JP2008154325A

JP2008154325A - ガス絶縁開閉装置

Info

Publication number: JP2008154325A
Application number: JP2006337694A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Hayashi; 勇佑林; Masahiro Yaegashi; 昌弘八重樫
Original assignee: Japan AE Power Systems Corp
Current assignee: Japan AE Power Systems Corp
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2026-12-15
Also published as: TW200830657A; TWI341633B; CN101207268B; KR101454723B1; JP4795219B2; KR20080055722A; CN101207268A

Abstract

【課題】縦型遮断部を配設する構造で、縦型遮断部の点検や接点部等の交換作業を容易に行えるガス絶縁開閉装置を提供する。
【解決手段】着脱可能なカバー５ａで閉鎖するマンホール５を上部に形成する容器１内に、縦型遮断部６を配設し、容器１の一方の側面に電源側を接続し、他方の側面には変流器７を配置する第１変流器容器及び変流器８を配置する第２変流器容器を取り付ける。第１変流器導体１１は、第１変流器容器２内の変流器７を貫通すると共に容器１内に折り返し、縦型遮断部６の上方を通って電源側導体９と接続し、また第２変流器導体１２は、第２変流器容器３内の変流器８を貫通して負荷側と接続する。電源側導体９と第１変流器導体１１の間に中間導体１０を介在させ、マンホール５と対向する位置に配置し、この一端は電源側導体９へ着脱可能に固定し、他端は嵌合手段１７を介して第１変流器側導体１１と着脱自在に接続する。
【選択図】図１

Description

本発明はガス絶縁開閉装置に係り、特に定期的に保守点検を行う電力系統の変電分野で使用されるのに好適なガス絶縁開閉装置に関する。

通常、ガス絶縁開閉装置（以下「ＧＩＳ」と略称する）は、六弗化硫黄ガス（ＳＦ_６）などの絶縁ガスを充填して密封する容器内に、遮断器や断路器や変流器等の電気機器や導体を配置して構成しており、母線側から供給される電流を、導体や各電気機器を経て、負荷側に送っている。

ＧＩＳを構成する電気機器のなかでも遮断器は、電気回路に過大な電流が流れた場合に、電流を瞬時に遮断するための電気機器である。よく知られているように遮断器は、金属製の容器内に固定接触子や可動接触子等から成る遮断部を配置し、電流を遮断する際に発生するアークを、容器内に充填した絶縁ガスを用いて消弧を行っている。電流遮断時の発生アークは高温であるため、長年に亘って使用すると、アークにさらされる部分は消耗する。このため、遮断部の接点部分等を定期的に保守点検を行い、損耗が著しい場合には交換する必要がある。

このような遮断部を有するＧＩＳでは、付設面積の縮小化を図るため、縦型に形成した容器内に、縦型遮断部を配置して構成することが行われてきている。この縦型遮断部を有するＧＩＳにおいて、縦型遮断部の定期的な点検や接点部等の交換を行う際には、容器の上部に設けられているマンホールのカバーを取り外し、上部から接点の交換作業を行っている。（例えば特許文献１参照）
また、縦型遮断部を含むＧＩＳを小型化するために、縦型遮断部を配設する容器の一方側の側面に電源側を接続し、容器の他方側の側面に負荷側の第１変流器容器と第２変流器容器の両方を配置したものがある。この種の構造では、縦型遮断部の上部に接続する第１変流器導体は、第１変流器容器内のリング状の変流器を貫通すると共に容器内に折り返し、縦型遮断部の上方を水平方向に横断して電源側導体と接続し、縦型遮断部の下部に接続する第２変流器導体は、第２変流器容器内の変流器を貫通して負荷側と接続している（例えば特許文献２参照）。

