JP2008271737A - スイッチギヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 主変圧器などの主回路機器の故障停止時に応急的に短時間で移動用変圧器などの予備機器へ切換えて送配電を行うことが可能なスイッチギヤを提供する。
【解決手段】 同一電気方式の複数組の電源導体を導入可能な箱体内に、少なくとも電源側断路器、遮断器、負荷側断路器および母線導体が収納され、各相についてこれらが順次電気的に接続されており、前記複数組の電源導体と前記電源側断路器との間には、前者のうちの１組を後者に同相同士選択的に接続可能な接続導体が各相に設けられたことを特徴とするスイッチギヤ。各相の接続導体は、その全体が選択的に接続可能とされてもよく、一部であってもよい。いずれの場合も、複数組の電源導体この接続導体としては、剛性導体片の連結体であり、前記切換手段は、前記複数の電源導体のいずれかに接続された前記連結体の一部を分離し、他の電源導体との接続に使用することで構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、変電所などの施設に設置されるスイッチギヤに関し、より詳細には電源側の主回路機器、例えば主変圧器などの停止事故時などの緊急時に迅速かつ容易に別電源または上記停止した主回路機器から予備機器に切換えて送配電を行うことが可能なスイッチギヤに関する。

電力系統では、発電所から送電される電力は、いくつかの変電所を経て、そこでそれぞれ降圧され、最終的に需要地に配電される。このような変電所や需要地では、変圧器などの主回路機器とともに、その負荷側に配電設備を設置している。このような配電設備として、従来より、信頼性、安全性の高いスイッチギヤが設置されている。このスイッチギヤは、電力の開閉、制御、測定、保護、監視を行う閉鎖形配電盤であり、この接地された金属製外箱内に遮断器、断路器、計器用変成器、母線、接続導体などのほか電力系統の監視制御に必要な機器が、単位回路区分ごとに仕切られた隔室に収納されている。近年、スイッチギヤについては、これ自体の小型化を目的とした多くの提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。

図７は、変電所における従来のスイッチギヤ内の単線結線図である。この図では、説明の便宜上、電源（発電設備）１００および主変圧器１０１を併せて図示してある。図７において、１点鎖線で囲まれた部分がスイッチギヤ１の箱体（外箱）を表しており、この箱体は、１ａから１ｄの４室で構成されている。隔室１ａでは、電源（発電設備）１００から主変圧器１０１を経て電力ケーブル１０３に通じる電力系統より受電しており、内部には遮断器１４、避雷器１０４および母線導体１６０などの機器が収納されている。隔室１ｂには、計器用変成器１０５，１０６などの電力系統の監視制御機器が収納されている。また、隔室１ｃおよび１ｄでは、合計４つの配電用遮断器１０７，１０８，１０９，１１０を介してそれぞれ配電線が接続されており、この各配電線により電力需要地Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにそれぞれ配電される。

このような電力系統や変電所内では、突発的な事故が発生して主変圧器などの主回路機器が故障する場合があることから、変電所では、そのような事態に備えて種々の対策を講じておく必要がある。特に、1バンクの変電所では、例えば主変圧器の故障事故がそのまま電力の供給支障につながるため、深刻な問題である。また、2バンク以上の変電所であっても配電線の負荷配分を変更することにより電力の供給支障を生じる場合には、同様に深刻な問題となる。

主変圧器などの故障事故の場合に、緊急に電源を確保して電力の供給支障を回避できる対策の１つとして、主変圧器などの主回路機器を並列に設置しておき、事故時に切換可能にしておくことが挙げられる。しかし、実際には、このような主回路機器を並列に設置しておくことは設置に係る費用やスペースの点で困難である。そのため、近年トラック又はトレーラーなどの車両に積載され、鉄心脚に低圧巻線、高圧巻線、およびタップ巻線を巻装した移動可能な変圧器、いわゆる移動用変圧器が多く提案されている（例えば、特許文献２参照）。上記のような事故時には、故障した主変圧器１次側の遮断器負荷側と上記スイッチギヤ内の遮断器との間に、主変圧器と並列にこの移動用変圧器が電力ケーブルなどを用いて接続されて運転されることになる。

