JP2007209077A

JP2007209077A - 真空絶縁スイッチギヤ

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Publication number: JP2007209077A
Application number: JP2006022532A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tsuchiya; 賢治土屋; Shuichi Kikukawa; 修一喜久川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2026-01-31
Also published as: US7679022B2; EP1814131A2; TW200737635A; EP1814131A3; TWI350625B; KR20070078979A; US20070175866A1; EP1814131B1; JP4197702B2; SG134273A1; CN101034642A; KR101051113B1

Abstract

【課題】スイッチギヤの配置構成を変更することなく、スイッチギヤの設置場所における送電ケーブルの配線パターンに柔軟に対応することができる小型軽量で信頼性が高い真空絶縁スイッチギヤを提供する。
【解決手段】接地金属板で区画された開閉器区画部１ｂと母線区画部１ａとケーブル区画部１ｃとを有する筐体１と、前記筐体１の開閉器区画部１ｂに設けた遮断断路機能を有する真空２点切り３位置型の開閉器８及びその操作装置１１と、前記筐体１の母線区画部1ａに設けた母線３と、前記筐体３の背部側に位置するケーブル区画部１ｃに導入されて、前記ケーブル区画部１ｃのケーブルに接続するケーブル接続用の端子２ａを備えたことを特徴とする．
【選択図】図１

Description

本発明は、真空絶縁スイッチギヤに係わり、特に受変電設備に使用するに好適な真空絶縁スイッチギヤに関するものである。

受変電設備においては、負荷電流あるいは事故電流を遮断するための真空遮断器、負荷の保守点検を行う際に作業者の安全を確保するための断路器と接地開閉器、系統電圧・電流の検出装置、更に保護リレーなどが収納された閉鎖形配電盤（スイッチギヤと称す）を設置している。

この種のスイッチギヤにおいては、このスイッチギヤの設置場所における送電ケーブルの配線パターンに十分に対応しないことがあるので、送電ケーブルの配線パターンに柔軟に対応できることが望まれている。この点を改善するものとして、複数の開閉器を１つのモールドされた真空容器に収納し、モールド部に外部導体接続用の端子を設け、この外部導体接続用の端子を様々な方向に突出させることにより、送電ケーブルの様々な配線パターンに対応させるものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０００−３０６４７４号公報（図３１，図３２）

上述したスイッチギヤにおいては、扉を有するケーシング内に収納する複数の開閉器を１つのモールドされた真空容器、母線、外部導体接続用の端子等を、送電ケーブルの様々な配線パターンに対応させるように、ケーシング内での配置を変えることを可能としているものである。

上記の従来技術において、例えば、送電ケーブルをケーシングの下方から導入する配線パターンと、送電ケーブルをケーシングの上方から導入する配線パターンとに対応させる場合、スイッチギヤを上下反対向きとしてケーシング内に収納するようにしている。即ち、送電ケーブルをケーシングの下方から導入する配線パターンに対応させる場合には、複数の開閉器が収納されている１つのモールドされた真空容器を、可動電極及びその操作部が上方に、固定電極に接続する母線が下方に位置するようにし、また、これとは逆に送電ケーブルをケーシングの上方から導入する配線パターンに対応させる場合には、複数の開閉器が収納されている１つのモールドされた真空容器を、可動電極及びその操作部が下方に、固定電極に接続する母線が上方に位置するように組み替え構成している。

このため、現地設置場所での送電ケーブルの配線パターンが、事前に分かっていれば、送電ケーブルとスッチギヤとの接続上の問題を生じることはないが、現地設置場所での送電ケーブルの配線パターンが、急遽変更される場合がある。

この場合、スイッチギヤの配置構成を再検討しなければならない。具体的には、例えば、前述したようにスイッチギヤを上下反転構成しなければならない場合には、スイッチギヤのケーシング内での支持構成、重力の影響による開閉器の操作部の構成等を検討しなければならない。

このため、その検討対応に時間を要し、設置完了時期が遅延する。この設置完了時期の遅延は、納入先での電力供給の遅延に繋がり、納入先での生産性を著しく阻害するという問題に派生する。

本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、本発明の第１の目的は、スイッチギヤの配置構成を変更することなく、スイッチギヤの設置場所における送電ケーブルの配線パターンに柔軟に対応することができる小型軽量で信頼性が高い真空絶縁スイッチギヤを提供するにある。

また、本発明の第２の目的は、電力量の計測が可能で、かつ、小型軽量で信頼性が高い真空絶縁スイッチギヤを提供するにある。

また、本発明の第３の目的は、設置場所での筐体の高さ方向の寸法を大きくすることなく、小型軽量で信頼性が高い真空絶縁スイッチギヤを提供するにある。

上記の第１の目的を達成するために、本発明の真空絶縁スイッチギヤは、接地金属板で区画された開閉器区画部と母線区画部、及びケーブル区画部を有する筐体と、前記筐体の開閉器区画部に設けた遮断断路機能を有する真空２点切り型の開閉器と、この開閉器を開閉操作する操作装置と、前記筐体の母線区画部に設けた母線と、前記筐体の背部側に位置するケーブル区画部に導入され、前記開閉器に一端が接続され、他端が前記ケーブル区画部のケーブルに接続される端子とを備え、前記ケーブルは、少なくとも前記開閉器の位置を変えることなく、上下いずれかの方向にも引き出せるように前記端子と接続可能に構成されていることを特徴とする。

