JP2008295259A - 三相一括形断路器 - Google Patents

Abstract

【課題】タンク径が小さく、設置スペースの小さい三相一括形断路器を提供する。
【解決手段】３相の断路部４は、変換部５に隣接して設けられ、３相の断路部４のうち少なくとも１相の断路部４は、接地タンク１の断面上において他の２相の断路部４と一致しない位置に設けられている。より具体的に位置関係を説明すると、３相各相の断路部４の相名を図に示すように、Ａ〜Ｃとした場合、最も距離の離れた２相のＡ相とＣ相とが、変換部５より断路部４を図示右側に位置するように設けられ、残り１相のＢは、変換部５より断路部４を図示左側に設けて、近接するＡ−Ｂ相、Ｂ−Ｃ相相同士を互い違いにすることにより、３相の可動接触子６のうち、図示幾何学的に中央部に位置するＢ相１相のみが１８０度逆方向に開閉動作を行うようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、変電所や開閉所などで使用されるガス絶縁開閉装置を構成し、３相の通電導体を一つの容器に収納した三相一括形断路器に係る。

近年、ガス絶縁開閉装置においては、変電所の面積の縮小により、３相分の高電圧部を一括して接地タンクに収納して小型化を図った三相一括形のガス絶縁開閉装置が採用されている。ガス絶縁開閉装置の構成機器の一つである断路器も、同様な目的で三相一括形として構成される。

断路器は、可動側電極と固定側電極とを備え、開閉途中および遮断後の絶縁を考慮して、可動側電極と固定側電極との断路部に、電界緩和用のシールドが設けられている。このような断路器においては、このシールド径が断路部における最大の径を構成する。そのため、このシールド径により断路器のタンク径が決定される。

以下に、従来の三相一括形断路器の構成について図７を参照して具体的に説明する。なお、図７において（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。

図７に示すように、絶縁ガスを封入した直円筒形の接地タンク１内に二等辺三角形の頂点にそれぞれ配置されたＡ相、Ｂ相およびＣ相からなる３相分の可動側電極７と固定側電極８が対向配置され、可動接触子７が固定側電極８に対して摺動可能に配置され、その軸方向に往復動して固定側電極８と接離し、断路部４が構成されている。

３相の断路部４は、可動側電極７と固定側電極８が絶縁スペーサ２により支持され、また断路部４を開閉するための駆動力を伝達する絶縁操作棒３が、対地間および相間を直線状につなぎ、各相の変換部５を接続する。また、可動側電極７と固定側電極８には電界緩和用の可動側シールド７１及び固定側シールド８１がそれぞれ設けられている。

このような断路部４は、変換部５に隣接して設けられ、３相ともに変換部５より同一方向、同一距離に設けられ、可動接触子６は同一方向に開閉動作を行っていた。
特公平６−８１３７４号公報

ところで、上述したような三相一括形断路器においては、断路部４が接地タンク１の長手方向に対して３相共に同一位置に設けられ、断路部４で最も外径の大きい可動側シールド７１及び固定側シールド８１も３相共に同一位置に配置されるので、断面Ａ−Ａに示すように、断路器の大きさを決める接地タンク１の直径Ｌは、Ｌ＝Ｌ３＋Ｄ＋Ｌ２＋Ｄ＋Ｌ３により決定される。

このような直径Ｌを決定する距離のうち、最も離れた相間の距離である断路部４の距離Ｌ２は、近接する相の断路部４間絶縁距離Ｌ１と、可動側シールド７１及び固定側シールド８１の直径Ｄによって決まる。そして、この絶縁距離Ｌ１と、可動側シールド７１及び固定側シールド８１の直径Ｄは、機器の使用電圧値等の仕様によって一意に決まる。また、接地タンク１と断路部４間の距離Ｌ３は、機器の使用電圧値等の仕様によって一意に決まる。このように、接地タンク１の直径Ｌは、機器の使用電圧値等の仕様によって一意に決まることとなり、従来の三相一括形断路器における構成では、これ以上設置面積を小さくすることができなかった。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、コンパクトで設置面積の小さい三相一括形断路器を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、絶縁ガスを封入した接地タンク内で３相の各相導体に接続された可動側電極と固定側電極とを対向して配置し、前記可動側電極と固定側電極とに電界緩和用のシールドをそれぞれ設け、前記可動側電極の可動接触子が往復動により前記固定側電極に対して接離して断路部を形成する三相一括形断路器において、前記接地タンクは円筒形であり、前記３相の断路部のうち少なくとも１相の断路部は、前記接地タンクの軸方向にずれて配置されたことを特徴とする。