一方、避雷器を備えるガス絶縁開閉装置においては、このガス絶縁開閉装置の母線と避雷器側の母線間の接続部に切り離し装置を介在させ、各母線の導体間の接続は分割導体を介して行うようにして着脱可能としたもの（特許文献３参照）や、母線間にフレキシブル継手を配置して、導体間は伸縮可能でかつ撓み可能な接続ケーブルにより接続することが提案されている（特許文献４参照）。

特開昭６３−２２４２１０８号公報特開２００５−２６１００４号公報特開平６−１３３４１９号公報特開平７−２８４２１４号公報

上記した第１変流器導体が第１変流器容器内のリング状の変流器を貫通すると共に容器内に折り返し、縦型遮断部の上方を水平方向に横断して電源側導体と接続する構造のＧＩＳでは、縦型遮断部の点検や接点部等の交換を行おうとすると、縦型遮断部の上方を横断する第１変流器導体が障害となる。それ故、点検や交換作業の度に、第１変流器導体が貫通する第１変流器容器内の変流器を除去し、その後第１変流器導体を取り外してから、マンホールより工具を挿入し、固定接点や可動接点の取り外しを行う必要があった。そのため、点検や交換作業に、長時間が掛かってしまうし、接点部等の交換作業を容易に行うことができず、この改善が望まれていた。

また、ＧＩＳの導体間の接続を行う手段には、上記したような種々の構造が提案されているものの、これらを容器内に縦型遮断部を配設して、縦型遮断部の点検や交換を行うＧＩＳの構造に用いようとしても、縦型遮断部の近辺に存在する導体間の接続部分には、簡単に適用できない問題があった。

本発明の目的は、着脱可能なカバーにて閉鎖するマンホールを上部に形成する容器内に、縦型遮断部を配設する構造のＧＩＳで、縦型遮断部の点検や接点部等の交換作業を容易に行えるＧＩＳを提供することにある。

本発明のＧＩＳでは、着脱可能なカバーにて閉鎖するマンホールを上部に形成する容器内に縦型遮断部を配設し、前記容器の一方の側面に電源側を接続すると共に、他方の側面には内部にリング状の変流器を配置する第１変流器容器と第２変流器容器をそれぞれ取り付け、前記縦型遮断部の上部に接続する第１変流器導体は、前記第１変流器容器内の変流器を貫通すると共に前記容器内に折り返し、前記縦型遮断部の上方を通って電源側導体と接続し、前記縦型遮断部の下部に接続する前記第２変流器導体は、前記第２変流器容器内の変流器を貫通して負荷側と接続する構造とするとき、前記電源側導体と前記第１変流器導体の間には、前記容器のマンホールと対向する位置に中間導体を介在させ、前記中間導体は一端を前記電源側導体へ着脱可能に固定すると共に、他端は嵌合手段を介して前記第１変流器側導体と着脱自在に接続して構成したことを特徴としている。

本発明のようにＧＩＳを構成すれば、電源側導体と第１変流器導体間を接続する際に、容器のマンホールと対向する位置の縦型遮断部の上部を水平方向に横断する中間導体を用い、この中間導体はその一端を電源側導体と着脱可能に固定すると共に、他端は嵌合手段を介して第１変流器側導体と着脱自在に接続しているから、縦型遮断部等の保守点検や修理時は、縦型遮断部の上方を横断する中間導体を、マンホールから簡単に取り外して行うことができる。このため、縦型遮断部の接点部分等の交換作業も容易に短時間で行うことができ、従来に比べて作業効率を著しく向上できる効果がある。

本発明のＧＩＳは、着脱可能なカバーにて閉鎖するマンホールを上部に形成する容器内に縦型遮断部を配設し、容器の一方の側面に電源側を接続すると共に、他方の側面には内部にリング状の変流器を配置する第１変流器容器と第２変流器容器をそれぞれ取り付けており、縦型遮断部の上部に接続する第１変流器導体は、第１変流器容器内の変流器を貫通すると共に容器内に折り返し、縦型遮断部の上方を通って電源側導体と接続し、また縦型遮断部の下部に接続する第２変流器導体は、第２変流器容器内の変流器を貫通して負荷側と接続する構造に適用する。そして、電源側導体と第１変流器導体の間には、容器のマンホールと対向する位置に中間導体を介在させており、中間導体は一端を電源側導体へ着脱可能に固定すると共に、他端は嵌合手段を介して第１変流器側導体と着脱自在に接続して構成する。