また、上記の第２の目的を達成するために、本発明の真空絶縁スイッチギヤは、接地金属板で区画された開閉器区画部と母線区画部、及びケーブル区画部を有する筐体と、前記筐体の開閉器区画部に設けた遮断断路機能を有する真空２点切り型の開閉器と、この開閉器を開閉操作する操作装置と、前記筐体の母線区画部に設けた母線と、前記開閉器に一端が接続され、他端が前記筐体の背部側に位置するケーブル区画部に導入されてケーブルに接続される端子と、前記筐体の母線区画部の下方に設けられ、フューズを介して前記ケーブル区画部内の前記端子に接続する計測用の変流器とを備えたことを特徴とする。

更に、上記の第３の目的を達成するために、本発明の真空絶縁スイッチギヤは、接地金属板で区画された開閉器区画部と母線区画部、及びケーブル区画部を有する筐体と、前記筐体の開閉器区画部に設けた遮断断路機能を有する真空２点切り型の開閉器と、この開閉器を開閉操作する操作装置と、前記筐体の母線区画部に設けた母線と、前記開閉器に一端が接続され、他端が前記筐体の背部側に位置するケーブル区画部に導入され、前記ケーブル区画部のケーブルに接続される端子と、前記筐体の前面側下方に配置した低電圧制御区画部とを備えたことを特徴とする。

本発明の真空絶縁スイッチギヤによれば、筐体内に設けた遮断器と断路器を一体化した真空２点切り３位置型の小型軽量で、信頼性の高い開閉器等の機器の配置変えを必要とせずに、その設置場所における送電ケーブルの配線パターンに対応して柔軟に接続設置することができるので、設置完了が速やかに完了し、納入先での電力供給が迅速になる。その結果、納入先での生産性の立ち上げに貢献することができる。

また、本発明の真空絶縁スイッチギヤによれば、電力量の計測が可能で、かつ、小型軽量で信頼性が高い真空絶縁スイッチギヤを提供することができる。

更に、本発明の真空絶縁スイッチギヤによれば、設置場所での筐体の高さ方向の寸法を大きくすることなく、小型軽量で信頼性が高い真空絶縁スイッチギヤを提供することができる。

以下、本発明の真空絶縁スイッチギヤの実施の形態を図面を用いて説明する。
図１乃至図３は、本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ盤として適用した一実施の形態を示すもので、図１は一部断面にて示す側面図、図２は一部断面にて示す図１の正面図、図３は斜視図である。これらの図において、真空絶縁スイッチギヤの筐体１は、接地金属板でそれぞれ区画された母線区画部１ａ、開閉器区画部１ｂ、ケーブル区画部１ｃ、低圧制御区画部１ｄ、及び計測用の変圧器の設置空間１ｅを備えている。

母線区画部１ａは、筐体１の中央部に配置されている。開閉器区画部１ｂは母線区画部１ａ上に配置されている。ケーブル区画部１ｃは筐体１の背面側（図１の左側）に配置されている。低圧制御区画部１ｄは筐体１の前面側（図１の右側）下方に配置されている。計測用の電圧器の設置空間１ｅは母線区画部１ａの下方に形成されている。

母線区画部１ａ内には、３相の固体絶縁された母線５が筐体１の前面と平行に配置されている。母線５は、固体絶縁により、ガスレス化され、その取り扱い性と安全性を確保している。開閉器区画部１ｂ内には、真空２点切り３位置型の開閉器（真空２点切り３位置型遮断断路器ＢＤＳ）８、接地開閉器（ＥＳ）９、電圧検出器（ＶＤ）１０及び操作装置１１が配置されている。電圧検出器１０は、真空容器内の真空度劣化で発生するコロナを検出し、保守点検性を向上させるものである。

ケーブル区画部１ｃには、真空２点切り３位置型の開閉器（真空２点切り３位置型遮断断路器ＢＤＳ）８の固定電極に接続し、ケーブル区画部１ｃ内に導入されたケーブル接続用の端子２ａと、この端子２ａに回転可能に設けたＴ型ケーブルヘッド２と、このＴ型ケーブルヘッド２によって端子２ａに接続するケーブル３と、このケーブル３に設けた計器用の変流器（ＣＴ）４とが設けられている。ケーブル３は、この例では筐体１の下部からケーブル区画部１ｃに導入されている。

ケーブル区画部１ｃと開閉器区画部１ｂとの間には、そのケーブル接続用の端子２ａの外周に位置する系統保護用の変流器（ＣＴ）６とが設けられている。低圧制御区画部１ｄは、筐体１における操作装置１１の下方で前面側（図１の右側）配置されて、設置場所での筐体１の高さ方向の寸法を大きくしないように配慮されている。この低圧制御区画部１ｄには、操作装置１１が電磁駆動形式である場合、これへのケーブルの長さの長大による電圧低下を抑えるためのコンデンサ７が設けられている。

上述した本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ盤として適用した一実施の形態の電気回路を図４に示す。

次に、前述した開閉器区画部１ｂ内に配置された真空２点切り３位置型の開閉器（ＢＤＳ）８、接地開閉器（ＥＳ）９、電圧検出器(ＶＤ)１０は、図１に示すようにエポキシ樹脂１２によって一体的にモールドされている。これにより、開閉器部がユニット化され小形軽量化が図られている。このユニット化された開閉器部は、相分離構造であり、筐体１の前面と直交して並設され、更にその相間に遮蔽層を配置して、相間の短絡事故の発生が抑えられている。前述したモールドの外表面は、塗布された導電塗料によって接地され、接触の安全性を確保されている。

