JP2009027767A

JP2009027767A - 真空絶縁スイッチギヤ

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Publication number: JP2009027767A
Application number: JP2007185510A
Authority: JP
Inventors: Takuya Kuroki; 拓弥黒木; Kenji Tsuchiya; 賢治土屋; Daisuke Sugai; 大介菅井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-07-17
Filing date: 2007-07-17
Publication date: 2009-02-05
Anticipated expiration: 2027-07-17
Also published as: TW200924332A; KR100997226B1; CN101350506B; SG149771A1; EP2017866A1; TWI390813B; CN101350506A; JP4264457B2; US8008594B2; EP2017866B1; KR20090008145A; US20090020507A1

Abstract

【課題】真空絶縁スイッチギヤを列盤構成する場合に、各盤間での母線の干渉を抑え、母線を並設して接続可能にした真空絶縁スイッチギヤを提供する。
【解決手段】真空２点切り３位置型の開閉器８を相分離配置した母線区分盤Bと、この母線区分盤Bの両側に位置し、真空２点切り３位置型の開閉器８を相分離配置したフィーダ盤ＦＲ，ＦＬとを列盤構成する真空絶縁スイッチギヤであって、前記母線区分盤Ｂにおける第２相の開閉器８の一方の固定接点と前記隣接する一方のフィーダ盤ＦＬにおける第２相の開閉器８の固定接点と接続する第２相の母線５Ｂと、前記母線区分盤Ｂにおける第１相の開閉器８の一方の固定接点と隣接する前記一方のフィーダ盤ＦＬにおける第１相の開閉器８の固定接点と接続する第１相の母線５Ａとの高さＨを異なって配置した。
【選択図】図５

Description

本発明は、小型軽量化された性能、信頼性が高い真空絶縁スイッチギヤに係り、特に母線区分盤とフィーダ盤の母線接続を可能にした真空絶縁スイッチギヤに関する。

受電設備において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型配電盤(スイッチギヤと称す)を設置している。

このスイッチギヤの絶縁方式は多種多様で、従来から気中絶縁盤、ＳＦ６ガスを使用したキュービクル形のガス絶縁スイッチギヤ(ＧＩＳ)に加えて、作今では環境対応の観点から固体絶縁、圧縮空気絶縁、全真空絶縁方式のものがコンポーネントの小型化が加速する中、遮断断路機能を有する真空２切り３位置型の開閉スイッチ部と同じく真空絶縁された接地開閉スイッチ部をエポキシ注型により一体化したものを収納した真空絶縁スイッチギヤが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００７−１４０８６号公報（図３−図５）

上述した真空スイッチギヤは遮断、断路機能を有した真空２点切り３位置型の開閉スイッチを収納した真空容器と接地容器を有した開閉スイッチを収納した真空容器をエポキシ注型により一体化したものを筐体内部に収納したものであり、小型、軽量で信頼性が高いため、たとえば都市部での配電設備の重要設備に対して小型、軽量化のニーズに対応し得るものである。

また、近年の受変電設備では、そのユーザの要求が多様化している。例えば、需要先ではその目的により、負荷の種類、運転条件が異なるので、その要求する安全性、信頼性、運転保全及び将来の負荷の増加を考慮して配電系統を計画するが、この配電計画において受変電設備を構成する遮断器、断路器、設置開閉器等の制御及び電圧、電流、電力などの監視計測に関しても配慮しなければならない。この場合、前記機器とその制御及び監視計測等の機器の設置空間を如何に小さくして、その設置のための投資を抑えられるかが重要なポイントとなる。前記真空スイッチギヤはこれらのユーザの多様な要求に対して柔軟に対応でき、小型軽量で信頼性の高いスイッチギヤである。

多種多様なスイッチギヤの列盤構成に関しても、受電用、計測用、母線切替用、フィーダ用といった様々な盤構成の組み合わせで成り立っているが、例えば、遮断、断路機能を有する真空２点切り３位置型の開閉スイッチを、母線区分盤とし、この母線区分盤に、遮断機能を有する真空開閉スイッチであるフィーダ盤を並設する場合、母線区分盤の奥行き方向の寸法と、フィーダ盤の奥行き寸法の違いにより、フィーダ盤ＦＲ，ＦＬと、母線区分盤Ｂとフィーダ盤との母線接続のためのコネクタの配置が、１直線で結ぶことができないため、各盤の幅方向に各相の母線を並設して接続することができないという問題があった。