本発明を適用したＧＩＳを図１に示しており、縦型遮断部６を内部に配設する容器１と、容器１の一方の側面（図１の左側）に配置して取り付ける母線用容器（図示しない）と、また容器１の他方の側面（図１の右側）の上部及び下部に２段に配置して取り付ける第１変流器容器２と第２変流器容器３と、第２の変流器容器３の右側に配置して取り付けるケーブルヘッド容器（図示しない）とから概略構成されている。容器１の下側には、架台１５上の箱内に設置して縦型遮断部６の開閉操作を行う操作器４が配置され、この操作器４の駆動部分は架台１５上の箱内に収納している。

容器１と第１変流器容器２及び第２の変流器容器３は、一般にはそれぞれの容器の開口部周りに溶接で取り付けたフランジ２２同士をボルトで螺着することによって一体化される。そして、容器１や各変流器容器２、３の内部には、ＳＦ_６等の絶縁ガスを充填している。

更に、容器１内には縦型遮断部６や電源側導体９を配設しており、第１変流器容器２内にはリング状にした１次側の変流器７を、また第２変流器容器３の内にはリング状にした２次側の変流器８を配置している。電源側導体９は、図１の例では縦型遮断部６の上部の金属筒３１に、ボルト等により取り付ける絶縁支持具１８ａで支持され、容器１内を縦型遮断部６と略平行に垂直方向に伸びるように配置している。この電源側導体９は、コンタクト２３ａにより各電源側スペーサ１３に取り付ける支持導体１６と接続し、母線の導体（図示しない）に至るようにしている。

縦型遮断部６の上部の接続導体を兼ねる金属筒３１に、上部接続導体２０及びコンタクト２３ｂを介して第１変流器導体１１が接続している。この第１変流器導体１１は、第１変流器容器２内の変流器７を貫通すると共に容器１内で折り返す形状にし、最終的には後述するように中間導体１０を介して電源側導体９に接続される。

また、縦型遮断部６の下部に設ける下部接続導体２１は、コンタクト２３ｃを介して第２変流器導体１２と接続している。第２変流器導体１２は絶縁支持具１８ｃで支持されており、第２変流器容器３内の変流器８を貫通して、コンタクト２３ｄを介して負荷側スペーサ１４の導体と接続し、負荷側のケーブルヘッド（図示しない）等に至るようにしている。なお、図１では原則として一相分で示して説明を行っているが、三相分の時でも、変流器部分を除いては、同様の構造である。

縦型遮断部６は、縦方向に接点を開閉するもので、固定側を上部に配置し、可動側を下部に配置する。可動側は操作器４の操作により、開閉動作する。この縦型遮断部６の接点部分は、一般には図４に示す構造である。即ち、縦型遮断部６の主要部分は、固定側アーク接触子２５と、可動側アーク接触子２６と、固定主接触子２７と、可動主接触子２８と、絶縁ノズル２９と、円筒絶縁支持材３０と、金属筒３１と、パッファシリンダ３２とで構成される。金属筒３１の内側には、固定側アーク接触子２５を固定するための上部突出部３１ａと、固定主接触子２７を固定するための下部突出部３１ｂとが一体に形成されている。