上述したユニット化された開閉器部の詳細な構成を図１及び図５を用いて更に説明すると、真空２点切り３位置型の開閉器（ＢＤＳ）８は、絶縁筒を備える真空容器８０と、真空容器８０内にそれぞれ収納された２つの固定接点８１と、それらの可動接点８２とを備えており、２点切りを構成している。

図１の右側における一方の固定接点８１は、フィーダ８３を介して母線５に接続している。また、図１の左側における一方の固定接点８１は、フィーダ８４を介してケーブルヘッド２に接続している。

一方の可動接点８２と他方の可動接点８２は、ステンレスなどの高温で焼鈍されない金属で補強された可動導体８５で連結されている。この可動導体８５には、真空絶縁操作ロッド８６が連結されている。この真空絶縁操作ロッド８６は、金属ベローズ８７を介して、真空容器８０外に導出され、気中絶縁操作ロッド８８に連結されている。この気中絶縁操作ロッド８８は、操作装置１１によって操作される操作ロッド１１１に連結している。

一方の可動接点８２と他方の可動接点８２は、操作ロッド１１１によって図５に示すように通電するための閉位置Ｙ１、電流を遮断するための開位置Ｙ２、および雷などのサージ電圧に対して点検作業者の安全を確保するための断路位置Ｙ３の３位置に停止する。

上述した２つの可動接点８２は、図５に示すように、それぞれ開位置Ｙ２で遮断ギャップｇ２を、また、断路位置Ｙ３で断路ギャップｇ３を確保している。この断路ギャップｇ３は、遮断ギャップｇ２の略倍に当たる極間距離を持つように設定している。このように、断路時における断路ギャップｇ３を、遮断ギャップｇ２の略２倍に設定し、複数個（この例では２個）持つことにより、多段形式の絶縁を可能としている。

また、相間をモールド絶縁に、接点の極間を真空絶縁し、上述極間寸法及ぶ極数を変えることで、「相関絶縁＞断路時の極間絶縁＞遮断時の極間絶縁＞接地開閉器の極間絶縁」の関係を設定し、相間の絶縁協調を図っている。これにより、少なくとも一線地絡に抑えられて、その事故の波及を極力押えることができる。

また、前述した気中絶縁操作ロッド８８は、ゴム又は金属のベローズで覆われて、外気から遮断されている。これにより、気中絶縁操作ロッド８８は、長期の使用に対する絶縁信頼性を確保されている。

次に、接地開閉器（ＥＳ）９は、図１に示すように、絶縁筒を備える真空容器９１と、真空容器９１内に固定され、フィーダ８４に接続した固定接点９２と、その可動接点９３とを備えている。この可動接点９３には、真空絶縁操作ロッド９４が連結されている。この真空絶縁操作ロッド９４は、金属ベローズ９５を介して、真空容器９１外に導出され、接地開閉器用の絶縁操作ロッド１１２に連結されている。前述した真空容器８０，９１、操作ロッドは、ステンレス製のものを使用し、その耐環境性を向上させている。また、各可動接点９３は、導体（図示せず）で接続されている。

次に、開閉器８における通電するための閉位置Ｙ１、電流を遮断するための開位置Ｙ２、および雷などのサージ電圧に対して点検作業者の安全を確保するための断路位置Ｙ３の３位置への切換、及び接地開閉器９の入り切りを操作する操作装置１１の詳細な構成を、図６を用いて説明する。
操作装置１１の構成部品は、開閉器区画部１ｂ内に設けた支持板１１３に固定されている。操作装置１１は、大略的に開閉器８の可動接点８２を閉位置Ｙ１と開位置Ｙ２とに切換操作するための第１の操作機構２００、開閉器８の可動接点８２を開位置Ｙ２と断路位置Ｙ３とに切換操作するための第２の操作機構３００、及び接地開閉器９の可動接点９３を操作する第３の操作機構４００とからなっている。

まず、第１の操作機構２００の構成を、図６及び図１を用いて説明すると、まず、図６において、支持板１１３には、第１の軸２０１が回動可能に支持されている。この第１の軸２０１には、図１に示すようにレバー２０２が第１の軸２０１の軸線方向に３個固定されている。このレバー２０２の先端側は、操作ロッド１１１にそれぞれ連結している。また、第１の軸２０１の一方側には、図６および図１に示すように、レバー２０３がレバー２０２とは反対方向に固定されている。

レバー２０３には、図６に示すように連結部材２０４を介して電磁石２０５の駆動軸２０６が連結されている。駆動軸２０６には、断面Ｔ字形状をなしている可動鉄心２０７が固定されている。この可動鉄心２０７の周囲には、支持板１１３に固定した固定鉄心２０８が配設されている。固定鉄心２０８の内部には、コイル２０９と円環状の永久磁石２１０が配置されている。駆動軸２０６におけるレバー２０３と反対側には、トリップばね受け２１１が設けられている。このトリップばね受け２１１と固定鉄心２０８との間に、トリップばね２１２が配設されている。

この電磁石２０５は、可動接点８２が閉位置Ｙ１に保持された状態では、コイル２０９と永久磁石２１０との吸引力によって、トリップばね２１２と気中絶縁操作ロッド８８に設けた接圧ばね（図示せず）の蓄勢力に対抗する保持力が得られるようになっている。特に、永久磁石２１０の吸引力、いわゆる磁気ラッチ方式を構成している。

