JP2007312507A - スイッチギヤ - Google Patents

Abstract

【課題】容器を小形化して高さ方向の寸法を縮小できるスイッチギヤを得る。
【解決手段】筐体２内にあって、絶縁性ガスが封入され主回路機器を収納する密封容器３を、上側機器室３ａ、母線接続室３ｂ、下側機器室３ｃと気密に３区分して上下方向に配置したスイッチギヤであって、母線接続室３ｂの背面中央部の室外側に母線４を配置し、母線接続室３ｂの内部に上下方向に２台の３位置断路器１６，１７を上下対称に配置し、各３位置断路器１６，１７の固定側端子１６ａ，１７ａを区分ブッシング１４を介して隣接する機器室の主回路機器と接続し、各入側端子１６ｂ，１７ｂを母線ブッシング２５を介して母線４に接続し、各接地側端子１６ｃ，１７ｃを母線接続室３ｂ前面の取付板１５に貫通して設けた絶縁端子２２に接続した。
【選択図】図１

Description

この発明は、電力の送配電および受電設備に用いられるスイッチギヤに関するものである。

受電ユニットや変圧器ユニット等の複数のユニットで構成されるスイッチギヤの配置を工夫して、小形化、低コスト化を実現させた従来の技術としては、例えば、母線が収納される母線容器を、５面に母線を引き出すことができる開口を有するものとし、母線容器の左右方向に母線ＢＵＳを引き出すと共に、母線容器の上方に変圧器ユニットを、下方に受電ユニットを配置し、後ろ方向の開口部には他の容器や母線容器などを配置できるようにしたガス絶縁開閉器が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２１５３９２号公報（第４頁、図６）

特許文献１に示す従来のガス絶縁開閉装置では、上下方向の中央部に母線容器を配置し、母線容器に対して上下に、断路器、遮断器、および接地開閉器等を収納したユニット容器を配置して１つのユニットに構成しているので、設置面積を縮小することができる。しかし、中央の母線容器に収納された母線に対し、その上方と下方の垂直方向に、断路器、接地開閉器、遮断器が配置されているので、垂直方向が長くなり、従って、全体の高さが高くなるという問題点があった。
また、母線容器の後方側に機器が取付かないときには、母線容器の後方側のスペースを有効に利用できないために、全体の集積効率を向上できないために開閉装置の小形化に限界があるという問題があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、容器を小形化して高さ方向の寸法を縮小できるスイッチギヤを得ることを目的とする。

この発明に係わるスイッチギヤは、絶縁性ガスが封入され主回路機器が収納される密封容器を備え、密封容器の内部が上側機器室、母線接続室、下側機器室と上下方向に気密に３区分されたスイッチギヤにおいて、母線接続室の背面中央部の室外側に主回路機器と接続される母線が配置され、母線接続室には、前面側の開口部に取り付けられた取付板の室内側の面に、上下方向に対称に、入−切−接地の３つの停止位置を有する２台の３位置断路器が取り付けられ、上側に位置する３位置断路器の固定側端子と上側機器室内の主回路機器、及び、下側に位置する３位置断路器の固定側端子と下側機器室内の主回路機器とは、それぞれ各室を区分する隔壁に貫通して設けられた区分ブッシングを介して接続され、両３位置断路器の各入側端子と母線とは、母線接続室の背面側の壁面に貫通して設けられた母線ブッシングを介して接続され、両３位置断路器の各接地側端子は、取付板に貫通して設けられた絶縁端子に接続されているものである。

この発明のスイッチギヤによれば、上側機器室、母線接続室、下側機器室を上下方向に配置し、母線接続室の背面中央部の室外側に母線を配置し、母線接続室の内部に上下方向に２台の３位置断路器を対称に配置し、上側機器室の主回路機器及び下側機器室の主回路機器と母線とを、各３位置断路器を介して接続するように構成したので、
２つの機器室に収納した各主回路機器を共通の母線に接続する場合に、設置面積を大きくすることなく、母線接続室の高さを低くでき、小型化できる。このため、絶縁性ガスが加圧封入される母線接続室の構成部材の厚さを薄くし、補強部材を削減することが可能となる。従って、スイッチギヤ全体を小型、軽量化でき、コスト低減を図ることができる。