以上のような本発明によれば、従来は最も外径の大きい可動側シールドと固定側シールドとが３相共に同位置に配置されることでこれにより決定される断路器における接地タンクの直径が過大となっていたが、３相の断路部のうち少なくとも１相の断路部が前記接地タンクの軸方向にずれて配置されることにより、３相の可動側シールドと固定側シールドとがすべて同じ位置に設置されることはない。この結果、最も距離の離れた２相の距離が、近接する相同士の絶縁距離と導体の直径によって決定されることとなる。これにより、最も距離の離れた２相の距離は小さくなり、接地タンクの内径も小さく構成可能で、全体としてコンパクトな三相一括形断路器を提供することができる。

本発明によれば、可動接触子の動作方向を近接する相で変えたことにより、接地タンクの内径が小さく、設置スペースの小さい三相一括形断路器を提供できる。

以下、本発明における代表的な実施形態について、図１〜図４を参照して具体的に説明する。

［１．第１の実施形態］
図１は、本発明の三相一括形断路器の第１の実施形態を示す構成図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）はＡ−Ａ断面図である。

この三相一括形断路器においては、絶縁ガスを封入した直円筒形の接地タンク１内に、二等辺三角形の各頂点に配置されたＡ相、Ｂ相およびＣ相からなる３相分の可動側電極７と固定側電極８とが対向配置されている。また、可動接触子６が可動側電極７に対して摺動可能に配置され、この可動接触子６が、軸方向に往復動して固定側電極８と接離することにより、電路を開路または閉路するようになっている。また、可動側電極７と固定側電極８には、電界緩和用の可動側シールド７１及び固定側シールド８１がそれぞれ設けられている。そして、この可動接触子６、可動側電極７及び固定側電極８により、断路部４を構成している。

３相の断路部４において、可動側電極７と固定側電極８とは、絶縁スペーサ２により支持されている。また、断路部４を開閉するための駆動力を伝達する絶縁操作棒３が、対地間および相間を直線状につなぎ、各相において変換部５で接続している。

３相の断路部４は、変換部５に隣接して設けられ、３相の断路部４のうち少なくとも１相の断路部４は、接地タンク１の断面上において他の２相の断路部４と一致しない位置に設けられている。より具体的に位置関係を説明すると、３相各相の断路部４の相名を図に示すように、Ａ〜Ｃとした場合、最も距離の離れた２相のＡ相とＣ相とが、変換部５よりも断路部４を図示右側に位置するように設けられ、残り１相のＢ相は、変換部５よりも断路部４を図示左側に設けて、近接するＡ−Ｂ相、Ｂ−Ｃ相同士を互い違いにすることにより、３相の可動接触子６のうち図示幾何学的中央部に位置するＢ相１相のみが１８０度逆方向に開閉動作を行うようになっている。

これにより、近接するＡ−Ｂ相およびＢ−Ｃ相同士は断路部４の可動側シールド７１及び固定側シールド８１が同一位置で重ならない。したがって、図１（ｃ）で示すように、最も距離の離れた２相（Ａ相とＣ相）の断路部４間距離Ｌ２が、近接するＡ−Ｂ相、Ｂ−Ｃ相同士の断路部４間絶縁距離Ｌ１と導体９の直径Ｄ２によって決定されるので、接地タンク１の内径Ｌが図７で示した従来例より小さくできる。

以上のような本実施形態では、３相の断路部のうち少なくとも１相の断路部が前記接地タンクの軸方向にずれて配置されることにより、３相の可動側シールドと固定側シールドとがすべて同じ位置に設置されることはない。この結果、最も距離の離れた２相の距離が、近接する相同士の絶縁距離と導体の直径によって決定されることとなる。これにより、最も距離の離れた２相の距離は小さくなり、接地タンクの内径も小さく構成可能で、全体としてコンパクトな三相一括形断路器を提供することができる。