本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、小型、軽量で信頼性が高い真空絶縁スイッチギヤを列盤構成する場合に、各盤間での母線の干渉を抑え、母線を並設して接続可能にした真空絶縁スイッチギヤを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、第１の発明は、真空２点切り３位置型の開閉器を相分離配置した母線区分盤と、この母線区分盤の両側に位置し、真空２点切り３位置型の開閉器を相分離配置したフィーダ盤とを列盤構成する真空絶縁スイッチギヤであって、前記母線区分盤における第２相の開閉器の一方の固定接点と前記隣接する一方のフィーダ盤における第２相の開閉器の固定接点と接続する第２相の母線と、前記母線区分盤における第１相の開閉器の一方の固定接点と隣接する前記一方のフィーダ盤における第１相の開閉器の固定接点と接続する第１相の母線との高さを異なって配置したことを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、前記母線区分盤における第２相の開閉器の一方の固定接点と前記隣接する一方のフィーダ盤における第２相の開閉器の固定接点と接続する第２相の母線を、前記母線区分盤における第１相の開閉器の一方の固定接点と隣接する前記一方のフィーダ盤における第１相の開閉器の固定接点と接続する第１相の母線に対して高さ方向に離間して配置したことを特徴とする。

更に、第３の発明は、第２の発明において、前記第１相の母線及び前記第２相の母線は、それぞれ直線状の固体絶縁母線であることを特徴とする。

また、第４の発明は、真空２点切り３位置型の開閉部を相分離配置した母線区分盤と、この母線区分盤の両側に位置し、真空２点切り３位置型の開閉器を相分離配置したフィーダ盤とを列盤構成する真空絶縁スイッチギヤであって、前記母線区分盤における各相の開閉器の一方もしくは他方の固定接点と前記隣接するフィーダ盤における各相の開閉器の固定接点と接続する母線を、１つの直線状の母線と、２つの屈曲状の母線とで接続したことを特徴とする。

更に、第５の発明は、第４の発明において、前記母線区分盤における第１相の開閉器の一方側もしくは他方側の固定接点と、前記フィーダ盤における第１相の開閉器の固定接点は、直線状の母線で、第２相及び第３相は、屈曲状の母線で接続したことを特徴とする。

また、第６の発明は、第１乃至第５の発明のいずれかにおいて、前記母線区分盤とフィーダ盤とは、前記開閉器の固定接点が下側になるように配置され、その開閉器の下側で母線接続したことを特徴とする。

更に、第７の発明は、第１乃至第５の発明のいずれかにおいて、前記母線区分盤とフィーダ盤とは、前記開閉器の固定接点が上側になるように配置され、その開閉器の上側で母線接続したことを特徴とする。

本発明によれば、真空絶縁スイッチギヤを列盤構成するに際し、各盤間での開閉器の奥行き寸法の相違があっても、各盤間の母線接続が可能であるので、各盤内の開閉器の奥行方向の位置を変更することなく、列盤構成が可能である。その結果、据付面積の増加を抑えることができる。

以下、本発明の真空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６は、本発明の真空スイッチギヤの一実施の形態を示すもので、図１は母線区分盤とフィーダ盤とを盤列構成した本発明の真空スイッチギヤの一実施の形態を示す斜視図、図２は図１におけるフィーダ盤の縦断側面図、図３は図１におけるフィーダ盤の正面図、図４は図１における母線区分盤の縦断側面図、図５は図１に示す本発明の真空スイッチギヤの一実施の形態の背面図、図６は図５に示す本発明の真空スイッチギヤの一実施の形態の底面図である。

図１において、本発明の真空絶縁スイッチギヤの一実施の形態は、母線区分盤Ｂと、この母線区分盤Ｂの右側に配置されるフィーダ盤ＦＲと、母線区分盤Ｂの左側に配置されるフィーダ盤ＦＬとを列盤構成している。フィーダ盤ＦＲ，ＦＬは、図２及び図３に示すように、その筐体１内に、上からそれぞれ区画された低圧制御区画部２、高圧スイッチ区画部３及び母線、ケーブル区画部４を備えている。

母線、ケーブル区画部４内には、固体絶縁の母線５、ライン側となるケーブルヘッド６、ブッシング７等が配置されている。また、高圧スイッチ区画部３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８、真空投入容器付きの接地開閉器９、電圧検出器１０及び操作装置１１が配置されている。

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。また、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も検出し、保守点検性を向上させるものである。

次に、前述した高圧スイッチ区画部３内に配置された真空２点切り３位置型の開閉器８、真空投入容量付きの接地開閉器９、電圧検出器１０は、図２及び図３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３相の開閉器部は、筐体１の幅方向に並設された相分離構造であり、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２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２の左側における一方の固定接点８１は、導体８３を介して母線５に接続している。また、図２の右側における一方の固定接点８２は、導体８４を介してケーブルヘッド６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。

