JP2005304200A - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＧＩＳにおいて、遮断器タンクの構造を簡単なものとし、遮断器の操作機構の配置を合理的なものとする。
【解決手段】 遮断部８を収納する遮断器タンク４とそのほかのタンク３とを上下方向に積み重ねて配置した三相一括形のＧＩＳ１において、前記遮断器タンクの主回路と前記隣接タンクの主回路とを接続し、かつ、前記遮断器タンクと前記隣接タンクとの間に空間６を形成する手段と、前記形成された空間に配置され、操作装置と前記遮断器の駆動部との間を連結する操作機構２１とを設ける。これにより、遮断器タンクにおいては、前面に操作装置１７を取り付けるための平面部を設ける必要がなくなる。また、従来、操作装置内に収納されていた、遮断器の操作機構の一部又は全部がタンク器間の空間に配置されることになるので、操作装置を小型化し、操作制御箱２内のスペースを有効利用できることになる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電力の送配電用あるいは、工場、ビルなどに用いられる受電用のガス絶縁開閉装置（Gas Insulated Switchgear）に関するものである。
なお、以下の説明においては、ガス絶縁開閉装置を「ＧＩＳ」と言う。

図１を用いて、従来のＧＩＳ（特許文献１参照）の構成を説明する。Ａは側面図、Ｂは背面図で、いずれもＧＩＳを一部断面で示している。
図示のＧＩＳ３１においては、３相分の真空バルブ８を収納する遮断器タンク３２が架台３３に搭載され、その上部に母線ＢＵＳを収納する母線タンク３４が配置される。各タンクは、事故の拡大を防止するためにガス区画されている。各ガス区画においては、絶縁ガスとして、ＳＦ６ガス、ドライエア、Ｎ２ガス、あるいはこれらの混合ガスが、大気圧より高いガス圧力で封入される。

タンクの前面に、真空バルブ８の操作装置３５を収納する操作制御箱２が配置される。なお、断路器、接地開閉器の操作装置については図示を省略している。操作装置３５と真空バルブ８の駆動部とを連結する操作機構３６は、遮断器タンク３２内に配置される。また、タンク内に複雑な形状の機構を配置することは好ましくないので、操作機構の大部分は、操作装置３５内に収納される。

タンク３２、３４、架台３３及び操作制御箱２は、共通の機器ベース３７に搭載される。機器ベース３７は、アングル材又はチャンネル材を使用し、溶接により枠状に形成される。工場において機器ベース３７上に組み立てられたＧＩＳは、現地に運ばれて現地ベース（図示省略）上に設置される。

各タンク３２、３４には大気圧より高い絶縁ガスが封入されるので、タンクはほぼ円筒形に構成されてタンク内外の気圧差に耐える構造とされる。
円筒形状のタンクは、両端部（上下端部）に、蓋板、底板を取り付けるために、平面部が形成される。また、遮断器タンク３２の前面に、真空バルブ８の操作装置３５を取り付けるための平面部が、母線タンク３４の側面に、隣接するユニットと接続するための平面状のフランジが形成される。

したがって、円筒形のタンクの上下方向及び水平方向に平面部を形成する必要が生じる。このため、タンク３２、３４は、図に示すように、側面又は背面から見て十字又はＴ字形状に形成されることになる。

特開２００２−１０１５１１号公報

上記従来のＧＩＳにおける遮断器タンク３２は、側面から見て十字又はＴ字となる円筒形状となるため、タンクの機械的強度が低下し、構造が複雑となり製造コストが高いものとなっていた。また、真空バルブ８を駆動する操作機構３６の大部分を操作装置３５内に収納するため、操作装置３５が大型化し、操作制御箱２内のスペースを大きく占めることとなっていた。

本発明は、ＧＩＳにおいて、遮断器タンクの構造を簡単なものとし、遮断器の操作機構の配置を合理的なものとすることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するためになされたものである。本発明は、遮断器を収納する遮断器タンクとそのほかのタンクとを上下方向に積み重ねて配置した三相一括形のＧＩＳにおいて、前記遮断器タンクの主回路と前記隣接タンクの主回路とを接続し、かつ、前記遮断器タンクと前記隣接タンクとの間に空間を形成する手段と、前記形成された空間に配置され、操作装置と前記遮断器の駆動部との間を連結する操作機構とを設ける。

本発明によれば、遮断器の操作機構は、タンクの蓋板又は底板から導出できることになる。したがって、タンクの前面に操作装置を取り付けるための平面部を設ける必要がなくなる。これにより、遮断器タンクの構造が単純化でき、強度の高いものとすることができる。
また、従来、操作装置内に収納されていた遮断器の操作機構の一部又は全部が隣接タンクとの間に形成された空間に配置されることになるので、操作装置が小型化でき、操作装置を収納する操作制御箱の内部スペースを有効利用できることになる。