［２．第２の実施形態］
図２は、本発明の三相一括形断路器の第２の実施形態を示す構成図である。この第２の実施形態においては、絶縁ガスが封入されたＴ形の円筒分岐形接地タンク１０内に、第１の実施形態と同様の構成、すなわち可動接触子６、可動側電極７及び固定側電極８からなる３相の断路部４が設けられており、本実施形態は、この３相の断路部４の配置構成をＴ形の円筒分岐形接地タンクに合わせて改良したものである。

第１の実施形態同様、断路部４は変換部５に隣接して設けられているが、図２（ａ）の平面図に示すように、可動側電極８は、Ｔ形の円筒分岐形接地タンク１０の下方の分岐管１０ａと同軸方向である垂直方向に絶縁スペーサ２ａにより支持されており、これが、円筒管１０ｂの形状にしたがって水平方向に折れ曲がり、可動接触子６の動作方向を水平方向としている。一方、固定側電極８は、接地タンク１内で絶縁スペーサ２ｂ及び２ｃにより水平方向に保持されている。

このような構成において、図２（ｂ）の側面図に示すように、断路部４は、変換部５に対して、左右方向すなわち絶縁スペーサ２ｂ及び２ｃの方向に対して、相ごとに互い違いに設けられている。より具体的に位置関係を説明すると、３相の断路部４を図に示すように、Ａ〜Ｃとした場合、最も距離の離れた２相のＡとＣとが、変換部５より断路部４を右側すなわち絶縁スペーサ２ｃ側に位置するように設けられ、残り１相のＢは、変換部５より断路部４を左側すなわち絶縁スペーサ２ｂ側に設けて、近接する相同士を互い違いにすることにより、３相の可動接触子６のうち１相が１８０度逆方向に開閉動作を行うようになっている。

これにより、近接する相同士は断路部４の可動側シールド７１及び固定側シールド８１が同一位置に重ならないため、接地タンク１の内径を従来より小さくできる。

以上のような本実施形態によれば、三相一括形断路器のタンク径を小さくでき、設置スペースの小さい三相一括形断路器を提供することができる。

［３．第３の実施形態］
図３は、本発明の三相一括形断路器の第３の実施形態を示す構成図である。この第３の実施形態においては、絶縁ガスが封入されたＴ形の円筒分岐形接地タンク１０内に、第１の実施形態と同様の構成、すなわち可動接触子６、可動側電極７及び固定側電極８からなる３相の断路部４が設けられており、本実施形態は、この３相の断路部４の配置構成をＴ形の円筒分岐形接地タンクに合わせて改良したものである。

第１の実施形態同様、断路部４は変換部５に隣接して設けられているが、図３（ａ）の平面図に示すように、可動側電極８は、Ｔ形の円筒分岐形接地タンク１０の下方の分岐管１０ａと同軸方向である垂直方向に絶縁スペーサ２ａにより支持されており、このうち２相が円筒管１０ｂの形状にしたがって水平方向に折れ曲がり、可動接触子６の動作方向を水平方向としている。この２相の固定側電極８は、接地タンク１内で絶縁スペーサ２ｂ及び２ｃにより水平方向に保持されている。一方、残る１相は分岐管１０ａの軸方向のまま垂直方向に可動接触子６を備え、絶縁スペーサ２ｂ及び２ｃにより、固定側電極８が保持されている。

このような構成において、図３（ｂ）の側面図に示すように、固定側電極が水平方向に配置された２相については、断路部４が変換部５に対して左右方向すなわち絶縁スペーサ２ｂ及び２ｃの方向に対して互い違いに設けられている。より具体的には２相の断路部４を図に示すように、Ａ及びＣとした場合、この相ＡとＣとは最も距離の離れた２相であり、このうちＡは、変換部５より断路部４を左側すなわち絶縁スペーサ２ｂ側に位置するように設けられ、残り１相であるＣは、変換部５より断路部４を右側すなわち絶縁スペーサ２ｃ側に設けて、近接する相同士を互い違いにすることにより、１８０度逆方向に開閉動作を行うようになっている。