次に、開閉器８の可動接点８２を開位置Ｙ２と断路位置Ｙ３とに切換操作するための第２の操作機構３００の構成を、図６を用いて説明すると、支持板１１３上の第１の軸２０１の長手方向の中間部には、レバー３０１が固定されている。このレバー３０１の先端側には、インターロック用のピン３０２が設けられている。このピン３０２には、ローラ３０３が当接する。このローラ３０３は、クランクレバー３０４の一方側先端に回転可能に設けられている。このクランクレバー３０４は、支持板１１３の下面側に回動可能に支持されている。

クランクレバー３０４の他方側先端には、電磁石３０５の駆動軸３０６が連結されている。駆動軸３０６には、可動鉄心３０７が固定されている。この可動鉄心３０７の周囲には、支持板１１３に固定した固定鉄心３０８が配設されている。固定鉄心３０８の内部には、２つのコイル３０９，３１０が上下方向に配置されている。可動鉄心３０７と固定鉄心３０８の上部との間には、戻しばね３１１が配置されている。

上記の電磁石３０５は、各々のコイル３０９，３１０を励磁することによって、可動鉄心３０７を上下方向に動作させる。この動作により、クランクレバー３０４は回動する。このクランクレバー３０４の回動によって、インターロック用のピン３０２とローラ３０３との当接位置を変更させて、レバー２０３の第１の軸２０１回りの回動を阻止するか、または回動を可能にさせる。これにより、開閉器８の可動接点８２は、図５に示す開位置Ｙ２から断路位置Ｙ３への移動が阻止されて開位置Ｙ２に維持され、また開位置Ｙ２から断路位置Ｙ３への移動が可能となる。即ち、この構成は、開閉器８の可動接点８２における開位置Ｙ２と断路位置Ｙ３との間の第１のインターロック機構となっている。

次に、接地開閉器９の可動接点９３を操作する第３の操作機構４００の構成を、特に図６を用いて説明すると、支持板１１３には、第２の軸４０１が回動可能に支持されている。この第１の軸４０１には、図６に示すようにレバー４０２が第１の軸４０１の軸線方向に３個固定されている。このレバー４０２の先端側は、操作ロッド１１２にそれぞれ連結している。また、第２の軸４０１の一方側には、図６に示すように、レバー４０３がレバー４０２とは反対方向に固定されている。

レバー４０３には、図６に示すように連結部材４０４を介して電磁石４０５の駆動軸４０６が連結されている。この電磁石４０５は、前述した第１の操作機構２００の電磁石２０５と同様な構成であり、その駆動軸４０６には、断面Ｔ字形状をなしている可動鉄心４０７が固定されている。この可動鉄心４０７の周囲には、支持板１１３に固定した固定鉄心４０８が配設されている。固定鉄心４０８の内部には、コイル４０９と円環状の永久磁石４１０が配置されている。固定鉄心４０８と支持板１１３の下面との間には、遮断用のばね４１１が配設されている。

この接地開閉器９の第３の操作機構４００と開閉器８の可動接点８２を開位置Ｙ２と断路位置Ｙ３とに切換操作するための第２の操作機構３００との間には、第２のインターロック機構が設けられている。

この第２のインターロック機構は、開閉器内の可動接点８２が雷などのサージ電圧に対して点検作業者の安全を確保するための断路位置Ｙ３の３位置にあるとき、電磁石４０５によって接地開閉器９における可動接点９３の固定接点への投入を可能にし、また、開閉器内の可動接点８２が電流を遮断するための開位置Ｙ２の２位置にあるとき、電磁石４０５によって接地開閉器９における可動接点９３の固定接点への投入を不可能にし、さらに、接地開閉器９の固定接点にその可動接点９３を投入しているとき、第２の操作機構３００における電磁石２０５の作動を不可能にするように、関連付けられている。

具体的には、この第２のインターロック機構は、第３の操作機構４００における電磁石４０５の駆動軸４０６の下方端に設けたピン４１２と、第２の操作機構３００における電磁石３０５の下側で第２の軸４０１と平行に設けた軸４１３と、この軸４１３に設けられ、第２の操作機構３００における電磁石３０５の駆動軸３０６の下端に連結するレバー(図示せず)と、軸４１３に設けられ、前記ピン４１２と係合するレバー４１４とで構成されている。

次に、上述した本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ盤として適用した一実施の形態の動作を図１乃至図６を用いて説明する。
開閉器８内の可動接点８２が電流を遮断するための開位置Ｙ２に設定された状態では、第１の操作機構２００におけるトリップばね２１２の戻り力によって、第１の操作機構２００におけるレバー２０３が、図１において第１の軸２０１を支点として時計方向の回転力が与えられている。

これにより、第２の操作機構３００を構成するレバー３０１の先端側に設けたインターロック用のピン３０２は、ローラ３０３の外周上面に当接し、トリップばね２１２の戻り力による更なる時計方向の回動が抑えられている。即ち、電流を遮断するための開位置Ｙ２から雷などのサージ電圧に対して点検作業者の安全を確保するための断路位置Ｙ３への移行が阻止される。

次に、第１の操作機構２００による開位置Ｙ２から閉位置Ｙ１への操作（投入操作）を説明する。
第１の操作機構２００の電磁石２０５のコイル２０９に通電すると、その駆動軸２０６が図６において上方向に移動する。この駆動軸２０６の上方向への移動により、レバー２０２が第１の軸２０１を支点として、図１上、反時計方向に回動し、可動接点８２を閉位置Ｙ１方向に移動させる。この閉状態で、トリップばね２１２と接圧ばねは、蓄勢されて開極動作に備える状態になっている。