金属筒３１内面の上部突出部３１ａと断面がＴ字状である固定側アーク接触子２５の水平方向の両端をボルト５０で固定し、金属筒３１内面の下部突出部３１ｂと固定主接触子２７の上部をボルト５２で固定する。また、可動主接触子２８の内周面にはねじを設けてあり、絶縁ノズル２９の外周面のねじに螺合させており、組み立て時は絶縁ノズル２９を上方から、可動接触子２８の内周面にねじ込んで固定する。更に、可動側アーク接触子２６とパッファシリンダ３２の接する部分には、ねじ切りしてあり、可動側アーク接触子２６をパッファシリンダ３２の内周面に螺着して固定する。

この構造の縦型遮断部６においては、上述した如く電流を遮断時に、可動側アーク接触子２６が固定側アーク接触子２５から離れると、両接触子間にアークが発生するが、このアークにさらされる固定側アーク接触子２５や可動側アーク接触子２６や絶縁ノズル２９部分は消耗するから、一定期間の使用後に定期的に交換を実施する。

第１変流器導体１１と電源側導体９との接続のために用いる中間導体１０は、図１及び図２に示すように、容器１の縦型遮断部６の上方を横切り、マンホール５と対向するように配置している。この中間導体１０は、その一端に接続部１０ａの接続面を形成し、他端側にボルト等で嵌合手段１７を固定している。

そして、中間導体１０は、ボルト５５で接続部１０ａを電源側導体９の上端面と着脱可能に接続し、また嵌合手段１７を第１変流器導体１１の端部に固定した嵌合用接続部２４と嵌め合わせて着脱自在にしている。これにより、第１変流器導体１１と中間導体１０と電源側導体９との電気的接続を行い、必要に応じて中間導体１０を取り外しできるようにしている。

また、電源側導体９の上端面へ着脱可能に固定する中間導体１０の接続部１０ａは、その上部に電界集中緩和用の保持部材１９をボルト５７で固定している。保持部材１９は、電源側導体９や中間導体１０と同じ素材のものを用い、電界集中を防止するため、球冠状の形状とするのが好ましい。なお、保持部材１９は、接続部１０ａの上部を球冠状の形状とした場合には、不要である。

接続部１０ａと電源側導体９及び接続部１０ａと保持部材１９の固定手段には、上記のようにボルト５５、５７を使用する。接続部１０ａと電源側導体９には、両者を支持固定するためのボルト穴を設け、ボルト穴の位置を合わせた上で接続部１０ａの上部からボルトを締めていき、固定する。ボルト穴は左右２箇所ずつの４箇所、設けるのが望ましい。

嵌合手段１７には、例えば多数の接触子片を集合してばねにより一体にする周知のチューリップコンタクトを使用する。また、図に示す例では中間導体１０側に嵌合手段１７を固定し、第１変流器導体１１側に嵌合用接続部２４を固定しているが、逆に中間導体１０側に嵌合用接続部２４を、第１変流器導体１１側に嵌合手段１７を設けても、電気的接続は何ら変わることがなく使用できる。

第１変流器導体１１は、電源側導体９からは他の相の導体が通る変流器７の近隣を通り、水平方向に伸びて第１変流器容器２内で折り返して、変流器７を水平方向に貫通した後、縦型遮断部６の金属筒３１に接続している上部接続導体２０と接続される。また、第１変流器導体１１は、第１変流器容器２に絶縁支持具１８ｂを介して、ボルトにより支持固定されている。なお、第１変流器導体１１が、変流器７を貫通するのは、第１変流器容器２内で折り返す前でも、折り返した後でも、いずれでもよい。

下部接続導体２１は、ボルトで縦型遮断部６に支持固定され、他方でボルトにより支持固定されたコンタクト２３ｃを備え、そのコンタクト２３ｃに第２変流器導体１２を嵌め込み、両者を接続している。なお、図１では下部接続導体２１の奥に、他の相の下部接続導体、第２変流器導体、そして変流器８が表されている。

中間導体１０の着脱の詳細構造及び縦型遮断部６の接点部分の点検時や交換時は、まず容器１のマンホール５のカバー５ａを取り外し、作業者がマンホール５から工具を挿入して、障害となる中間導体１０を取り外し、必要な作業を実施する。