これを全体としてみると、図２（ａ）の平面図に表れるように、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の３相の断路部４が変換部５に隣接して設けられ、近接する相同士では可動接触子６が９０度ずれた方向に開閉動作を行うように構成されている。これにより、近接する相同士は断路部４の可動側シールド７１及び固定側シールド８１が同一位置に重ならないため、接地タンク１の内径Ｌを従来より小さくできる。

以上のような本実施形態によれば、三相一括形断路器のタンク径を小さくでき、設置スペースの小さい三相一括形断路器を提供することができる。

［４．第４の実施形態］
図４は、本発明の三相一括形断路器の第４の実施形態を示す構成図である。この第４の実施形態においては、絶縁ガスが封入されたＴ形の円筒分岐形接地タンク１０内に、第１の実施形態と同様の構成、すなわち可動接触子６、可動側電極７及び固定側電極８からなる３相の断路部４が設けられており、本実施形態はこの３相の断路部４の配置構成に改良を加えたものである。

第１の実施形態同様、断路部４は変換部５に隣接して設けられているが、図４（ａ）の平面図に示すように、Ｔ形の円筒分岐形接地タンク１０の上方の分岐管１０ｃから垂直方向に絶縁スペーサ２ｄによって支持された可動側電極８は、このうち２相が接地タンク１の円筒管１０ｂの形状にしたがって鋭角に折れ曲がり、この鋭角方向を可動接触子６の動作方向としている。この２相の固定側電極８は、接地タンク１内で絶縁スペーサ２ｂ及び２ｃにより斜め方向に保持されている。一方、残る１相は分岐管１０ｃ軸方向のまま垂直に可動接触子６を備え、絶縁スペーサ２ｂ及び２ｃにより固定側電極８が保持されている。

このような構成において、図４（ｂ）の側面図に示すように、固定側電極が斜め方向に配置されたＡ相およびＣ相の２相については、断路部４が変換部５に対して左右方向すなわち絶縁スペーサ２ｂ及び２ｃの方向に対して互い違いに設けられている。より具体的には２相の断路部４を図に示すように、Ａ及びＣとした場合、この相ＡとＣとは最も距離の離れた２相であり、このうちＡは、変換部５より断路部４を左側すなわち絶縁スペーサ２ｂ側に位置するように設けられ、残り１相であるＣは、変換部５より断路部４を右側すなわち絶縁スペーサ２ｃ側に設けて、近接する相同士を互い違いにすることにより、残る相に対して鋭角方向に開閉動作を行うようになっている。

これを全体としてみると、図４（ａ）の平面図に表れるように、断路部４は、変換部５に隣接して設けられ、近接する相同士では可動接触子６が接地タンク１の主胴方向に沿って９０度より小さい角度でずれた方向に開閉動作を行う。これにより、近接する相同士は断路部４の可動側シールド７１及び固定側シールド８１が同一位置に重ならないため、接地タンク１の内径Ｌを従来より小さくできる。

以上のような本実施形態によれば、三相一括形断路器のタンク径を小さくでき、設置スペースの小さい三相一括形断路器を提供することができる。

［５．第５の実施形態］
図５は、本発明の三相一括形断路器の第５の実施形態を示す構成図である。この第５の実施形態においては、絶縁ガスが封入されたＴ形の円筒分岐形接地タンク１０内に、第１の実施形態と同様の構成、すなわち可動接触子６、可動側電極７及び固定側電極８からなる３相の断路部４が設けられており、本実施形態はこの３相の断路部４の配置構成に改良を加えたものである。

第１の実施形態同様、断路部４は変換部５に隣接して設けられているが、図５（ａ）の平面図に示すように、可動側電極８は、Ｔ形の円筒分岐形接地タンク１０の上方の分岐管１０ｃから垂直方向に絶縁スペーサ２ｄにより支持されており、このうちＡ相およびＣ相の２相が接地タンク１の円筒管１０ｂにおいて、２接地タンク１の軸方向に対して垂直の平面である円周方向に対して鋭角に折れ曲がり、この円周方向を可動接触子６の動作方向としている。このＡ相、Ｃ相の２相の固定側電極８は、接地タンク１内で絶縁スペーサ２ｂ及び２ｃにより斜め方向に保持されている。一方、残る１相のＢ相は分岐管１０ｃの軸方向のまま垂直に可動接触子６を備え、絶縁スペーサ２ｂ及び２ｃにより、固定側電極８が保持されている。