なお、この投入動作によって、インターロック用のピン３０２は、ローラ３０３の外周面から離れた状態になっている。また、ローラ３０３は、第２の操作機構における戻しばね３１１によって、位置変化を生ぜず、当初の位置に保持されている。

前述したように、開閉器８が閉状態である場合、第２の操作機構３００は、第１の操作機構２００による断路操作が不能となるように、安全性強化のニーズの観点から、機械的インターロック機構を構成している。すなわち、遮断、断路間の機械的インターロックの一つである「可動接点が閉位置に存在する場合、断路操作を不能とする」ことを実現している。

次に、第１の操作機構２００による閉位置Ｙ１から開位置Ｙ２への操作（開極操作）を説明する。
第１の操作機構２００における電磁石２０５のコイル２０９を、投入動作時と逆方向に励磁して、永久磁石２１０の磁束をキャンセルすると、トリップばね２１２と接圧ばねとの蓄勢力によって、その駆動軸２０６が図１において下方に移動する。この駆動軸２０６の下方への移動により、レバー２０３、第１の軸２０１を介して、レバー３０１が図１において時計方向に回動するが、このレバー３０１の時計方向の回転は、第２の操作機構におけるインターロック用のピン３０２とローラ３０３の外周上面との当接により抑えられる。その結果、開閉器８の可動接点８２を開位置Ｙ２の保持することができる。

次に、第２の操作機構３００による開位置Ｙ２から断路位置Ｙ３への操作（断路操作）を説明する。
上述した開閉器８の開状態において、第２の操作機構３００における電磁石３０５の上側のコイル３０９を励磁すると、その駆動軸３０６が戻しばね３１１に抗して上方に移動する。この駆動軸３０６の上方への移動は、クランクレバー３０４を介してローラ３０３を図１において反時計方向に回動させる。このローラ３０３の反時計方向の回動により、このローラ３０３とインターロック用のピン３０２との当接位置が、下方に下がる。その結果、レバー３０１、第１の軸２０１及びレバー２０２を介して、操作ロッド１１１が上方に移動し、開閉器８の可動接点８２は、断路位置Ｙ３に移動する。

この断路状態では、第１の操作機構２００における電磁石２０５の可動鉄心２０７は、永久磁石台２１０よりも下に存在するようになっている。それゆえ、万一、断路状態で第１の操作機構２００における電磁石２０５のコイル２０９を励磁しても、可動鉄心２０７を通過する磁束は、ほとんどなく吸引力は発生しない。つまり、遮断器と断路器間の機械的インターロック「可動接点が断路位置に存在する場合、投入操作を不能とする」ことを実現している。

次に、第２の操作機構３００による断路位置Ｙ３から開位置Ｙ２への操作を説明する。断路状態にて、第２の操作機構３００における電磁石２０５の下側のコイル３１０を励磁すると、駆動軸２０６の上方移動、クランクレバー３０４の時計方向の回動により、
ローラ３０３は、これに当接しているインターロック用のピン３０２を上方向に押し上げるので、開閉器８の可動接点８２は、開位置Ｙ２に移動する。

次に、開閉器８の可動接点８２が電流を遮断するための開位置Ｙ２にあるとき、第２のインターロック機構におけるレバー４１４が、第３の操作機構４００における電磁石４０５の駆動軸４０６の下方端に設けたピン４１２に係合しているので、電磁石４０５によって接地開閉器９の可動接点９３への投入が不可能になっている。

また、接地開閉器９の固定接点にその可動接点９３を投入しているとき、第２のインターロック機におけるレバー４１４が、電磁石４０５の駆動軸４０６の下方端に設けたピン４１２に係合しているので、第２の操作機構３００による作動が不可能になっており、更に、開閉器８の可動接点８２が雷などのサージ電圧に対して点検作業者の安全を確保するための断路位置Ｙ３にあるときには、第２のインターロック機構におけるレバー４１４が、電磁石４０５の駆動軸４０６の下方端に設けたピン４１２の移動を可能にしているので、第３の操作機構４００によって接地開閉器９の投入が可能である。

なお、上述の実施の形態においては、第２の操作機構３００に回転自在なローラ３０３を用いたが、このローラ３０３を部分円弧状のカムにすることが可能である。また、第１の操作機構２００及び第３の操作機構４００を、適宜配置変更することも可能である。更に、第１の操作機構２００に電磁操作方式を適用したが、電動ばね方式など他の操作方式を採用することも可能である。

上述した本発明の一実施の形態によれば、例えば、建物の地下にケーブル３が敷設されている場合、このケーブル３を筐体１の下方から筐体１の背部のケーブル区画部１ｃ内に導入し、Ｔ型ケーブルヘッド２によって筐体１の背部のケーブル区画部１ｃ内のケーブル接続用の端子２ａに接続することができるので、筐体１内に設けた遮断器と断路器を一体化した真空２点切り３位置型の小型軽量で、信頼性の高い開閉器８等の機器の配置変えを必要とせずに、その設置場所における送電用のケーブルの配線パターンに柔軟に対応して接続設置することができる。その結果、設置完了が速やかに完了し、納入先での電力供給が迅速になり、納入先での生産性の立ち上げに貢献することができる。

図７及び図８は、本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ盤として適用した他の実施の形態を示すもので、図７は一部断面にて示す側面図、図８はその電気回路図である。これらの図において、図１乃至図４の符号と同符号のものは同一部分または相当する部分であるので、詳細な説明を省略する。この実施の形態は、ケーブル３を筐体１の下部からケーブル区画部１ｃ内に導入した２条のケーブル３を、Ｔ型ケーブルヘッド２によってケーブル区画部１ｃ内のケーブル接続用の端子２ａに接続したものである。