実施の形態１．
以下、本発明によるスイッチギヤを図に基づいて説明する。
図１は、実施の形態１によるスイッチギヤの側面断面図である。また、図２は、図１のようなスイッチギヤが適用される受電設備の一例を示す単線結線図である。
先ず図２によって、スイッチギヤの構成を説明する。図２の点線で区画した１ブロックがスイッチギヤの１面分を示し、通常複数のスイッチギヤが列盤配置されて構成されている。１番左のブロックで説明すると、図の上方と下方から２回線で受電し、ケーブルから接地開閉器ＥＳ、接地開閉器付断路器（３位置断路器）ＤＳ／ＥＳ、遮断器ＣＢ、接地開閉器付断路器ＤＳ／ＥＳと経由し、中央部で２回線が共通の母線に接続されて隣接するスイッチギヤの取引用変成器ＶＣＴへと接続されている。
本発明は、上記のように２回線分の主回路機器と共通の接続母線とを、１つのスイッチギヤに効率よく収納するためのもので、特に、母線とそれに接続される断路器及び接地開閉器の配置を工夫したものである。

次に、図１によって具体的構成を説明する。
図において、スイッチギヤ１は、筐体２の内部に、主回路機器が収納される密封容器３を備えている。密封容器３内には、ＳＦ６，乾燥空気，窒素，二酸化炭素などの絶縁性ガスが充填されている。密封容器３の内部は、上側機器室３ａ，母線接続室３ｂ，下側機器室３ｃと上下方向に気密に３区分されている。そして、母線接続室３ｂの背面中央部の室外側に主回路機器と接続される母線４が、紙面に垂直方向に向けて配置されている。３相母線の場合は、図のように３相が上下に１列に配置される。

上側機器室３ａは、前面に開口部を有し、開口部は取付板５によって気密に閉塞されている。取付板５の背面側には、遮断器６を収納した絶縁筒７が取り付けられ、また前面側には遮断器操作機構８が取り付けられている。遮断器６の可動側と遮断器操作機構８とは、取付板５を気密に貫通して設けられた操作軸９で連結され、遮断器操作機構８の駆動操作によって遮断器６が開閉されるようになっている。

また、上側機器室３ａの背面の壁面にはケーブルブッシング１０ａが取り付けられている。ケーブルブッシング１０ａの室内側は、接続導体により遮断器６の固定端子と接続され、室外側は、筐体２の床面側から引き込まれた電力ケーブル１１のケーブルヘッドが接続される。また、ケーブルブッシング１０ａの室外側部分には、貫通型の変流器１３が貫設されている。
遮断器６の可動端子は、可撓導体及び接続導体を介して、上側機器室３ａと母線接続室３ｂを区分する隔壁を貫通し且つ両室の気密を保って設けられた区分ブッシング１４に接続されている。

下側機器室３ｃも上側機器室３ａと同様に、室内に遮断器６が配設され、前面側には遮断器操作機構８が設けられ、背面側にはケーブルブッシング１０ｃが設けられており、ケーブルブッシング１０ｃの室外側には変流器１３が貫設され、電力ケーブル１２のケーブルヘッドが接続されている。また、遮断器６の固定端子はケーブルブッシング１０ｃの室内側端部に、可動端子は区分ブッシング１４に接続されている。