このような構成において、図５（ｂ）の側面図に示すように、固定側電極が接地タンク１の円周斜め方向に配置されたＡ相、Ｃ相の２相については、断路部４が変換部５に対して前後方向に対して互い違いに設けられている。より具体的には２相の断路部４を図５（ｃ）の断面図に示すように、Ａ及びＣとした場合、このＡ相とＣ相とは最も距離の離れた２相であり、このうちＡ相は、変換部５より断路部４を左側に位置するように設けられ、残り１相であるＣ相は、変換部５より断路部４を右側に設けて、近接する相同士を互い違いにすることにより、残る相に対して鋭角方向に開閉動作を行うようになっている。これを断面図によって見れば、３相の導体が接地タンク１０の断面に対して三角形の頂点を構成するように配置されたものである。

このような構成によれば、断路部４は、変換部５に隣接して設けられ、近接する相同士では可動接触子６が接地タンク１０の主胴断面方向に沿って９０度より小さい角度でずれた方向に開閉動作を行う。これにより、近接する相同士は断路部４の可動側シールド７１及び固定側シールド８１が同一位置に重ならないため、接地タンク１の内径Ｌが従来より小さくできる。

以上のような本実施形態によれば、三相一括形断路器のタンク径を小さくでき、設置スペースの小さい三相一括形断路器を提供することができる。

［６．第６の実施形態］
図６は、本発明の三相一括形断路器の第６の実施形態を示す構成図である。この第６の実施形態においては、絶縁ガスが封入されたＴ形の円筒分岐形接地タンク１０内に、第１の実施形態と同様の構成、すなわち可動接触子６、可動側電極７及び固定側電極８からなるＡ，Ｂ，Ｃ相からなる３相の断路部４が設けられており、本実施形態はこの３相の断路部４の配置構成に改良を加えたものである。

第１の実施形態同様、断路部４は変換部５に隣接して設けられているが、図６（ａ）の平面図に示すように、可動側電極８は、Ｔ形の円筒分岐形接地タンク１０の下方の分岐管１０ａと同軸方向である垂直方向に絶縁スペーサ２ａにより支持されており、これが、円筒管１０ｂの形状にしたがって水平方向に折れ曲がり、可動接触子６の動作方向を水平方向としている。このＡ相とＣ相の２相の固定側電極８は、接地タンク１内で絶縁スペーサ２ｂにより水平方向に保持されている。一方、残る１相は分岐管１０ｂの軸方向のまま垂直に可動接触子６を備え、絶縁スペーサ２ｂにより、固定側電極８が保持されている。

このような構成において、図６（ｂ）の側面図に示すように、固定側電極が水平方向に配置されたＡ相、Ｃ相の２相については、断路部４が変換部５に対して左方向すなわち絶縁スペーサ２ｂの方向に設けられている。より具体的には２相の断路部４を図に示すように、Ａ及びＣとした場合、この相ＡとＣとは最も距離の離れた２相であり、これらの２相が、残り１相に対して垂直に設けられることにより、９０度異なる方向に開閉動作を行うようになっている。これにより、近接する相同士は断路部４の可動側シールド７１及び固定側シールド８１が同一位置に重ならないため、接地タンク１の内径Ｌを従来より小さくできる。