特開平１０−３３６８０７号公報 特開２００４−２２１３３３号公報

しかし、移動用変圧器を接続する場合、主変圧器１次側の遮断器負荷側への接続は容易に行えても、当該遮断器がスイッチギヤ内部にあり、容易に移動用変圧器２次側の電力ケーブルを接続できる構造にはなっていないことから、２次側の遮断器の電源側への接続は非常に困難であるという問題がある。すなわち、主変圧器２次側から地中管路に敷設された電力ケーブルを介してこのスイッチギヤに給電されている場合、狭いスペースであるため移動用変圧器２次側の電力ケーブルが接続できず、また主変圧器２次側からバスダクト内に敷設された剛性導体を介して給電されている場合でも、上記のような緊急時に上記ダクトの加工工事や必要な資材の準備が必要であることから、接続に要する時間が長くなり、迅速に対応できない。

そのため、上記のような移動用変圧器を必要とする変電所では、移動用変圧器接続用に別途移動用機器などの予備機器専用の接続箱を用意しなければならない。しかし、変電所で、このような接続箱を既存のスイッチギヤに隣接して設置するスペースを確保するのは困難であり、たとえそのスペースが確保できたとしても、接続箱の設置や維持に係る費用が高額となり、メンテナンスの手間も必要になるといった問題がある。

そこで、本発明は、上記のような１バンクの変電所などでも、予備機器専用の接続箱を設ける必要がなく、そのため、接続箱の設置スペースの確保や設置、維持のコストがかからず、メンテナンスが不要であり、主変圧器などの主回路機器の故障停止時に応急的に短時間で移動用変圧器などの予備機器への切換えが可能であり、それによって早期に送配電の再開を行うことが可能なスイッチギヤを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、スイッチギヤ箱体内において電源導体と電源側断路器とを接続する各相の接続導体に着目し、複数組の電源導体を導入するに当たり、これら各組の電源導体の間を上記各相の接続導体によって同相同士切り換え可能とすることで、上記課題を解決できるとの知見を得、本発明を完成するに至った。

すなわち、上記目的は、本発明によれば、同一電気方式の複数組の電源導体を導入可能な箱体内に、少なくとも電源側断路器、遮断器、負荷側断路器および母線導体が収納され、各相についてこれらが順次接続されており、前記複数組の電源導体と前記電源側断路器との間には、前者を各組ごとに切り換えて後者に同相同士接続可能な接続導体が各相に設けられたことを特徴とするスイッチギヤによって達成される。

本発明のスイッチギヤが設置される電路は、直流、単相交流または３相交流などのいずれの電気方式であってもよいが、スイッチギヤ箱体内には、少なくとも同一電気方式の複数組の電源導体が導入可能とされる必要がある。通常、この複数組の電源導体は、いずれも３相交流電路の一部とされる。複数組の電源導体は、これらを含む電路の電圧、定格電流、短絡電流および電路上の各機器の配置などを考慮して所望の仕様の電力ケーブルや剛性導体などを使用できる。このような複数組の電源導体のうちの１組は、通常、主回路機器に接続されるものである。

ここで、本明細書では、以下、この「導入」の用語を、スイッチギア箱体に向かって敷設された各組の電源導体の負荷側にそれぞれ設けられた端子が当該箱体内部に配置される場合のほか、箱体外部近傍に配置される場合も含む意味で使用する。従って、上記各組の電源導体のそれぞれは、例えば地中管路を経て上記箱体の下面からその負荷側端子を箱体内部に引き込むように敷設されてもよく、またはバスダクトなどを通して当該箱体の上部や側部の近傍にその負荷側端子を配置するように敷設されてもよい。もちろん、一部の組の電源導体は負荷側端子が箱体内部に配置され、残りの組の電源導体は、負荷側端子がダクトなどを通して当該箱体の近傍に配置されるようにしてもよい。また、導入「可能」とは、複数組の電源導体は、そのすべてが箱体に導入されている必要はなく、迅速な準備により短時間で1組または２組以上の電源導体をスイッチギヤ箱体に導入可能な状態をも含むことを示す。

上記接続導体には、剛性導体、可とう導体、より線導体などの公知の導体が好適に使用できる。剛性導体としては、例えば銅棒、銅帯（平板導体）、銅パイプ、アルミ丸棒、アルミパイプなどが挙げられる。可とう導体としては細い導線を編み合わせた編組形導体などが挙げられる。また、より線導体としては、例えば硬銅より線、アルミより線などが挙げられる。これらは、スイッチギヤ内の各機器の配置、電源導体各組の配置および電流容量などを考慮して、それぞれ単独で用いたり、2種以上を組み合わせて用いることができる。

