。

図２の回路構成を有するＧＩＳの立面図を図１に示す。また、図１のＡ−Ａ断面図を図３に示し、図１のＢ−Ｂ断面図を図４に示す。

図１、図３及び図４において、第一母線ユニット４０には、第一母線導体４０２と母線用接地断路器４０１が備えられている。また、第二母線ユニット５０には、第二母線導体５０２と母線用接地断路器５０１および断路器操作器４０３，４０４が備えられている。第一母線導体４０２と第二母線導体５０２から分岐し、一本にまとめられた遮断器用導体３０２は、遮断器ユニット３０内の遮断部３０１の上部を通って、母線側変流器ユニットである第一変流器ユニット１０の変流器用導体１０２と接続される。

第一変流器用ユニット１０は、遮断器ユニット３０を挟んで、第一母線ユニット４０と第二母線ユニット５０の反対側に配置されている。第一変流器用ユニット１０には、変流器用タンク１０３が備えられ、このタンク内に第一の変流器１０１が横向き、すなわち変流器用導体１０２が、変流器１０１のコイル内を水平方向に貫通するように収納されている。

遮断器ユニット３０には遮断部３０１が備えられている。また、遮断器ユニットの下部には、投入、遮断動作のときに可動部を操作する機構を収納した遮断器用操作器３０３が設けられている。遮断器用操作器３０３は架台に固定されている。

遮断器ユニット３０の母線ユニットに対して反対側には、線路側変流器用ユニットである第ニ変流器用ユニット２０も配置されている。図１では、第一変流器用ユニット１０が上部側に配置され、第二変流器用ユニット２０が下部側に配置されている。第二変流器用ユニット２０の構成も、第一変流器ユニットと同様であり、変流器用タンク２０３が設けられ、そのタンク内に第二の変流器２０１が横向きに設置され、第二の変流器を構成するコイル内を貫通するように変流器用導体２０２が配備されている。変流器用導体２０２は、その後、線路ユニット６０内の導体と接続される。

線路ユニット６０には、線路用接地断路器６０１、計器用変圧器６０３、ケーブルヘッド６０２、接地開閉器６０４および接地開閉器操作器６０５が収納されている。ケーブルヘッド６０２は、遮断器ユニットの遮断器用操作器３０３を固定したのと同じ架台に固定されている。

図１において、第一母線ユニット４０と第二母線ユニット５０を流れた電流は、第一変流器ユニット１０に入り、変流器用導体１０２を流れて遮断器ユニット３０に入る。遮断器ユニット３０を出た電流は、その後、第二変流器ユニット２０の変流機器用導体２０２を流れ、線路ユニット６０に入る。

第一変流器用ユニット１０及び第二変流器ユニットは、図４に示すように、いずれも、三相分の変流器の外円周が相互に近接するような三角形配置となるように構成されている。また、第一変流器ユニットは、三相分の変流器の導体が、それぞれ、ユニット内の第一の端部からコイルの中心を貫通した後、第二の端部において折り返し、変流器外部の空間を通って第一の端部へ向かう経路を有するように構成されている。具体的には、第一変流器ユニットにおいて、第一の変流器内部を貫通する第一の導体は、母線ユニットから第一の変流器内部を貫通した後、折り返して、第二，第三の変流器が近接する外周側部から遮断器ユニットへ接続している。また、第二の変流器内部を貫通する第二の導体は、母線ユニットから第一，第二の変流器が近接する外周側部を通した後、折り返して、第二の変流器内部を貫通して遮断器ユニットに接続している。更に、第三の変流器内部を貫通する第三の導体は、母線ユニットから第一，第三の変流器が近接する外周側部を通した後、折り返して、第三の変流器内部を貫通して遮断器ユニットに接続されるように構成している。

本実施例１によれば、第一変流器ユニットと第二変流器ユニットが、遮断器ユニットの同一側面に設置されているので、ＧＩＳに占める変流器ユニットの容積を小さくでき、ＧＩＳをコンパクトにすることができる。

第一変流器ユニット及び第二変流器ユニットは、横向きではなく、立て向きに配置することも可能である。しかし、高さが高くなるので、現実の装置の寸法等を考慮すると、横向き配置が最善である。

第一変流器ユニット及び第二変流器ユニットは、母線ユニット側に位置する遮断器ユニット側面に配置することも可能である。しかし、三相回路の導体及び遮断部をタンクに収納している構造上、線路側変流器ユニットである第二変流器ユニットを母線ユニット側に配置して構成することは、得策でない。母線ユニットと反対側の遮断器ユニットの側面に、第一変流器ユニット及び第二変流器ユニットを配置することを推奨する。

