JP2006174574A - ガス絶縁スイッチギヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 ガス処理をすることなく非耐電圧機器の点検を可能とする。
【解決手段】 箱体１と、前記箱体１内を、絶縁ガス１２を封入して収納機器１５、１６、１７を収納するガス室１ａと気中室１ｂとに区分する仕切り板２と、前記ガス室１ａ内に設けられ、且つ前記仕切り板２に設けられた開口孔に開放端が気密に固定されるとともに、前記開放端と対向する他方端に前記収納機器１５、１６、１７の主回路と接続される主回路電極５が埋め込まれた絶縁筒３と、前記絶縁筒３内の前記主回路電極５と着脱自在に接続される非耐電圧機器７、８、９、１０とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、避雷器のような収納機器を有するガス絶縁スイッチギヤに関り、特に点検作業を容易にし得るガス絶縁スイッチギヤに関する。

ガス絶縁スイッチギヤのような受配電機器においては、過電圧保護から避雷器が収納され、受電点に設置されている。

従来、避雷器は、ガス絶縁スイッチギヤに課せられた耐電圧の試験電圧に耐えることができないので、耐電圧試験時には、避雷器自体を主回路から切り離すことが知られている（例えば、特許文献１参照。）。これは、避雷器自体が過電圧を吸収するものから、使用電圧よりも過大な試験電圧に耐える必要がないためである。

また、試験電圧が印加されないようにする方法として、避雷器と主回路間に断路器を設け、耐電圧試験時に断路器を開路させることが知られている（例えば、特許文献２参照。）。

このような避雷器においては、工場出荷時における耐電圧特性や動作開始電圧特性（直流電圧におけるＶ_１ｍＡの測定など）などの特性試験をガス絶縁スイッチギヤに組み込んだ後では実施できないので、組み込む前に実施している。また、据付後の点検時においても同様に、ガス絶縁スイッチギヤに組み込んだ状態では実施することができず、避雷器の取り外しが行われていた。
特開平１０−３０８１４３号公報（第２ページ、図３） 実開平２−２６３１３号公報（第２図）

上記の従来のガス絶縁スイッチギヤにおいては、次のような問題がある。

工場出荷時や点検時などにおけるガス絶縁スイッチギヤの耐電圧試験では、避雷器を主回路から切り離して実施できるものの、避雷器自体の特性試験を実施することは困難であった。このため、特性試験時には、避雷器を絶縁ガスが封入されているガス絶縁スイッチギヤの箱体内から取り外さなければならなかった。したがって、箱体内の絶縁ガスのガス処理が必要となり、ガス処理機材の準備など多大な時間を要していた。

一方、箱体内に点検用断路器や点検用ブッシングを設け、避雷器を点検用断路器で主回路から切り離すとともに、点検用ブッシングに切替え、避雷器を点検する方法が考えられるが、収納機器が増え、ガス絶縁スイッチギヤが高価格化、大型化することになる。

このため、点検時にガス処理をすることなく、ガス絶縁スイッチギヤの箱体内から避雷器を容易に取り外しできることが望まれていた。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、ガス処理をすることなく、避雷器の取り外しを可能とし、点検作業を容易にし得るガス絶縁スイッチギヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のガス絶縁スイッチギヤは、金属製の箱体と、前記箱体内を、絶縁ガスを封入して収納機器を収納するガス室と気中室とに区分する仕切り板と、前記ガス室内に設けられ、且つ前記仕切り板に設けられた開口孔に開放端が気密に固定されるとともに、前記開放端と対向する他方端に前記収納機器の主回路と接続される主回路電極が埋め込まれた絶縁筒と、前記絶縁筒内の前記主回路電極と着脱自在に接続される非耐電圧機器とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、絶縁ガスと気中とを区分する絶縁筒内に非耐電圧機器を収納し、箱体内の主回路と接続しているので、ガス処理をすることなく非耐電圧機器を箱体外に取り出し、特性試験などの点検を容易にすることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

先ず、本発明の実施例１に係るガス絶縁スイッチギヤを図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係るガス絶縁スイッチギヤの避雷器部を切り欠いて断面して示す側面図、図２は、本発明の実施例１に係るガス絶縁スイッチギヤの避雷器の特性試験を説明する図である。