本発明によれば、ＧＩＳにおいて、遮断器タンクの構造を簡単なものとし、遮断器の操作機構の配置を合理的なものとすることができる。

本発明の実施例について図を用いて説明する。
図２は、本発明を適用した三相一括型ＧＩＳのタンク構成を示すもので、ＧＩＳを側面から見て、内部を断面で示した図である。
ＧＩＳ１は、前面側に操作制御箱２が配置され、後面側にタンクが配置される。タンクとして、下から順に、母線タンク３、遮断器タンク４、ケーブルヘッドタンク５が積み重ねられる。遮断器タンク４と母線タンク３とは、空間６を空けて配置される。この空間６の形成方法については後で詳細に説明する。

最下部に配置される母線タンク３の底板７が前方に延長され、底板７上に操作制御箱２が搭載される。工場では、図示したように底板７上に操作制御箱２とタンク３、４、５を組み立て、現地に運んだ後、底板７を現地ベースに取り付け設置する。このように、タンクの底板７を機器ベースと兼用することで、従来必要であった機器ベース３７（図１参照）を省略することができる。

操作制御箱２内の下部に母線ＢＵＳが配置される。母線ＢＵＳは、図に対して垂直な方向に延びるように配置され、図示のＧＩＳユニットに隣接するユニットと母線接続される。母線ＢＵＳは、母線タンク３内に配置された断路器／接地開閉器ＤＳ／ＥＳを介して、真空バルブ８の可動接触子９側に接続される。

ケーブルヘッドタンク５の前面側にケーブルヘッドＣＨＤが取り付けられ、ケーブルヘッドＣＨＤは、操作制御箱２内の上方に収納される。ＧＩＳ１の上方から引き込まれたケーブルは、ケーブルヘッドＣＨＤと、ケーブルヘッドタンク５内に収納された断路器／接地開閉器ＤＳ／ＥＳを介して、真空バルブ８の固定接触子側に接続される。

母線タンク３及びケーブルヘッドタンク５の前面側には、母線ＢＵＳを支持し、ケーブルヘッドＣＨＤを支持する側板１８、１９が設けられる。
遮断器タンク４内には、３相分の真空バルブ８が、その軸線方向を上下方向にして平行に配置される。また、３相分の真空バルブ８は、平面的には正三角形に配置される。

断路器／接地開閉器ＤＳ／ＥＳとして、本出願人が特願２００４−１１１３４１号で提案した薄型多相開閉器が使用される。この開閉器は薄型に構成できるので、ＧＩＳ１の全体形状を小型化することができるものである。なお、断路器／接地開閉器ＤＳ／ＥＳとしては、この例に限らず任意の形式のものが使用可能である。

タンク３、４、５には、前述のように、大気圧より高い絶縁ガスが封入されるので、タンクはほぼ円筒形に構成されてタンク内外の気圧差に耐える構造とされる。各タンクは、その軸線を上下方向にして積み重ねられる。各タンクの上下部分は、平面部とされ、底板７、蓋板１１が取り付けられる。各タンクは、それぞれ独立してガス区画される。
タンク３、４、５間の主回路接続のために、底板７、蓋板１１を貫通する絶縁ブッシング１３が設けられる。

真空バルブ８は、可動接触子９がバルブの軸線方向（図示上下方向）に駆動されることにより電流開閉動作を行う。可動接触子９は、摺動接触子１４を介して、母線ＢＵＳ側の絶縁ブッシング１３と接続される。可動接触子９は、絶縁操作棒１５により、電気的に絶縁されて操作機構２１と連結される。絶縁操作棒１５は、気密を保った状態で底板７を貫通する。絶縁操作棒１５が操作機構２１により上下方向に運動させられることで、真空バルブ８の開閉動作が行われる。

真空バルブ８の操作装置１７と、断路器／接地開閉器ＤＳ／ＥＳの操作装置１６が操作制御箱２内に配置される。
断路器／接地開閉器ＤＳ／ＥＳの操作装置１６は、母線タンク３とケーブルヘッドタンク５の前面側に配置された側板１８、１９に取り付けられ、それぞれ操作機構（図示省略）により連結される。

遮断器用の操作装置１７は、操作制御箱２内の遮断器タンク４に対応する位置に配置される。操作装置１７は、遮断器タンク４に支持されるのではなく、操作制御箱２に支持される。
真空バルブ８の操作機構２１は、一部又は全部が空間６に配置される。一部のみが空間６に配置される場合は、残りの部分は操作装置１７に収納される。操作機構２１としては、任意の機構を用いることができるので、ここでの詳細な説明は省略する。