第一変流器ユニットを、母線ユニットに対して反対側に位置する遮断器ユニットの側面に配置する場合には、第一変流器ユニットの変流器用導体は、構造上、変流器のコイル内を貫通させたのち、折り返して元の方向へ戻すことが必要になる。この場合、変流器のコイル内を貫通させたのち、折り返し、変流器の外側を通して元の方向に戻しても良いし、反対に、変流器の外側を通してから折り返し、変流器のコイル内を貫通させて元の方向に戻しても良い。要するに，どちらでも良い。

本実施例では、図１に示すように、第一母線ユニット４０と第一変流器ユニット１０の中心位置が概ね一致した配置になっており、また、第二母線ユニット５０と第二変流器ユニット２０の中心位置が概ね一致した配置になっている。母線ユニットと遮断器ユニットの間に、変流器ユニットを挿入する場合、母線と変流器の高さを合わせておくことで、ユニットの共有化が図れるという効果が得られる。

本実施例では、２つの母線ユニットの連絡用線路に、ＧＩＳを設けた例について説明する。図６は、２つの母線を連絡する線路にＧＩＳを設置した場合の回路構成図を示す。図６において、第一母線導体４０２と第二母線導体５０２を連絡する線路には、第一母線導体４０２の方向から順番に、母線用接地断路器４０１、第一の変流器１０１、遮断部３０１、第二の変流器２０１及び母線用接地断路器５０１が設けられている。

この図６の回路構成を有するＧＩＳの立面図を図５に示す。また、図５のＣ−Ｃ断面図を図７に示す。図５〜図７において、図１〜図４と同一の符号は、同一の部品であることを示している。第一変流器ユニット１０と第二変流器ユニット２０は、図７に示したように、いずれも、三相分の変流器の外円周が相互に近接するような三角形配置となるように構成されている。

本実施例でも、遮断器ユニットの両側に備えられるべき２つの変流器ユニットを、遮断器ユニットの一方の側面側に配置しているので、ＧＩＳに占める変流器ユニットの容積を小さくし、ＧＩＳをコンパクトにできる。

また、図５に示すように、２つの母線ユニットを遮断器ユニットの一方の側面に併置し、併置された２つの母線ユニットと遮断器ユニットの間に、２つの変流器ユニットを配置することにより、ＧＩＳをより一層コンパクトにすることが可能である。

本実施例でも、図５に示すように、第一母線ユニット４０と第一変流器ユニット１０の中心位置が概ね一致した配置になっており、また、第二母線ユニット５０と第二変流器ユニット２０の中心位置が概ね一致した配置になっている。母線ユニットと遮断器ユニットの間に、変流器ユニットを挿入する場合、母線と変流器の高さを合わせておくことで、第一実施例で述べたのと同様に、ユニットの共有化が図れるという効果がある。

本発明により、遮断器ユニットを挟んで２つの変流器ユニットが対向して備えられたＧＩＳにおいて、ＧＩＳに占める変流器ユニットの容積を小さくして、ＧＩＳをコンパクトにすることが可能になった。これにより、ＧＩＳの設置面積の縮小が図れ、屋内への設置が容易になった。

本発明の第一の実施例を示すガス絶縁開閉装置の立面図。 第一の実施例によるガス絶縁開閉装置の回路構成図。 図１のガス絶縁開閉装置のＡ−Ａ断面図。 図１のガス絶縁開閉装置のＢ−Ｂ断面図。 本発明の他の実施例を示すガス絶縁開閉装置の立面図。 第二の実施例によるガス絶縁開閉装置の回路構成図。 図５のガス絶縁開閉装置のＣ−Ｃ断面図。

符号の説明

１０…第一変流器ユニット、２０…第二変流器ユニット、３０…遮断器ユニット、４０…第一母線ユニット、５０…第二母線ユニット、６０…線路ユニット、１０１…第一の変流器、１０２…変流器用導体、１０３…変流器用タンク、２０１…第ニの変流器、２０２…変流器用導体、２０３…変流器用タンク、３０１…遮断部、３０２…遮断器用導体、３０３…遮断器用操作器、４０１…母線用接地断路器、４０２…第一母線導体、５０１…母線用接地断路器、５０２…第二母線導体、６０１…線路用接地断路器、６０２…ケーブルヘッド、６０３…計器用変圧器、６０４…接地開閉器。