特に接続導体が剛性導体である場合、所定の長さに裁断された剛性導体の細片（以下、剛性導体片という。）をその長さ方向に直列に連結可能なものを用いることが好ましい。各剛性導体片は、中間で屈曲させたものであってもよく、折れ曲がりのないまっすぐなものであってもよい。これらは、必要に応じて適宜組み合わせて連結することができる。連結方法については特に制限されず、従来公知の締結具や締結具を使用して連結できる。例えば、ボルト、ナットやクランプなどの締結具を用いて連結する接続導体片同士を相互に連結する方法などは好適である。また、各剛性導体片には、その長手方向同士を連結する場合に限られず、例えば相互に直角な方向などに連結できるように、その端部または中間に接続用部材などを突設することができる。この接続用部材などにも、上記と同様の締結具を取り付け可能としておくのがよい。

複数組の電源導体と電源側断路器との間には、前者を各組ごと切り換えて後者に同相同士接続可能な接続導体が各相に設けられる。この各相の接続導体は、その全体が切り換え接続可能とされていてもよく、それ自体の一部に切り換え接続可能な構造を備えたものであってもよい。

各相の接続導体全体が切り換え接続可能とされる場合、例えば、電源側断路器の各相の電源側端子に接続導体の一端をそれぞれ接続した状態で、他端を移動可能とし、各組の同相に接続される電源導体の負荷側端子と接続するようにできる。この場合、電源導体の各組各相に設けられる負荷側端子は、これと同相に接続される電源側断路器の電源側各端子に対して任意の位置に配置できるが、接続作業の効率化の観点からは、電源側断路器の各相の電源側端子は、これらと同相同士接続される各組の電源導体の負荷側端子に対してそれぞれ一定の位置関係に配置されるのが好ましい。このような位置関係としては特に制限されずどのような関係であってもよいが、各相について両者の各端子に設けられた締結具取り付け位置間の直線距離をそれぞれ略同等とするように、これら各端子を配置するのがより好ましい。

この場合、接続導体として例えば可とう導体やより線導体などを用いることで、この接続導体の一端を電源側断路器の電源側各端子にそれぞれ接続した状態で他端を移動させてある組の電源導体の負荷側各端子から他の組の負荷側端子へ同相同士簡便に切り換えて接続することができる。

接続導体の一部に上記のような接続可能な構造を備える場合、当該構造は、上記電源導体の各組各相の負荷側端子から負荷側に向けてそれぞれ接続された接続導体部分を各組ごとに切り換えて、上記電源側断路器の各相の電源側端子または当該端子から電源側に向けてそれぞれ接続された接続導体部分にこれらの間の未接続部分を補って同相同士接続可能な同種または異種の接続導体を備えたものとすることができる。また、上記電源導体の各組各相の負荷側端子または当該端子から負荷側に向けてそれぞれ接続された接続導体部分を各組ごとに切り換えて、上記電源側断路器の各相の電源側端子から電源側に向けてそれぞれ接続された接続導体部分にこれらの間の未接続部分を補って同相同士接続可能な同種または異種の接続導体を備えたものとすることもできる。

この場合、前記電源導体の各組各相の負荷側端子または当該各端子に一端が接続された接続導体部分の他端は、上記電源側断路器の電源側各端子または当該各端子に一端が接続された接続導体部分の他端に対して任意の位置に配置できるが、接続作業の効率化を考慮すると、これらは一定の位置関係に配置されるのが好ましい。両者の各々の端子または他端の間のこのような位置関係としては特に制限されず、どのような関係であってもよいが、各相について両者の各々の端子または他端に設けられた締結具取り付け位置間の直線距離を同等とするように、これらを配置するのがより好ましい。