以上のような本実施形態によれば、三相一括形断路器のタンク径を小さくでき、設置スペースの小さい三相一括形断路器を提供することができる。

本発明における第１の実施形態の三相一括形断路器の構成を示す平面図（ａ）、側面図（ｂ）及び断面図（ｃ）。 本発明における第２の実施形態の三相一括形断路器の構成を示す平面図（ａ）、側面図（ｂ）。 本発明における第３の実施形態の三相一括形断路器の構成を示す平面図（ａ）、側面図（ｂ）。 本発明における第４の実施形態の三相一括形断路器の構成を示す平面図（ａ）、側面図（ｂ）。 本発明における第５の実施形態の三相一括形断路器の構成を示す平面図（ａ）、側面図（ｂ）及び断面図（ｃ）。 本発明における第６の実施形態の三相一括形断路器の構成を示す平面図（ａ）、側面図（ｂ）。 従来の三相一括形断路器の構成を示すを示す平面図（ａ）、側面図（ｂ）及び断面図（ｃ）。

符号の説明

１…接地タンク
１０…円筒分岐形接地タンク
２…絶縁スペーサ
３…絶縁操作棒
４…断路部
５…変換部
６…可動接触子
７…可動側電極
７１…可動側シールド
８…固定側電極
８１…固定側シールド
９…導体

Claims (7)

1. 絶縁ガスを封入した接地タンク内で３相の各相導体に接続された可動側電極と固定側電極とを対向して配置し、前記可動側電極と固定側電極とに電界緩和用のシールドをそれぞれ設け、前記可動側電極の可動接触子が往復動により前記固定側電極に対して接離して断路部を形成する三相一括形断路器において、
   前記接地タンクは円筒形であり、
   前記３相の断路部のうち少なくとも１相の断路部は、前記接地タンクの軸方向にずれて配置されたことを特徴とする三相一括形断路器。
2. 前記３相各相の導体を円筒形の接地タンク内で二等辺三角形の頂点に配置するとともに、幾何学的に中央に位置する相の断路部を他の２相の断路部から導体の長手方向にずらしたことを特徴とする請求項１記載の三相一括形断路器。
3. 前記断路部は、近接する相間で、前記接地タンクの軸方向に対して、前記可動側電極と前記固定側電極とが互い違いに設けられたことを特徴とする請求項１記載の三相一括形断路器。
4. 絶縁ガスを封入した接地タンク内で３相の各相導体に接続された可動側電極と固定側電極とを対向して配置し、前記可動側電極と固定側電極とに電界緩和用のシールドをそれぞれ設け、前記可動側電極の可動接触子が往復動により前記固定側電極に対して接離して断路部を形成する三相一括形断路器において、
   前記接地タンクは、Ｔ形の円筒分岐形であり、
   前記断路部は、近接する相間で、前記接地タンクの軸方向に対して、前記断路部をずらして配置したことを特徴とする三相一括形断路器。
5. 絶縁ガスを封入した接地タンク内で３相の各相導体に接続された可動側電極と固定側電極とを対向して配置し、前記可動側電極と固定側電極とに電界緩和用のシールドをそれぞれ設け、前記可動側電極の可動接触子が往復動により前記固定側電極に対して接離して断路部を形成する三相一括形断路器において、
   前記接地タンクは、分岐管と円筒管とからなるＴ形の円筒分岐形であり、
   前記断路部のうち、１相は前記分岐管の軸方向と同一方向に前記可動接触子が接離するものであり、他の２相は前記円筒管の軸方向と同一方向に前記可動接触子が接離するものであることを特徴とする三相一括形断路器。
6. 前記他の２相の断路部は、前記接地タンクの軸方向に対して、前記可動側電極と前記固定側電極とが互い違いに設けられたことを特徴とする請求項５記載の三相一括形断路器。
7. 絶縁ガスを封入した接地タンク内で３相の各相導体に接続された可動側電極と固定側電極とを対向して配置し、前記可動側電極と固定側電極とに電界緩和用のシールドをそれぞれ設け、前記可動側電極の可動接触子が往復動により前記固定側電極に対して接離して断路部を形成する三相一括形断路器において、
   前記接地タンクは、分岐管と円筒管とからなるＴ形の円筒分岐形であり、
   前記断路部のうち、１相は前記分岐管の軸方向と同一方向に前記可動接触子が接離するものであり、他の２相は前記１相の前記可動接触子の接離する方向に対して鋭角に傾いた方向に前記可動接触子が接離するものであり、
   さらに前記他の２相の断路部は、前記１相の断路部を中心として対称の方向に傾いて設けられたことを特徴とする三相一括形断路器。

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