中間導体１０の取り外しについて、図２及び図３を用いて説明する。ＧＩＳ運転時は、中間導体１０は図２に示すように、電源側導体９とボルト５５、５７と保持部材１９を含めて接続され、また第１変流器導体１１とは嵌合手段１７で接続されている状態にある。

中間導体１０を取り外す際には、マンホール５から工具でボルト５７を外し、図３に示すように保持部材１９を上方に抜き取る。次に、ボルト５５を外して中間導体１０と電源側導体９の接続を解き、中間導体１０を軸方向に左側に引き抜くと、嵌合手段１７が嵌合用接続部２４から抜けるので、簡単にマンホール５から取り出せる状態になる。

次に、縦型遮断部６の接点部等に交換作業の詳細について説明すると、まず固定側アーク接触子２５と金属筒３１の上部突出部を固定しているボルト５０を外し、固定側アーク接触子２５を上方に抜き取る。続いて、固定主接触子２７と金属筒３１の下部突出部３１ｂを固定しているボルト５２を外し、固定主接触子２７を上方に取り出しを実施する。

その後、絶縁ノズル２９を工具によって回転させ、可動主接触子２８と絶縁ノズル２９の螺着を外し、絶縁ノズル２９を取り出す。また、パッファシリンダ３２と可動側アーク接触子２６の螺着を外し、可動側アーク接触子２６を取り出す。取り出された固定側アーク接触子２５や可動側アーク接触子２６など新たな部品に交換し、取り外した時と逆の順序で組み立てることにより、接点交換は完了する。なお、接点部分に限らず、消耗している部分があれば交換できることは、言うまでもない。

上記の作業は、カバー５ａを取り外したマンホール５から行うことができ、縦型遮断部６を採用して据付面積の縮小化を図ったＧＩＳであっても、接点部分の交換或いは保守点検を容易に行え、作業効率が大幅に向上できる。また、接点部分の交換或いは保守点検のための専用ハンドホールを改めて設ける必要がなく、容器の構造が簡単になる。

本発明を適用したガス絶縁開閉装置の一実施例を示す縦断面図である。図１の電源側導体と中間導体との接続部分を拡大して示す断面図である。図２の解体時の状態を示す縦断面図である。図１の縦型遮断部の要部を拡大した断面図である。

符号の説明

１…容器、２…第１変流器容器、３…第２変流器容器、４…操作器、５…マンホール、５ａ…カバー、６…縦型遮断部、７、８…変流器、９…電源側導体、１０…中間導体、１０ａ…接続部、１１…第１変流器導体、１２…第２変流器導体１７…嵌合手段、２５…固定側アーク接触子、２６…可動側アーク接触子、２７…固定主接触子、２８…可動主接触子、２９…絶縁ノズル。

Claims

着脱可能なカバーにて閉鎖するマンホールを上部に形成する容器内に縦型遮断部を配設し、前記容器の一方の側面に電源側を接続すると共に、他方の側面には内部にリング状の変流器を配置する第１変流器容器と第２変流器容器をそれぞれ取り付け、前記縦型遮断部の上部に接続する第１変流器導体は、前記第１変流器容器内の変流器を貫通すると共に前記容器内に折り返し、前記縦型遮断部の上方を通って電源側導体と接続し、前記縦型遮断部の下部に接続する前記第２変流器導体は、前記第２変流器容器内の変流器を貫通して負荷側と接続するガス絶縁開閉装置において、前記電源側導体と前記第１変流器導体の間には、前記容器のマンホールと対向する位置に中間導体を介在させ、前記中間導体は一端を前記電源側導体へ着脱可能に固定すると共に、他端は嵌合手段を介して前記第１変流器側導体と着脱自在に接続して構成したことを特徴とするガス絶縁開閉装置。