上記未接続部を補って接続される接続導体としては、上記に掲げたものを制限なく使用できる。可とう導体やより線導体などの場合、所定の長さに裁断し、剛性導体片の場合、その両端を接続する各端子または各端部の位置関係などを考慮して中間の適当な位置で折り曲げた剛性導体片を用意し、これらを用いればよい。剛性導体片は、複数個を連結して用いてもよい。前者の場合、各相について電源側断路器側の一端を接続した状態で他端を移動させ、後者の場合、上記１個の剛性導体片またはその連結体を適宜反転させ、両端を入れ替えるなどして接続することで、各組各相の電源導体を切り換えて同相同士電源側断路器に接続できる。

このような構造は、スイッチギヤ後面側の空間における上記電源導体と接続導体との取り回しを極力簡素化するとともに、予備機器からの電力ケーブルなどの導体を引き出しやすくする観点から、スイッチギヤの上部空間またはその天板上に設けられた上部ダクト内に設けられることが好ましい。

接続導体の一部に上記のような複数組の電源導体を切り換えて電源側断路器に接続可能な装置を設ける場合、例えば各組の電源導体の負荷側にそれぞれ遮断器や断路器などを設置し、該遮断器のそれぞれを介して電源側断路器の電源側各端子と同相同士接続導体によって接続することができる。この場合、複数組の電源導体の電源側各端子と電源側断路器の各端子との位置関係を特に考慮しなくともよい。

本発明によれば、スイッチギヤ箱体に同一電気方式の複数組の電源導体を導入可能とし、これらと電源側断路器との間に、上記複数組の電源導体を選択的に切り換えて上記電源導体のいずれかとを電気的に接続可能としたので、上記各電源導体によって接続されている主回路機器の故障事故があった場合でも、迅速かつ容易に同様の機器が接続された別の電源導体に切り換えて接続することができる。このように、本発明のスイッチギヤによれば、別個に予備機器接続箱を設けるスペースの確保とともに、当該接続箱の設置、維持にかかる費用やメンテナンスの手間が不要となる。

また、２バンク以上の変電設備などで、いずれかのバンクにおいて主回路機器が故障し、隣接バンクから本発明のスイッチギヤ内の母線導体に電力供給を受けている場合でも、遮断器によってその電源側の電路を切り離すことで、隣接バンクの電路を停電させることなく、上記の切換作業が可能となる利点がある。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態をより詳細に説明する。以下の実施形態では、いずれも接続導体として同一の幅で数種類の異なる長さを有し、まっすぐな平板状または中間の任意の位置で折り曲げられた銅帯をその長手方向に複数個連結した連結体を使用する。これらの銅帯は、特に説明しない限り、それぞれ両端部分に少なくとも１つの締結具（ボルト、ナット）を挿通させるための孔を有しており、これらを連結するに当たっては、隣り合う銅帯の端部を重ねて上記の締結具挿通孔を合わせておき、当該孔のそれぞれに締結具を挿通し締め付けて両者を固定するものとする。なお、以下の図面において各部が共通するかまたは同一である場合には、同一の符号を用いている。

[実施の形態１]
図１は、実施の形態1における本発明のスイッチギヤのうち、特に電源系統より高圧の３相交流を受電する遮断器１４が収納された隔室(受電室)の縦断側面図である。このスイッチギヤ1は、接地された金属製の箱体５０と、その天板上に設けられた上部ダクト１７とからなる。箱体５０は、図面に向かって右側がこの隔室１ａの前面、左側が後面であり、これらの各面に開閉扉５０ａ、５０ｂを備えた前後面保守型である。箱体５０内の前面側は、上下４段積みに構成され、最上段には各相について電源側断路器１３および負荷側断路器１５（これらは図面の手前から奥に向かって３基配列されている。）を備えた引出式の３相遮断器１４が配置されている。上から２段目には、負荷側断路器１５を介して接続され、支持碍子２５１，２５２，２５３でそれぞれ支持された母線導体１６１、１６２、１６３がそれぞれ水平方向に配置されている。この３相の母線導体１６１，１６２，１６３は、互いに平行を保ちながら、他の隔室内部を水平方向に横断するように配置されている。その下の２段には、試験用端子や避雷器１０４などが設置されるが、図１では、これらを省略している。