Claims (17)

1. 遮断器ユニットを挟んで一方の側に第一変流器ユニットを有し、他方の側に第二変流器ユニットを有するガス絶縁開閉装置において、前記遮断器ユニットの一方の側面に、前記第一変流器ユニットおよび前記第二変流器ユニットを配置したことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
2. 請求項１において、前記第一変流器ユニットと前記第二変流器ユニットを、いずれも横向きに配置したことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
3. 母線ユニットと遮断器ユニットとの間に第一変流器ユニットを備え、前記遮断器ユニットと線路ユニットとの間に第二変流器ユニットを備えているガス絶縁開閉装置において、前記遮断器ユニットの一方の側に、前記第一変流器ユニットと前記第二変流器ユニットの両方を配置したことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
4. 請求項３において、前記第一変流器ユニットと前記第二変流器ユニットを、前記遮断器ユニットを挟んで母線ユニットの反対側に配置したことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
5. 請求項３において、前記第一変流器ユニットと前記第二変流器ユニットを、いずれも横向きに配置したことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
6. 請求項３において、前記第一変流器ユニットの変流器用導体が、コイルを貫通させた後に折り返して該コイルの外側を通って同じ方向に戻るように構成されているガス絶縁開閉装置。
7. 請求項３において、前記第一変流器ユニットの変流器用導体が、コイルの外側を通した後に折り返して該コイルの内部を貫通させて同じ方向に戻るように構成されているガス絶縁開閉装置。
8. 請求項３において、前記母線ユニットが三相一括型構造を有し、前記第一変流器ユニット及び前記第二変流器ユニットが、いずれも、三相分の変流器の外円周が相互に近接するような三角形配置を有することを特徴とするガス絶縁開閉装置。
9. 請求項８において、前記第一変流器ユニットは、三相分の変流器の導体が、それぞれ、ユニット内の第一の端部からコイルの中心を貫通した後、第二の端部において折り返し、変流器外部の空間を通って第一の端部へ向かう経路を有することを特徴とするガス絶縁開閉装置。
10. 請求項８において、前記第一変流器ユニットは、第一，第二，第三の変流器をそれぞれの外周が近接するような三角形配置とし、第一の変流器内部を貫通する第一の導体は、前記母線ユニットから第一の変流器内部を貫通した後、折り返して、第二，第三の変流器が近接する外周側部から遮断器ユニットへ接続し、第二の変流器内部を貫通する第二の導体は、前記母線ユニットから第一，第二変流器が近接する外周側部を通した後、折り返して、第二の変流器内部を貫通して遮断器ユニットに接続し、第三の変流器内部を貫通する第三の導体は、前記母線ユニットから第一，第三の変流器が近接する外周側部を通した後、折り返して、第三の変流器内部を貫通して遮断器ユニットに接続されることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
11. 請求項３において、前記遮断器ユニットの上側に、前記母線ユニットと前記第一変流器ユニットを接続する導体が配置されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
12. 請求項３において、一方の前記母線ユニットと前記第一変流器ユニットの中心位置、および前記線路ユニットと前記第二変流器ユニットの中心位置が、いずれも概ね一致した配置になっていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
13. ２つの母線ユニットを結ぶ線路に備えられるガス絶縁開閉装置であって、遮断器ユニットと一方の母線ユニットとの間に第一変流器ユニットを備え、前記遮断器ユニットと他方の母線ユニットとの間に第二変流器ユニットを備え、前記第一変流器ユニットと前記第二変流器ユニットの両方が前記遮断器ユニットの一方の側に配置されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
14. 請求項１３において、２つの前記母線ユニットが前記遮断器ユニットの同一側面に併置され、２つの前記母線ユニットと前記遮断器ユニットの間に、前記第一変流器ユニットと前記第二変流器ユニットがそれぞれ配置されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
15. 請求項１３において、前記第一変流器ユニットと前記第二変流器ユニットが、いずれも横向きに配置されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
16. 請求項１３において、一方の前記母線ユニットと前記第一変流器ユニットの中心位置、および他方の前記母線ユニットと前記第二変流器ユニットの中心位置が、いずれも概ね一致した配置になっていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
17. 請求項１３において、前記母線ユニットが三相一括型構造を有し、前記第一変流器ユニット及び前記第二変流器ユニットが、いずれも、三相分の変流器の外円周が相互に近接するような三角形配置を有していることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
    

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