上側機器室３ａ及び下側機器室３ｃに収納される主回路機器は、図では一例として遮断器６のみの場合を示したが、図２の結線図で説明したように、遮断器に加え、接地開閉器ＥＳや３位置断路器ＤＳ／ＥＳが収納される場合や、更に、点検用切離し装置、変成器等が単独、又は種々組み合わされて収納される。主回路機器は図のようにケーブルと接続される以外に母線と接続される場合もある。収納機器は、スイッチギヤが設置される受配電設備の仕様によって異なる。
本実施の形態の発明は、上側機器室３ａ及び下側機器室３ｃに収納される主回路機器と母線４とを接続する母線接続室３ｂの構造、及び母線接続室３ｂと母線４との配置関係に特徴を有するので、上側機器室３ａ及び下側機器室３ｃについては、これ以上の説明は省略する。

次に密封容器３の中央部の母線接続室３ｂについて説明する。
母線接続室３ｂは、前面側に着脱可能な取付板１５で気密に閉塞された開口部を有し、取付板１５の室内側の面には、入−切−接地の３つの停止位置を有する２台の３位置断路器１６，１７が、上下方向に対称に取り付けられている。上側の３位置断路器１６はブレードの回動中心となる固定側端子１６ａ側を上側機器室３ａとの隔壁側に向けて配置され、その固定側端子１６aと入側端子１６ｂとが、取付板１５の室内側に取付けた固体絶縁物からなる絶縁ホルダ１８に固定されている。同様に、下側の３位置断路器１７は固定側端子１７ａ側を下側機器室３ｃとの隔壁側に向けて配置し、その固定側端子１７ａと入側端子１７ｂとが絶縁ホルダ１９に固定されている。
なお、３相の場合、両３位置断路器１６，１７が各３個ずつ、図の紙面に垂直方向に、所定の絶縁距離を保って間隔を空けて配置されている。

３位置断路器１６の固定側端子１６ａは、区分ブッシング１４に接続され、この区分ブッシング１４を介して上側機器室３ａの遮断器６の可動端子と接続されている。
同様に、下側の３位置断路器１７の固定側端子１７ａと下側機器室３ｃの遮断器６の可動端子とは、隔壁に設けられた区分ブッシング１４を介して接続されている。

３位置断路器１６，１７のブレードは、それぞれ、リンク機構を有する操作軸２０を介して、取付板１５の前面側に設けられた３位置断路器操作機構２１に連接されており、操作機構２１により操作軸２０が図で左右方向に駆動されて、３位置断路器１６，１７がそれぞれ入−切−接地と操作される。

次に、３位置断路器１６，１７の接地側端子について説明する。
上側の３位置断路器１６の接地側端子１６ｃは、各相毎に、取付板１５に貫通して気密に設けられた３個（３相分）の絶縁端子２２の室内側端部に固定されている。絶縁端子２２は、円筒状の絶縁部の中心に中心導体を有しており、その室外側端部が図示しない接地端子に接地されるようになっている。
一方、下側の３位置断路器１７の接地側端子１７ｃは、各相毎に、取付板１５の室内側に設けられた３個の絶縁支持台２３にそれぞれ固定されている。そして、上側の３位置断路器１６の接地側端子１６ｃと下側の３位置断路器１７の接地側端子１７ｃとは、各相毎に接続導体２４で接続されている。このような構成により、両３位置断路器１６，１７の接地側端子１６ｃ、１７ｃを個別の絶縁端子でそれぞれ室外に導出する場合に比べ、絶縁端子の個数を削減することができる。
なお、図とは逆に、上側の接地側端子１６ｃを絶縁支持台２３に固定し、下側の接地側端子１７ｃを絶縁端子２２に固定してもよい。

次に、母線接続室３ｂの背面側について説明する。
母線接続室３ｂの背面側の壁面には、壁面を貫通して母線ブッシング２５が設けられている。図３は母線ブッシング２５を示す図である。なお、図は３相分の母線ブッシングを上下方向に１列に並べて表示しているが、実際は、紙面に垂直方向に、３位置断路器の相間とほぼ同じ間隔を空けて、３相をずらせて配置している。
図のように、母線ブッシング２５は、中心導体２６と、中心導体２６の外周を覆うように設けられた絶縁部２７とからなり、絶縁部２７のフランジ部２７ａには、母線接続室３ｂの背面側壁面に固定するための固定手段として、雌ねじを有する埋込金具２８が埋設されている。母線接続室３ｂの壁面へは、Ｏリング等を介して気密に取り付けられ、埋込金具２８をねじ締めして固定する。