後面側では、電源側の主変圧器２次側から地中を経て外箱５０の底部から突出した管路１０より電力ケーブル１１の３相各相のケーブルヘッド１１ａが略鉛直に立ち上がっている。この電力ケーブル１１としては、公知のものが使用できるが、通常、多心の高圧架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル（ＣＶ）や架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル３本を撚り合わせたもの（ＣＶＴ）などが使用される。各相のケーブルヘッド１１ａの負荷側先端には、端子１１ｂがそれぞれ取り付けられている。なお、図１では、説明を簡略化する観点から、後面側の空間に配置される仕切り板などを省略しているが、各相におけるケーブルへッド１１や接続導体１２などの導体の配置に支障がない限り、この空間には、前面側の機器類と隔離するように上下方向の仕切り板を設けてあってもよく、前面側の構造と同様に水平方向の底板を設けて段積みに構成されていてもよい。

電力ケーブル１１の各相の負荷側端子１１ｂからは、各相について略鉛直方向上方に銅帯１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが順次連結されて銅帯１２が形成されている。銅帯１２ａおよび１２ｂは、いずれも平板状を呈している。また、銅帯１２ｃは、その長手方向一端に当該方向に略直角に両方向に立設された２つの鍔状の接続部材を備え、その縦断面が略Ｔ字型を呈している。これらの接続部材のそれぞれには、締結具を挿通させるための孔が少なくとも１つ設けられており、締結具を用いて別の銅帯を上記接続部材に銅帯１２ｃに直角に連結できるようになっている。銅帯１２ｄは、長手方向略中央でクの字型に屈曲され、電源側断路器１３の各相の電源側端子に接続されている。

また、後面側の天板上部には、上部ダクト１７が設けられている。この上部ダクト１７内の後面側の側壁には、３相分（３個）の支持碍子２３が図面に向かって手前側から奥側に向かって固定されている。これらの支持碍子２３には、略鉛直方向下方に向けて延びる各相の銅帯２２がその上端寄りにおいてそれぞれ支持固定されている。この銅帯２２には、その上端にそれぞれこれに略直角に接続され、略水平方向に延びる端子２１が配置されている。この端子２１は、別の電源導体を接続するためのものである。銅帯２２は、箱体５０上部の開口を通してその内部まで鉛直方向下方に延びており、その下端は、箱体５０上部のステーに固定された３個の支持碍子２４によってそれぞれ支持されている。この銅帯２２は、1個であってもよく、複数個の連結体で構成されていてもよい。

ここで、上記の銅帯２２の下側に穿設された締結具取り付け用の挿通孔と上記銅帯１２ｃの一端に設けられた接続部材に穿設された締結具挿通孔との直線距離は、上記銅帯１２
ｂの両端に穿設された締結具挿通孔の間隔と同等とされている。

本実施形態では、正常運転時において３相電力ケーブル１１から、接続導体１２を経て電源側断路器１３、遮断器１４、負荷側断路器１５および母線導体１６０の順にこれらを介して送電される。この母線導体１６０を介して電路は分岐され、各需要地などに配電される（図７参照）。

図２を参照しながら、本実施形態におけるスイッチギヤ１において、例えば、主変圧器などの故障事故が発生したなどの状況により、上記３相の電力ケーブルを別の３相の電力ケーブル３０に切り換えて該別の電力ケーブル３０と電源側断路器１３とを接続する場合について説明する。この場合、まず、上部ダクト１７側壁の塞ぎ板１８ａが取り外され、移動用変圧器に接続されている３相電力ケーブル３０が穴１８を通され、各相のケーブルヘッド３１がそれぞれ各相の端子２１に接続される。

次に、各相について銅帯１２ｂ両端の締結具をはずしてこれを取り外した後、この銅帯１２ｂを上方にそれぞれ移動し、銅帯１２ｃの上側の接続部材と互いに向き合う銅帯２２の端部との間隙４０にそれぞれあてがい、締結具を用いて銅帯１２ｂの両端を銅帯１２ｃの接続部材と銅帯２２とにそれぞれ接続する。上記操作により、主変圧器２次側の電力ケーブル１１から移動用変圧器などの２次側に接続された電力ケーブル３０への切換が完了する。この切換と並行して移動用変圧器などの設備の1次側の接続も行うことで、主変圧器から移動用変圧器などに切り換えて送電を行うことが可能となる。なお、上記切換を円滑に行うためには、銅帯２２、銅帯１２ａおよび銅帯１２ｃが一端に備える接続部材とは、図１に示すように、同一鉛直面上にそれぞれ配置することが好ましい。