図１に示すように、ガス絶縁スイッチギヤは、金属製からなる箱体１の図示上下の中間部の仕切り板２を境として、上部のガス室１ａと下部の気中室１ｂとに分かれて構成されている。

ガス室１ａには、例えばエポキシ樹脂で成形された断面U字状の環状の第１の絶縁筒３が箱体１の背面側に設けられている。そして、第１の絶縁筒３の開放端は、第１の押え板４により仕切り板２に設けられた開口孔に気密に固定されている。また、開放端と対向する他方端には、主回路電極５が両端部を第１の絶縁筒３の外側と内側とに露出させて気密に埋め込まれている。

第１の絶縁筒３内には、例えばエポキシ樹脂で成形された断面U字状の環状の第２の絶縁筒６が装着されている。そして、第２の絶縁筒６の開放端と対向する他方端には、接続金具７が埋め込まれており、主回路電極５と着脱自在に接続されるようになっている。

第２の絶縁筒６内には、過電圧を吸収する酸化亜鉛素子８、押え金具９が収納され、開放端が接地電位となる封着板１０で固定されている。また、第２の絶縁筒６の外側中間部には、環状に突出したフランジ部６ａが形成され、第２の押え板１１により仕切り板２に固定されている。

これら第２の絶縁筒６、接続金具７、酸化亜鉛素子８、押え金具９および封着板１０で避雷器が構成されている。この避雷器は、ガス絶縁スイッチギヤに課せられた耐電圧の試験電圧に耐えることができないので、非耐電圧機器と定義する。

そして、箱体１内の第１の絶縁筒３の外側となる空間部には、ＳＦ６ガスのような絶縁ガス１２が封入されている。なお、第１の絶縁筒３と第２の絶縁筒６間の空間部には、気中室１ｂと同様な空気が封入される。

第１の絶縁筒３の外側の主回路電極５には、接続導体１３が固定され、箱体１の背面側の側壁１ｃに固定されたケーブルヘッド１４に接続されている。また、ケーブルヘッド１４には、箱体１内の中間部に配置された断路器１５、正面側に配置された遮断器１６および天井側に配置された母線１７などの収納機器が接続されている。

気中室１ｂには、断路器１５および遮断器１６を操作する操作機構１８が設けられている。

ここで、第１の絶縁筒３は、軸方向が側壁１ｃと略平行して配置されている。そして、第１の絶縁筒３の半径方向の沿面距離、即ち、第１の絶縁筒３の軸方向と直交するこの第１の絶縁筒３の沿面距離をＬ１とし、第１の絶縁筒３の外周端から側壁１ｃまでのガスギャップ、即ち、第１の絶縁筒３の外周端から軸方向と直交する側壁１ｃまでのガスギャップをＬ２とすると、ガスギャップＬ２＝（０．７５〜１．２５）×沿面距離Ｌ１としている。

ガスギャップＬ２がＬ２＝０．７５×沿面距離Ｌ１未満では、第１の絶縁筒３の沿面の電界強度が大きく上昇し、主回路電極５と側壁１ｃ間の耐電圧特性が、沿面距離Ｌ１とガスギャップＬ２とを加算した特性以上に大きく低下する。また、ガスギャップＬ２がＬ２＝１．２５×沿面距離Ｌ１超過では、主回路電極５と側壁１ｃ間の耐電圧特性は上昇するものの、ガスギャップＬ２が広くなり箱体１の奥行き寸法が大きくなるので好ましくない。

そして、沿面距離Ｌ１とガスギャップＬ２がほぼ同値のとき、耐電圧特性の上昇が大きく、また、箱体１の奥行き寸法を縮小できるので最も好ましい。例えば、定格電圧６０ｋＶの場合、ガスギャップＬ２を１００ｍｍ、沿面距離Ｌ１を１００ｍｍ（第１の絶縁筒３の外径は略２００ｍｍ）のようにすると、第１の絶縁筒３の沿面電界が抑制されて耐電圧特性が大きく上昇し、また、箱体１の奥行き寸法を縮小できる。なお、軸方向と平行する第１の絶縁筒３の長手方向の沿面距離は、沿面距離Ｌ１よりも長いものとなっている。