この実施の形態においても、上述した実施の形態と同様に、筐体１の背部のケーブル区画部１ｃ内に導入したケーブル接続用の端子に、２条のケーブル３を接続することができるので、筐体１内に設けた遮断器と断路器を一体化した真空２点切り３位置型の小型軽量で、信頼性の高い開閉器８等の機器の配置変えを必要とせずに、その設置場所における送電用のケーブルの配線パターンに柔軟に対応して接続設置することができる。その結果、設置完了が速やかに完了し、納入先での電力供給が迅速になり、納入先での生産性の立ち上げに貢献することができる。

図９は、本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ盤として適用した更に他の実施の形態を一部断面にて示す側面図である。この図において、図１及び図２の符号と同符号のものは同一部分であるので、詳細な説明を省略する。また、その電気回路図は図４に示す電気回路図と同様である。
この実施の形態は、ケーブル３を筐体１の上部からケーブル区画部１ｃ内に導入し、このケーブル３を、Ｔ型ケーブルヘッド２によってケーブル区画部１ｃ内のケーブル接続用の端子２ａに接続したものである。

この実施の形態によれば、前述した実施の形態と同様に、例えば、建物の天井にケーブル３が敷設されている場合、このケーブル３を筐体１の上方から筐体１の背部のケーブル区画部１ｃ内に導入し、Ｔ型ケーブルヘッド２によって筐体１の背部のケーブル区画部１ｃ内のケーブル接続用の端子２ａに接続することができるので、筐体１内に設けた遮断器と断路器を一体化した真空２点切り３位置型の小型軽量で、信頼性の高い開閉器８等の機器の配置変えを必要とせずに、その設置場所における送電用のケーブルの配線パターンに柔軟に対応して接続設置することができる。その結果、設置完了が速やかに完了し、納入先での電力供給が迅速になり、納入先での生産性の立ち上げに貢献することができる。

特に、実施の形態によれば、スイッチギヤを設置する建物の地下に、ケーブル収納用のピットを附設する必要がないので、建設費用を削減することができる。

図１０は、本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ盤として適用した他の実施の形態を示す側面図である。この図において、図１及び図２の符号と同符号のものは同一部分であるので、詳細な説明を省略する。また、その電気回路図は図８に示す電気回路図と同様である。
この実施の形態は、筐体１の上部からケーブル区画部１ｃ内に導入した２条のケーブル３を、Ｔ型ケーブルヘッド２によってケーブル区画部１ｃ内のケーブル接続用の端子２ａに接続したものである。

この実施の形態によれば、前述した実施の形態と同様に、筐体１の背部のケーブル区画部１ｃ内に導入したケーブル接続用の端子２ａに、２条のケーブル３を接続することができるので、筐体１内に設けた遮断器と断路器を一体化した真空２点切り３位置型の小型軽量で、信頼性の高い開閉器８等の機器の配置変えを必要とせずに、その設置場所における送電用のケーブル３の配線パターンに柔軟に対応して接続設置することができる。その結果、設置完了が速やかに完了し、納入先での電力供給が迅速になり、納入先での生産性の立ち上げに貢献することができる。

特に、この実施の形態によれば、スイッチギヤを設置する建物の地下に、ケーブル収納用のピットを附設する必要がないので、建設費用を削減することができる。

図１１及び図１２は、本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ計測盤として適用した更に他の実施の形態を示すもので、図１１は本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ計測盤として適用した更に他の実施の形態を示す側面図、図１２はその電気回路図である。これらの図において、図１及び図２に示す符号と同符号のものは、同一又は相当する部分である。
この実施の形態は、母線区画部１ａの下方に形成された設置空間１ｅ内に単相巻線形計測用変圧器（ＶＴ）５００を設置し、この変圧器５００をフューズ（Ｆ）５０１を介してケーブル区画部１ｃ内のケーブル接続用の端子２ａにＴ型ケーブルヘッド２によって接続し、また、このケーブル接続用の端子２ａに、筐体１の下部からケーブル区画部１ｃ内に導入したケーブル３を、Ｔ型ケーブルヘッド２によってケーブル接続用の端子２ａに接続したものである。

この実施の形態によれば、前述した実施の形態と同様に、筐体１の背部のケーブル区画部１ｃ内に導入したケーブル接続用の端子に、筐体１の下部からケーブル区画部１ｃ内に導入したケーブル３を接続することができるので、筐体内に設けた遮断器と断路器を一体化した真空２点切り３位置型の小型軽量で、信頼性の高い開閉器８等の機器の配置変えを必要とせずに、その設置場所における送電用のケーブルの配線パターンに柔軟に対応して接続設置することができる。その結果、設置完了が速やかに完了し、納入先での電力供給が迅速になり、納入先での生産性の立ち上げに貢献することができる。また、計測用変圧器５００の設置により、電力量の計測も可能である。

図１３は、本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ計測盤として適用した他の実施の形態を一部断面にて示す側面図である。その電気回路図は図１２と同様である。この図において、図１及び図１１に示す符号と同符号のものは、同一又は相当する部分である。

この実施の形態は、母線区画部１ａの下方に形成された設置空間１ｅ内に単相巻線形計測用変圧器（ＶＴ）５００を設置し、この変圧器５００をフューズ（Ｆ）５０１を介してケーブル区画部１ｃ内のケーブル接続用の端子２ａにＴ型ケーブルヘッド２によって接続し、このケーブル接続用の端子２ａに、筐体１の上部からケーブル区画部１ｃ内に導入したケーブル３を、Ｔ型ケーブルヘッド２によってケーブル接続用の端子２ａに接続したものである。