その後、主変圧器については、修理・取替などを行い、正常な状態に復帰したところで、上記銅帯１２ｂを図１に示す元の状態に戻すことで、移動用変圧器から主変圧器への切換も完了する。移動用変圧器の電力ケーブルの取り外しなどはこれに遅れて行えばよい。

[実施の形態２]
図３は、実施の形態２における本発明のスイッチギヤの受電室の縦断側面図であり、上記実施の形態１と同様に高圧の３相交流を受電している。図示のスイッチギヤ１は、上記実施の形態１と同様に、箱体５０と、その上部に設けられた上部ダクト１７とで構成されている。この上部ダクト１７には、その上部に点検窓１７ａが設けられ、ダクト１７前面１７ｂには、各相の貫通ブッシング２１が装着されている。この貫通ブッシング２１の上部ダクト内の端子には、銅帯２２ｅが接続されている。後面側の側壁にはフランジ１７ｃが設けられ、これにバスダクト１９が接続されている。このバスダクト１９の内部には、主変圧器２次側からの電源導体２０が通され、その端部が上部ダクト１７内で接続導体２２と接続されている。

銅帯２２は、上記実施の形態１の場合と同様、同一の幅で数種類の長さを有する銅帯２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび２２ｄが連結されたものである。銅帯２２ａおよび２２ｂは、平板状を呈しており、銅帯２２ｂの前面側の端部において断面略Ｌ字型の銅帯２２ｃの上端の略直角に折れ曲がった屈曲部と接続されている。この銅帯２２ｃは、上記屈曲部から鉛直方向下方に延び、支持碍子２３に支持されて鉛直方向に配された銅帯２２ｄと接続されている。銅帯２２ｄは、その下方となる箱体５０内上部で支持碍子２４に支持され、最終的にこの接続導体２２は、電源側断路器１３に接続されている。これより、負荷側については、上記実施の形態１と本質的に変わるところがない。ここで、銅帯２２ａと銅帯２２ｃ屈曲部とに設けられた締結具挿通用孔の間の直線距離は、後者と銅帯２２ｅとに設けられた締結具挿通用の孔の間のそれと同等とされている。

この構成により、正常運転時には、電源導体２０から銅帯２２（銅帯２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを含む）を経て、電源側断路器１３、遮断器１４、負荷側断路器１５および母線導体１６０の順に送電される。この母線導体１６０を介して電路は分岐され、需要地Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにそれぞれ配電される（図７参照）。

本実施形態において、図４を参照しながら、上記３相の電源導体を別の３相の電力ケーブル３０に切り換えて該別の電力ケーブル３０と電源側断路器１３とを接続する場合について説明する。この場合、まず、貫通ブッシング２１のダクト外側の各相の端子２１ｂに不図示の３相電力ケーブルなどのケーブルヘッド３１がそれぞれ接続される。この３相電力ケーブルは、例えば、不図示の移動用変圧器の２次側に接続されたものである。

次に、３相の電源導体２０が各相の銅帯２２ｂを取り外し、この銅帯２２ｂを銅帯２２ｃと貫通ブッシング２１端子に接続された銅帯２２ｅとの間の間隙４１にそれぞれ移動させ、銅帯２２ｂによって各相の銅帯２２ｃと銅帯２２ｅとを締結具を用いて連結する。上記操作により、主変圧器２次側の電源導体２０から不図示の電力ケーブルへの切換が完了する。この切換と並行して移動用変圧器などの1次側の接続も行うことで、主変圧器から移動用変圧器などに切り換えて送電を行うことが可能となる。また、上記切換を円滑に行うためには、図３に示すように、銅帯２２ａ、銅帯２２ｃおよび貫通ブッシング２１のダクト内端子２１ａに接続された銅帯２２ｅは、同一水平面上に配置されることが好ましい。

〔実施の形態３〕
図５は、本実施形態のスイッチギヤの上部ダクト内部を示す部分拡大図である。この図に示すように、本実施形態のスイッチギヤは、上記実施形態２と同様、上部ダクト内において電源導体を別の電力ケーブルに切り換え可能なものである。図５において、図３または図４と同一または共通する各部については同一の符号を用い、これらの説明を省略する。図５における上部ダクト１と図３または図４の上部ダクト１７との相違点は、接続導体２２（銅帯２２ａ、銅帯２２ｂ）、２２ｃおよびこれらを支持する支持碍子の配置にあり、その他の点では、図３または図４の構成と本質的に変わるところはない。