次に、第２の絶縁筒６を箱体１から取り外し、点検などを行う場合を図２を参照して説明する。

避雷器を取り外す場合、仕切り板２に固定されている第２の押え板１１を取り外すと、第１の絶縁筒３内は気中のため、ガス処理が不要のもと第２の絶縁筒６を引き出すことができる。

引き出した第２の絶縁筒６には、箱体１外で接続金具７と封着板１０間に電源装置２０を接続することができる。電源装置２０は、直流電圧に限らず、交流電圧やパルス状の電圧を発生させることができる。そして、酸化亜鉛素子８の耐電圧特性や動作開始電圧特性など避雷器の特性試験を容易に行うことができる。特性試験終了後は、第１の絶縁筒３内に第２の絶縁筒６を装着し、第２の押え板１１で固定する。

上記実施例１のガス絶縁スイッチギヤによれば、箱体１内に絶縁ガス１２と気中とを区分する第１の絶縁筒３を設け、気中側となるこの第１の絶縁筒３内に避雷器を装着しているので、点検時にガス処理をすることなく、避雷器の取り外しができ、点検作業を容易にすることができる。

次に、本発明の実施例２に係るガス絶縁スイッチギヤを図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施例２に係るガス絶縁スイッチギヤの避雷器部を切り欠いて断面して示す側面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、第２の絶縁筒の内面にヒダを設けたことである。図２において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図２に示すように、気中絶縁となる第１の絶縁筒３内面には、主回路電極５と仕切り板２間の沿面距離が伸びるようなヒダ３ａが設けられている。これにより、汚損などの絶縁特性を向上させることができる。

上記実施例２のガス絶縁スイッチギヤによれば、実施例１と同様の効果のほかに、気中絶縁となる第１の絶縁筒３内面の汚損などの絶縁特性を向上させることができる。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。上記実施例では、ガス絶縁スイッチギヤの収納機器として避雷器を用いて説明したが、ガス絶縁スイッチギヤに課せられる耐電圧の試験電圧に耐えることができない非耐電圧機器となる接地形計器用変圧器においても用いることができる。

本発明の実施例１に係るガス絶縁スイッチギヤの避雷器部を切り欠いて断面して示す側面図。 本発明の実施例１に係るガス絶縁スイッチギヤの避雷器の特性試験を説明する図。 本発明の実施例２に係るガス絶縁スイッチギヤの避雷器部を切り欠いて断面して示す側面図。

符号の説明

１ 箱体
１ａ ガス室
１ｂ 気中室
１ｃ 側壁
２ 仕切り板
３ 第１の絶縁筒
３ａ ヒダ
４ 第１の押え板
５ 主回路電極
６ 第２の絶縁筒
６ａ フランジ部
７ 接続金具
８ 酸化亜鉛素子
９ 押え金具
１０ 封着板
１１ 第２の押え板
１２ 絶縁ガス
１３ 接続導体
１４ ケーブルヘッド
１５ 断路器
１６ 遮断器
１７ 母線
１８ 操作機構
２０ 電源装置

Claims (4)

1. 金属製の箱体と、
   前記箱体内を、絶縁ガスを封入して収納機器を収納するガス室と気中室とに区分する仕切り板と、
   前記ガス室内に設けられ、且つ前記仕切り板に設けられた開口孔に開放端が気密に固定されるとともに、前記開放端と対向する他方端に前記収納機器の主回路と接続される主回路電極が埋め込まれた絶縁筒と、
   前記絶縁筒内の前記主回路電極と着脱自在に接続される非耐電圧機器とを備えたことを特徴とするガス絶縁スイッチギヤ。
2. 前記絶縁筒は、軸方向が前記箱体の側壁と略平行に配置されるとともに、前記側壁と離間して配置され、
   前記絶縁筒が軸方向と直交するこの絶縁筒の沿面距離をＬ１とし、
   前記絶縁筒の外周端から軸方向と直交する前記側壁までのガスギャップをＬ２とすると、
   Ｌ２＝（０．７５〜１．２５）×Ｌ１としたことを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁スイッチギヤ。
3. 前記絶縁筒内面に、ヒダを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス絶縁スイッチギヤ。
4. 前記非耐電圧機器は、避雷器からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のガス絶縁スイッチギヤ。

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