両３位置断路器１６，１７の上下の各入側端子１６ｂ，１７ｂは、各相毎に接続導体２９により接続され、その接続導体２９が、対応する相の母線ブッシング２５の室内側端部に接続されている。そして、母線ブッシング２５の室外側端部は、母線４の各相と接続されている。
このように構成された母線４と３位置断路器１６，１７を母線４側から見た場合、上側の３位置断路器１６と下側の３位置断路器１７とが、母線４の上方と下方に対称配置された形になっている。

母線接続室３ｂは以上のように構成されているが、３位置断路器の接地側端子の取付部について、他の構成例を図４に示す。接地側端子の取付部以外は、図２と同等なので同等部分は同一符号を付して説明は省略し、相違点を中心に説明する。図のように、上側の３位置断路器１６の接地側端子１６ｃと下側の３位置断路器１７の接地側端子１７ｃとの各接触部は、各相毎に、剛性のある導体部３０と一体に形成され、この導体部３０の中央部が、取付板１５の両３位置断路器１６，１７のほぼ中央に、各相毎に設けられた絶縁端子２２の室内側端部に固定されているものである。すなわち、図２と比較すれば、絶縁支持台２３と接続導体２４が省略された形となっている。
このような構成すれば、２台の３位置断路器１６，１７間の距離を図２の場合より縮小することができる。

なお、複数のスイッチギヤが列盤配置されて構成される場合、各スイッチギヤの母線接続室の後方に突出した母線ブッシングが、母線４によって連通されて接続される。
また３位置断路器１６，１７は、断路器機能側または接地開閉器機能側のみを使用することによって、断路器または接地開閉器として使用することも可能である。

以上のように、本実施の形態のスイッチギヤによれば、密封容器の上側機器室、母線接続室、下側機器室を上下方向に配置し、母線接続室の背面中央部の室外側に母線を配置し、母線接続室の内部に上下方向に２台の３位置断路器を対称に配置し、各３位置断路器の固定側端子は隔壁に設けた区分ブッシングを介して隣接する機器室の主回路機器と接続し、各入側端子は母線ブッシングを介して母線に接続し、各接地側端子は絶縁端子に接続したので、
２つの機器室に収納した各主回路機器を共通の母線に接続する場合に、特許文献１で説明したような母線容器内に母線と断路器を縦方向に並べて収納する場合に比べ、母線を母線接続室の外部に設けたことにより、母線接続室の高さを低くでき、小形化することができる。このため、絶縁性ガスが封入された母線接続室の容器に加わる圧力を軽減できるため、容器を構成する部材の厚さを薄くでき、また、補強部材を削減できる。従って、スイッチギヤを小型、軽量化でき、コスト低減を図ることができる。

また、両３位置断路器の各接地側端子と絶縁端子との接続部において、一方の３位置断路器の各相の接地側端子を各相毎に設けた絶縁端子の室内側端部に固定し、他方の３位置断路器の各相の接地側端子を取付板の室内側に設けた絶縁支持台に固定し、両３位置断路器の接地側端子同士を各相毎に接続導体で接続したので、上側と下側の接地側端子を個別の絶縁端子に接続し室外へ導出する場合に比べ、母線接続室の高さを低くすることができる。

また、両３位置断路器の各接地側端子と絶縁端子との接続部において、両３位置断路器の接地側端子を各相毎に一体に形成し、各相毎に設けた絶縁端子の室内側端部に固定したので、上記に比べ、両３位置断路器間の距離を縮めることができるので、更に母線接続室の高さを低くすることができ、スイッチギヤの小形化を図ることができる。