電源導体２０の端子２１ａに接続された銅帯２２ａと支持碍子２３によって鉛直に支持された各相の銅帯２２ｂとの間に接続された各相の３枚の銅帯２２ａは、中間に屈曲部を有する断面Ｌ字型を呈しており、その一端は支持碍子２５にそれぞれ接続され、他端は銅帯２２ｂに接続されている。この銅帯２２ｂは、銅帯２２ａと同様に中間に屈曲部を有する断面Ｌ字型を呈し、銅帯２２ａと連結される端部とは反対側の端部が直角に上方に向けて延びている。この直角に上方に向けて延びた部分は、支持碍子２３で支持され、上記２個の銅帯と同様に断面Ｌ字型を呈する銅帯２２ｃの上記支持碍子２３とは反対側の面に当接されており、この当接された銅帯２２ｂ、２２ｃはこれらの上部において互いに締結具により連結されている。銅帯２２ｃは、他端が銅帯２２ｄに接続され、この銅帯２２ｄはさらに銅帯を介してスイッチギヤ箱体内に略鉛直に導入され、電源側断路器に接続されることになる。

一方、このダクト１７の前面側の側壁には、上記実施形態２と同様に、貫通ブッシング２１が各相について固定されており、そのダクト内端子２１ａには、折り曲げ部を２箇所設けた断面略コの字型の銅帯２２ｅがそれぞれ接続されている。

電源導体２０から、貫通ブッシング２１のダクト外端子２１ｂに接続される別の電力ケーブルなどへの切り換えは、各相について上記銅帯２２ｂの両端の締結具を解いてこれを取り外し、当該銅帯２２ｂを上下反転させて、一端を銅帯２２ｃに連結し、他端をダクト内端子２１ａに接続された銅帯２２ｅと連結することで行われる。ちょうど、銅帯２２ｃ上部の締結具挿通孔と銅帯２２ｅおよび銅帯２２ａとの直線距離は同等とされ、さらに銅帯２２ｅおよび銅帯２２ａの挿通孔は、銅帯２２ｃの挿通孔の中心線を対称軸としてそれぞれ線対称に配置されている。このように、銅帯２２ｂを取り外して、上下反転させて取り付けることで、電源導体の切り換えが可能となる。なお、本実施形態において、実際に主変圧器などの機器の故障事故などが発生した場合、まず上部ダクト１７の点検窓１７ｂに装着された貫通ブッシング２５のダクト１７外側の端子２１ｂに移動用変圧器などの２次側の電力ケーブル（不図示）が接続された上で、上部ダクト１７の天板の点検窓が取り外され、上記銅帯２２ｂの取り外し作業が行われることになる。

かくして、実施形態２および３においては、主変圧器２次側の電源導体２０が、移動用変圧器などの２次側の電力ケーブルに切り換えられ、この切換と並行して移動用変圧器1次側の接続も完了することで、主変圧器から移動用変圧器などへの切換が完了する。その後、主変圧器の修理、取替が完了したら、上記銅帯２１ａを元の位置に戻すことで移動用変圧器から主変圧器へ再び切換えることができる。

なお、上記実施の形態２では、貫通ブッシング２１は、予め上部ダクト１７に装着されることとしたが、これに限定されず、非常時など必要な場合に装着されるようにしてもよい。

上記実施の形態１〜３では、上記切換により、移動用変圧器２次側に接続される電力ケーブル３０は、いずれも上部ダクト前面側壁より引き出されているが、前面からの引き出しに限定されず、その他の側面や上面から引き出してもよい。図６は、実施の形態２における本発明のスイッチギヤ１において、主変圧器から移動用変圧器に切り換えた後の移動用変圧器２次側に接続される電力ケーブルの敷設状況を示す図である。図示のように、電力ケーブル３０は、サポート材３００や架台３１０を用いてこれに機械的に外力が加わらないようにすることができる。

本発明のスイッチギヤは、内部に複数の電源導体の切換手段を備えることとしたので、１バンク、または２バンク以上でも電力の供給支障を生じる可能性のある２次変電所や配電用変電所などに設置されることで、主変圧器などの主回路機器の故障事故時の応急的な対策に有用である。
また、電力需要家における受変電設備においても、主回路機器の故障などの非常時に、予備電源を用いる場合にも、本発明のスイッチギヤは応用可能である。