また、前述した気中絶縁操作ロッド８８は、図２に示すようにゴム又は金属のベローズ８９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、真空投入容量付きの接地開閉器９は、図２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、図３に示すように導体９６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の入り切りは、操作装置１１によって操作される。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。

母線区分盤Ｂの構成を、図４に示す。この図４において、図２及び図３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。母線区分盤Ｂは、この例では、真空２点切り３位置型の開閉器８を、真空２点切り３位置型の負荷遮断断路器として使用する。そして、この開閉器８の各固定接点８１を導体８３で各固体絶縁母線５に接続し、前記各導体８３に接地開閉器９を接続している。

上述したフィーダ盤Ｆと、母線区分盤Ｂの両側に、それぞれフィーダ盤ＦＲ，ＦＬを並べて列盤構成するに際して、母線区分盤Ｂとフィーダ盤Ａとの構成の相違に基づく奥行き方向（図２，図３の左右方向）の寸法の違いにより、フィーダ盤ＦＲ，ＦＬと、母線区分盤Ｂとの母線接続のためのコネクタの配置が、１直線で結ぶことができない構成になっている。この点を解消するための母線区分盤Ｂとフィーダ盤ＦＲ，ＦＬとを列盤構成した際の母線接続構成を、図５及び図６を用いて説明する。

図５は図１に示す本発明の真空絶縁スイッチギヤの一実施の形態の背面図、図６は図５に示す本発明の真空スイッチギヤの一実施の形態の底面図であり、図６の下側が正面である。フィーダ盤Ａと、母線区分盤Ｂと、フィーダ盤Ａの各相を、図６において右から左にそれぞれ第１相、第２相、第３相とすると、母線区分盤Ｂにおける各相の開閉器８の一方側の固定接点（図５の下側の固定接点）は、コネクタ５０及び母線５Ａ，５Ｂ，５Ｃによって一方側のフィーダ盤ＦＲにおける各相の開閉器８の固定接点側にそれぞれに接続され、また、母線区分盤Ｂにおける各相の他方側の固定接点（図５の下側の固定接点）は、コネクタ５０及び母線５Ａ，５Ｂ，５Ｃによって他方側のフィーダ盤ＦＬにおける各相の固定接点側にそれぞれに接続されるが、特に、この例においては、母線区分盤Ｂにおける第１相の固定接点に接続するコネクタ５０が、母線区分盤Ｂにおける第２相の固定接点とフィーダ盤ＦＬにおける第２相の固定接点とを接続する母線５Ｂに干渉する。

この干渉を防止するために、図５に示すように、フィーダ盤ＦＬにおける第２相側の母線５Ｂは、フィーダ盤ＦＬにおける第１相側のコネクタ５０の長さより長いコネクタ５０を用いてフィーダ盤ＦＬにおける第１相側の母線５Ａに対して高さＨだけ下方に離間して配置されている。

なお、図５及び図６において、フィーダ盤ＦＬにおける第３相の母線５Ｃ、フィーダ盤ＦＲにおける第１相乃至第３相の母線５Ａ,５Ｂ,５Ｃは、フィーダ盤ＦＬにおける第２相側の母線５Ｂと同一高さにしているが、これらの母線をフィーダ盤ＦＬにおける第１相の母線５Ａの高さと同一に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、母線区分盤Ｂに隣接するフィーダ盤側の少なくとも１相の母線の高さを変更するのみで、母線の干渉を防止することができ、各々のコネクタ間の母線を直線状の母線で構成することができる。これにより、母線を製作する際に特別な型等を用意することなく、長さのみ変更するだけ対応が可能となる。また、高さ方向に関しては、盤の高さを変えることなく列盤構成時の母線接続を構成することができる。その結果、安全性、作業性、低コスト化を図った母線接続構造を提供することができる。

また、列盤構成に際して、フィーダ盤の背面に柱や設備があり、列盤の正面を同一面にすることができない場合には、フィーダ盤を母線区分盤Ｂの前面より前方に出さなければならないが、この場合にも、母線の長さを変えるのみで対応可能であり、据付時の融通性が良い等の利点がある。

図７及び図８は、本発明の真空絶縁スイッチギヤの他の実施の形態を示すもので、図７は、本発明の真空絶縁スイッチギヤの他の実施の形態の底面図、図８は図７に示す本発明の真空絶縁スイッチギヤの他の実施の形態を構成する母線の斜視図である。これらの図において、図５及び図６に示す符号と同符号のものは同一もしくは相当する部分である。

この実施の形態は、母線区分盤Ｂにおける各相の開閉器８の一方側の固定接点（図７の下側の固定接点）と、一方側のフィーダ盤ＦＲにおける各相の開閉器８の固定接点との母線接続において、第１相の母線は、コネクタ５０を介して接続される直線状の母線５Ａにより構成され、第２相及び第３相の母線は、コネクタ５０を介して接続される屈曲状の母線５Ｂ，５Ｃにより構成されている。