この実施の形態によれば、前述した実施の形態と同様に、筐体１の背部のケーブル区画部１ｃ内に導入したケーブル接続用の端子２ａに、筐体１の上部からケーブル区画部１ｃ内に導入したケーブル３を接続することができるので、筐体内に設けた遮断器と断路器を一体化した真空２点切り３位置型の小型軽量で、信頼性の高い開閉器８等の機器の配置変えを必要とせずに、その設置場所における送電用のケーブルの配線パターンに柔軟に対応して接続設置することができる。その結果、設置完了が速やかに完了し、納入先での電力供給が迅速になり、納入先での生産性の立ち上げに貢献することができる。また、計測用変圧器の設置により、電力量の計測も可能である。

図１４乃至図１６は、本発明の真空絶縁スイッチギヤを用いたフィーダ盤、フィーダ計測盤の増設として用いられる母線切り離しユニットの一実施の形態を示すもので、図１４は一部断面にて示す側面図、図１５は一部断面にて示す正面図、図１６はその電気回路図である。これらの図において、図１及び図２に示す符号と同符号のものは、同一又は相当する部分である。

この実施の形態は、真空２点切り３位置型の開閉器８を、２点切りの真空断路器（ＢＤＳ）６００として使用する。そして、この断路器６００の一方側（図１５の右側）の固定接点６０１を、それぞれ一方のフィーダ盤、フィーダ計測盤の母線５に、また、断路器６００の他方側（図１５の左側）の固定接点６０１を、それぞれ他方のフィーダ盤、フィーダ計測盤に接続し、その可動接点６０２は、ハンドル６０３によって固定接点６０１に接離可能に構成されている。

この実施の形態によれば、この母線切り離しユニットを予め設置されたフィーダ盤、フィーダ計測盤に接続しておけば、母線５に接続する系統を切らずにその他方側にフィーダ盤、フィーダ計測盤を増設することが可能である。このため、例えば、病院、半導体製造設備において、停電を行わずに、フィーダ盤、フィーダ計測盤を増設することが可能であり、利便性が良い。また、２点切りの断路器であるので、断路の信頼性が高く、安価であるという利点もある。

以上、上述した本発明の実施の形態によれば、筐体内に設けた遮断器と断路器を一体化した真空２点切り３位置型の小型軽量で、信頼性の高い開閉器等の機器の配置変えを必要とせずに、送電用のケーブルを、筐体の背部のケーブル区画部内に導入したケーブル接続用の端子に、筐体の上下両方向からケーブル区画部内に引き込むことができるので、その設置場所における送電ケーブルの配線パターンに対応して柔軟に接続設置することができる。その結果、設置完了が速やかに完了し、納入先での電力供給が迅速になり、納入先での生産性の立ち上げに貢献することができる。真空２点切り３位置型の開閉器を、遮断断路器又は断路器として使用することができるので、ユーザの多様な要求にも柔軟に対応することができる。

また、上述した本発明の実施の形態によれば、真空２点切り３位置型の開閉器の構成におり、遮断部と断路部の二重化を達成することができ、その信頼性が高い。

また、上述した本発明の実施の形態によれば、一次回路を完全相分離構造としたので、相間短絡事故を最小限にすることができ、また、開閉器を真空とモールドとの２重絶縁構造として、真空漏れによる地絡事故を防止できること、更には、開閉器の絶縁強調を、「相関絶縁＞断路時の極間絶縁＞遮断時の極間絶縁＞接地開閉器の極間絶縁」の関係に設定し、少なくとも一線地絡に抑えられて、その事故の波及を極力押えることができる等々の理由により、安全性に優れている。

更に、開閉器内のスイッチ部を真空絶縁したことで、その真空容器を薄板軽量化でき、開閉器を軽量小型化にすることができる。これにより、運搬、据付が容易であるとともに、床設置荷重も低減させることができる。

なお、上述の実施の形態においては、ケーブル３を筐体１の上方、または下方からケーブル区画部１ｃ内に導入した例を示したが、ケーブル３を筐体１の少なくとも１つの側方からケーブル区画部１ｃ内に導入することも可能である。

また、系統保護用の変流器６は必要に応じて省略することも可能である。この場合、ケーブル区画部１ｃを、母線区画部１ａ及び開閉器区画部１ｂの背面に設けることができるので、筐体１の奥行寸法を小さくすることができる。

本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ盤として適用した一実施の形態を一部断面にて示す側面図である。図１に示す本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ盤として適用した一実施の形態を一部断面にて示す正面図である。図１に示す本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ盤として適用した一実施の形態を一部断面にて示す斜視図である。図１に示す本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ盤として適用した一実施の形態の電気回路図である。図１に示す本発明の真空絶縁スイッチギヤを構成する開閉器部分の縦断面図である。図１に示す本発明の真空絶縁スイッチギヤを構成する開閉器の操作機構の一実施の形態を一部断面にて拡大して示す斜視図である。本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ盤として適用した他の実施の形態を一部断面にて示す側面図である。図７に示す本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ盤として適用した他の実施の形態の電気回路図である。本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ盤として適用した更に他の実施の形態を一部断面にて示す側面図である。本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ計測盤として適用した一実施の形態を一部断面にて示す側面図である。本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ盤として適用した他の実施の形態を一部断面にて示す側面図である。本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ計測盤として適用した一実施の形態を一部断面にて示す側面図である。図１１に示す本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ計測盤として適用した一実施の形態の電気回路図である。本発明の真空絶縁スイッチギヤをフィーダ計測盤として適用した他の実施の形態を一部断面にて示す側面図である。本発明の真空絶縁スイッチギヤを用いたフィーダ盤、フィーダ計測盤の増設として用いられる母線切り離しユニットの一実施の形態を一部断面にて示す側面図である。図１４に示す本発明の真空絶縁スイッチギヤを用いたフィーダ盤、フィーダ計測盤の増設として用いられる母線切り離しユニットの一実施の形態を一部断面にて示す正面図である。図１４に示す本発明の真空絶縁スイッチギヤを用いたフィーダ盤、フィーダ計測盤の増設として用いられる母線切り離しユニットの一実施の形態図の電気回路図である。