実施の形態1における本発明のスイッチギヤの受電室の縦断側面図である。 電源導体切り換え後の本発明のスイッチギヤの受電室を示す図１と同様の縦断側面図である。 実施の形態２における本発明のスイッチギヤの受電室の縦断側面図である。 電源導体切り換え後の本発明のスイッチギヤの受電室を示す図３と同様の縦断側面図である。 実施の形態３における本発明のスイッチギヤ１の上部ダクトの別の例を示す拡大側面図である。 実施の形態３における移動用変圧器２次側に接続される電力ケーブルの敷設状況を示す図である。 変電所におけるスイッチギヤの設置状況の概略を示す単線結線図である。

符号の説明

１ スイッチギヤ
１１、３０ 電源導体
１２、２２ 接続導体
１３ 電源側断路器
１４ 遮断器
１５ 負荷側断路器
１６１、１６２、１６３ 母線
５０ 箱体

Claims (11)

1. 同一電気方式の複数組の電源導体を導入可能な箱体内に、少なくとも電源側断路器、遮断器、負荷側断路器および母線導体が収納され、各相についてこれらが順次接続されており、前記複数組の電源導体と前記電源側断路器との間には、前者を各組ごとに切り換えて後者に同相同士接続可能な接続導体が各相に設けられたことを特徴とするスイッチギヤ。
2. 前記電源導体の各組各相に設けられる負荷側端子は、これと同相に接続される前記電源側断路器の電源側各端子に対してそれぞれ一定の位置関係に配置される請求項１に記載のスイッチギヤ。
3. 前記電源導体の各組各相に設けられる負荷側端子は、これと同相に接続される前記電源側断路器の電源側各端子とこれらの締結具取り付け位置間の直線距離が略同等となるようにそれぞれ配置される請求項２に記載のスイッチギヤ。
4. 前記各相の接続導体は、その一部に前記複数組の電源導体を各組ごとに切り換えて前記電源側断路器に同相同士接続可能な構造を備えてなる請求項１に記載のスイッチギヤ。
5. 前記構造は、前記電源導体の各組各相の負荷側端子から負荷側に向けてそれぞれ接続された接続導体部分を各組ごとに切り換えて、前記電源側断路器の各相の電源側端子または当該端子から電源側に向けてそれぞれ接続された接続導体部分にこれらの間の未接続部分を補って同相同士接続可能な同種または異種の接続導体を備えたものである請求項４に記載のスイッチギヤ。
6. 前記構造は、前記電源導体の各組各相の負荷側端子または当該端子から負荷側に向けてそれぞれ接続された接続導体部分を各組ごとに切り換えて、前記電源側断路器の各相の電源側端子から電源側に向けてそれぞれ接続された接続導体部分にこれらの間の未接続部分を補って同相同士接続可能な同種または異種の接続導体を備えたものである請求項４に記載のスイッチギヤ。
7. 前記電源導体の各組各相の負荷側端子または当該端子に一端が接続された接続導体部分の他端は、前記電源側断路器の電源側各端子またはこれに一端が接続された接続導体部分の他端に対して一定の位置関係に配置される請求項５または６に記載のスイッチギヤ。
8. 前記電源導体の各組各相の負荷側端子または当該端子に一端が接続された接続導体部分の他端は、これと同相に接続される前記電源側断路器の電源側各端子またはこれに一端が接続された接続導体部分の他端とこれらの締結具取り付け位置間の直線距離が略同等となるように配置される請求項７に記載のスイッチギヤ。
9. 前記構造は、前記箱体内の上部空間または当該箱体に連設される上部ダクト内に設けられる請求項４〜８のいずれか１項に記載のスイッチギヤ。
10. 前記接続導体または接続導体部分は、所定の長さの平板状または屈曲部を有する板状の剛性導体片をその長手方向に直列に連結した連結体からなる請求項１〜９のいずれか1項に記載のスイッチギヤ。
11. 前記複数組の電源導体のうちの１組は、移動用変圧器２次側の電力ケーブルである請求項１〜１０のいずれか１項に記載のスイッチギヤ。

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