更にまた、母線ブッシングを、入側端子と母線とを電気的に接続する中心導体と、中心導体の外周を覆うように設けられた絶縁部と、その固定手段とを備えて構成したので、母線相互間の距離を縮小でき、スイッチギヤの小形化を図ることができる。

この発明の実施の形態１によるスイッチギヤの側面断面図である。 この発明の実施の形態１によるスイッチギヤが適用される受電設備の一例を示す単線結線図である。 この発明の実施の形態１によるスイッチギヤの母線ブッシングを示す図である。 この発明の実施の形態１によるスイッチギヤの母線接続室の他の例を示す側面断面図である。

符号の説明

１ スイッチギヤ ２ 筐体
３ 密封容器 ３ａ 上側機器室
３ｂ 母線接続室 ３ｃ 下側機器室
４ 母線 ５，１５ 取付板
６ 遮断器 ７ 絶縁筒
８ 遮断器操作機構 ９，２０ 操作軸
１０ａ，１０ｃ ケーブルブッシング １１，１２ 電力ケーブル
１３ 変流器 １４ 区分ブッシング
１６，１７ ３位置断路器 １６ａ，１７ａ 固定側端子
１６ｂ，１７ｂ 入側端子 １６ｃ，１７ｃ 接地側端子
１８，１９ 絶縁ホルダ ２１ ３位置断路器操作機構
２２ 絶縁端子 ２３ 絶縁支持台
２４ 接続導体 ２５ 母線ブッシング
２６ 中心導体 ２７ 絶縁部
２７ａ フランジ部 ２８ 埋込金具（固定手段）
２９ 接続導体 ３０ 導体部。

Claims (4)

1. 絶縁性ガスが封入され主回路機器が収納される密封容器を備え、上記密封容器の内部が上側機器室、母線接続室、下側機器室と上下方向に気密に３区分されたスイッチギヤにおいて、
   上記母線接続室の背面中央部の室外側に上記主回路機器と接続される母線が配置され、
   上記母線接続室には、前面側の開口部に取り付けられた取付板の室内側の面に、上下方向に対称に、入−切−接地の３つの停止位置を有する２台の３位置断路器が取り付けられ、上側に位置する上記３位置断路器の固定側端子と上記上側機器室内の主回路機器、及び、下側に位置する上記３位置断路器の固定側端子と上記下側機器室内の主回路機器とは、それぞれ上記各室を区分する隔壁に貫通して設けられた区分ブッシングを介して接続され、上記両３位置断路器の各入側端子と上記母線とは、上記母線接続室の背面側の壁面に貫通して設けられた母線ブッシングを介して接続され、上記両３位置断路器の各接地側端子は、上記取付板に貫通して設けられた絶縁端子に接続されていることを特徴とするスイッチギヤ。
2. 請求項１記載のスイッチギヤにおいて、上記両３位置断路器の各接地側端子と上記絶縁端子との接続部は、一方の３位置断路器の各相の接地側端子が各相毎に設けられた上記絶縁端子の室内側端部に固定され、他方の３位置断路器の各相の接地側端子が上記取付板の室内側に設けられた絶縁支持台に固定され、上記両３位置断路器の上記接地側端子同士が各相毎に接続導体で接続されていることを特徴とするスイッチギヤ。
3. 請求項１記載のスイッチギヤにおいて、上記両３位置断路器の各接地側端子と上記絶縁端子との接続部は、上記両３位置断路器の接地側端子が各相毎に一体に形成され、各相毎に設けられた上記絶縁端子の室内側端部に固定されていることを特徴とするスイッチギヤ。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のスイッチギヤにおいて、上記母線ブッシングは、上記入側端子と上記母線とを電気的に接続する中心導体と、上記中心導体の外周を覆うように設けられた絶縁部と、上記絶縁部を上記母線接続室の背面側壁面に固定する固定手段とを備えていることを特徴とするスイッチギヤ。

Images