本例によれば、遮断器タンク４における操作装置１７は操作制御箱２で支持される。また、操作機構２１は絶縁ブッシング１３を取り付ける底板７を利用して導出される。したがって、遮断器タンク４は、前面に平面部を設ける必要がなくなり、単純な円筒形とすることができる。したがって、タンクの構造を強固にでき、製造コストも低減できる。

次に、遮断器タンク４と母線タンク３との間の空間６の具体的な形成方法について図を用いて説明する。
図３は、空間６を単相タンクにより形成する例を示す。
図は、図１の空間６近傍の構成のみを示している。また、図では一部を断面で示し、操作機構の図示を省略している。

遮断器タンク４と母線タンク３の間に、３つの単相タンク２２が挿入されて空間６が形成される。３つの単相タンク２２は、空間６を形成し、遮断器タンク４を母線タンク３上に支持すると共に、その内部を通して、遮断器タンク４内の主回路と母線タンク３内の主回路の接続を行う。

３つの単相タンク２２は、真空バルブ８に対応して、平面的に三角形状に配置される。単相タンク２２は、円筒状に形成され、その両端に形成されたフランジ２３により遮断器タンク４と母線タンク３に取り付けられる。
単相タンク２２に対応して、遮断器タンク４の底板７と母線タンク３の蓋板１１に開口が形成される。

遮断器タンク４の底板７側に絶縁ブッシング１３が取り付けられ、絶縁ブッシング１３が単相タンク２２と遮断器タンク４との間をガス区画する。単相タンク２２と母線タンク３とは内部が連通して同一のガス区画とされる。
３つの単相タンク２２は、真空バルブ８に対応して平面的に三角形状に配置されるので、遮断器タンク４を母線タンク３上に安定的に支持する。したがって、遮断器タンク４を支持する部材を別途設ける必要はないが、補強のためにそのほかの支持部材を追加することは可能である。

図４は、空間６を絶縁ブッシングで形成する例を示す。図３と同一部分については、重複する説明を省略する。
遮断器タンク４内の主回路と母線タンク３内の主回路を接続する絶縁ブッシング１３の絶縁部の下部と中間部に、フランジ２４が形成される。下部のフランジと中間部のフランジの間の距離は、空間６の高さと同一にされる。

下部のフランジ２４は、母線タンク３の蓋板１１に取り付けられ、開口を上から塞ぐ。中間部のフランジ２４は、遮断器タンク４の底板７に取り付けられ、開口を下から塞ぐ。
この構成により、遮断器タンク４は３つの絶縁ブッシング１３により、空間６を介して母線タンク３に支持されることとなる。
本例によれば、単相タンク２２（図３参照）を別途設ける必要がなくなる。また、絶縁ブッシング１３以外に補強部材を設けても良いことは、図３の例と同様である。

従来のＧＩＳの構成を示す図である。 本発明を適用したＧＩＳの構成を示す図である。 図２における空間を形成する方法（その１）を示す図である。 図２における空間を形成する方法（その２）を示す図である。

符号の説明

１…ＧＩＳ
２…操作制御箱
３…母線タンク
４…遮断器タンク
５…ケーブルヘッドタンク
６…空間
７…底板
８…真空バルブ
９…可動接触子
ＢＵＳ…母線
ＤＳ／ＥＳ…断路器／接地開閉器
ＣＨＤ…ケーブルヘッド
１１…蓋板
１３…絶縁ブッシング
１４…摺動接触子
１５…絶縁操作棒
１６…操作装置
１７…操作装置
１８、１９…側板
２１…操作機構
２２…単相タンク
２３、２４…フランジ
３１…ＧＩＳ
３２…遮断器タンク
３３…架台
３４…母線タンク
３５…操作装置
３６…操作機構
３７…機器ベース

Claims (4)

1. 遮断器を収納する遮断器タンクと隣接するタンクとを上下方向に積み重ねて配置した三相一括形のガス絶縁開閉装置において、
   前記遮断器タンクの主回路と前記隣接タンクの主回路とを接続し、かつ、前記遮断器タンクと前記隣接タンクとの間に空間を形成する手段と、
   前記形成された空間に配置され、操作装置と前記遮断器の駆動部との間を連結する操作機構と、
   を具備することを特徴とするガス絶縁開閉装置。
2. 前記遮断器タンクの主回路と前記隣接タンクの主回路とを接続する導体を収納する小タンクが単相ごとに設けられ、この小タンクにより前記空間が形成され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. 前記遮断器タンクの主回路と前記隣接タンクの主回路とを接続する絶縁ブッシングが単相ごとに設けられ、前記絶縁ブッシングの絶縁部により前記空間が形成され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。
4. 前記遮断器は真空バルブであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。

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