符号の説明

１筐体
１ａ母線区画部
１ｂ開閉器区画部
１ｃケーブル区画部
１ｄ低圧制御区画部
２ａケーブル接続用の端子
２Ｔ型ケーブルヘッド
３ケーブル
４計器用変流器
５母線
６系統保護用変流器
７コンデンサケーブルヘッド
８真空２点切り３位置型の開閉器
９接地開閉器
１０電圧検出器
１１操作装置

Claims

接地金属板で区画された開閉器区画部と母線区画部、及びケーブル区画部を有する筐体と、前記筐体の開閉器区画部に設けた遮断断路機能を有する真空２点切り型の開閉器と、この開閉器を開閉操作する操作装置と、前記筐体の母線区画部に設けた母線と、前記筐体の背部側に位置するケーブル区画部に導入され、前記開閉器に一端が接続され、他端が前記ケーブル区画部のケーブルに接続される端子とを備え、前記ケーブルは、少なくとも前記開閉器の位置を変えることなく、上下いずれかの方向にも引き出せるように前記端子と接続可能に構成されていることを特徴とする真空絶縁スイッチギヤ。
接地金属板で区画された開閉器区画部と母線区画部、及びケーブル区画部を有する筐体と、前記筐体の開閉器区画部に設けた遮断断路機能を有する真空２点切り型の開閉器と、この開閉器を開閉操作する操作装置と、前記筐体の母線区画部に設けた母線と、前記開閉器に一端が接続され、他端が前記筐体の背部側に位置するケーブル区画部に導入されてケーブルに接続される端子と、前記筐体の母線区画部の下方に設けられ、フューズを介して前記ケーブル区画部内の前記端子に接続する計測用の変流器とを備えたことを特徴とする真空絶縁スイッチギヤ。
接地金属板で区画された開閉器区画部と母線区画部、及びケーブル区画部を有する筐体と、前記筐体の開閉器区画部に設けた遮断断路機能を有する真空２点切り型の開閉器と、この開閉器を開閉操作する操作装置と、前記筐体の母線区画部に設けた母線と、前記開閉器に一端が接続され、他端が前記筐体の背部側に位置するケーブル区画部に導入され、前記ケーブル区画部のケーブルに接続される端子と、前記筐体の前面側下方に配置した低電圧制御区画部とを備えたことを特徴とする真空絶縁スイッチギヤ。
前記端子は、前記真空２点切り型の開閉器の一方の固定接点に接続され、前記母線は、前記真空２点切り型の開閉器のもう一方の固定接点に接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の真空絶縁スイッチギヤ。
前記開閉器区画部に設けられ、前記真空２点切り型の開閉器の一方の固定接点に接続した真空接地開閉器と、この真空接地開閉器を開閉操作する操作装置とを備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の真空絶縁スイッチギヤ。
前記開閉器区画部と前記ケーブル区画部との間で、かつ、前記端子の外周に系統保護用の変流器を配置したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の真空絶縁スイッチギヤ。
前記ケーブルは、前記ケーブル区画部の上方又は下方から導入されて前記端子と接続されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の真空絶縁スイッチギヤ。
前記母線に、断路機能を有する真空２点切り断路器を接続したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の真空絶縁スイッチギヤ。
接地金属板で区画され、中央部に位置する母線区画部、この母線区画部の上方に位置する開閉器区画部、背面側に位置するケーブル区画部、前面側下方に位置する低電圧制御区画部を有する筐体と、前記筐体の開閉器区画部に設けた遮断断路機能を有する真空２点切り３位置型の開閉器と、この開閉器を開閉操作する電磁駆動操作装置と、前記真空２点切り３位置型の開閉器の一方の固定接点に接続され、前記筐体の母線区画部に設けた母線と、前記区画部内のケーブル側に接続され、前記開閉器区画部に設けた真空接地開閉器と、この真空接地開閉器を開閉操作する電磁駆動操作装置と、前記真空２点切り３位置型の開閉器の他方の固定接点に接続され、系統保護用の変流器を介して前記筐体の背部側に位置するケーブル区画部に導入されたケーブル接続用の端子と、この端子に設けられ、前記筐体の上方又は下方からケーブル区画部に導入されるケーブルに選択的に接続するＴ型ケーブルヘッドと、前記筐体の低圧制御区画部に設けた前記電磁駆動操作装置用のコンデンサとを備えたことを特徴とする真空絶縁スイッチギヤ。
前記筐体の母線区画部の下方に設けられ、フューズを介して前記ケーブル区画部内の前記ケーブル接続用の端子に接続する計測用の変流器とを備えたことを特徴とする請求項１１に記載の真空絶縁スイッチギヤ。