また、母線区分盤Ｂにおける各相の開閉器８の他方側の固定接点（図７の上側の固定接点）と、一方側のフィーダ盤ＦＬにおける各相の開閉器８の固定接点との母線接続においても、上述した母線区分盤Ｂと一方側のフィーダ盤ＦＲとの母線接続と同様に、第１相の母線は、コネクタ５０を介して接続される直線状の母線５Aにより構成され、第２相及び第３相の母線は、コネクタ５０を介して接続される屈曲状の母線５Ｂ，５Ｃにより構成されている。

上述した本発明の他の実施の形態によれば、母線区分盤Ｂとこれに隣接するフィーダ盤ＦＲ，ＦＬとの列盤構成において、母線の干渉を防止するために、１つの直線状の母線５Ａと、２つの屈曲状の母線５Ｂ，５Ｃとでそれぞれ母線結合するこができる。また、母線間の相間絶縁距離を確保することができるので、大電流対応にも、適用可能である。また、高さ方向に関しては、盤の高さを変えることなく列盤構成時の母線接続を構成することができる。その結果、安全性、作業性、低コスト化を図った母線接続構造を提供することができる。

なお、上述の実施の形態においては、ケーブルヘッド６を前面側に配置した形式について説明したが、図９に示すようにケーブルヘッド６を背面側に配置した形式のものにつても、本発明を適用することができる。また、図９に示すように、フィーダ盤ＦＲ，ＦＬにおける開閉器８の固定接点を上側に配置し、同様に母線区分盤Ｂにおける開閉器の固定接点を上側に配置し、母線区分盤Ｂとこれに隣接するフィーダ盤ＦＲ，ＦＬを、各開閉器の上方側で母線接続する形式の場合にも、本発明を適用することができる。即ち、図５、図６及び図７、図８に示す母線接続構成により、母線区分盤Ｂとこれに隣接するフィーダ盤ＦＲ，ＦＬを、母線の干渉を避けて列盤構成することができる。

この場合にも、前述した実施の形態と同様な効果を得ることができる。

母線区分盤とフィーダ盤とを盤列構成した本発明の真空スイッチギヤの一実施の形態を示す斜視図である。図１に示す本発明の真空スイッチギヤの一実施の形態を構成するフィーダ盤の縦断側面図である。図２に示す本発明の真空スイッチギヤの一実施の形態を構成するフィーダ盤の正面図である。図１に示す本発明の真空スイッチギヤの一実施の形態を構成する母線区分盤の縦断側面図である。図１に示す本発明の真空スイッチギヤの一実施の形態の背面図である。図５に示す本発明の真空スイッチギヤの一実施の形態の底面図である。本発明の真空絶縁スイッチギヤの他の実施の形態の底面図である。図７に示す本発明の真空絶縁スイッチギヤの他の実施の形態を構成する母線の斜視図である。本発明の真空スイッチギヤの更に他の実施の形態を構成するフィーダ盤の縦断側面図である。

符号の説明

Ｂ母線区分盤
ＦＲフィーダ盤
ＦＬフィーダ盤
１筐体
２低圧制御区画部
３高圧スイッチ区画部
４ケーブル区画部
５母線
６ケーブルヘッド
７ブッシング
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

真空２点切り３位置型の開閉器を相分離配置した母線区分盤と、この母線区分盤の両側に位置し、真空２点切り３位置型の開閉器を相分離配置したフィーダ盤とを列盤構成する真空絶縁スイッチギヤであって、
前記母線区分盤における第２相の開閉器の一方の固定接点と前記隣接する一方のフィーダ盤における第２相の開閉器の固定接点と接続する第２相の母線と、前記母線区分盤における第１相の開閉器の一方の固定接点と隣接する前記一方のフィーダ盤における第１相の開閉器の固定接点と接続する第１相の母線との高さを異なって配置したことを特徴とする真空絶縁スイッチギヤ。
請求項１に記載の真空絶縁スイッチギヤにおいて、
前記母線区分盤における第２相の開閉器の一方の固定接点と前記隣接する一方のフィーダ盤における第２相の開閉器の固定接点と接続する第２相の母線を、前記母線区分盤における第１相の開閉器の一方の固定接点と隣接する前記一方のフィーダ盤における第１相の開閉器の固定接点と接続する第１相の母線に対して高さ方向に離間して配置したことを特徴とする真空絶縁スイッチギヤ。
請求項２に記載の真空絶縁スイッチギヤにおいて、
前記第１相の母線及び前記第２相の母線は、それぞれ直線状の固体絶縁母線であることを特徴とする真空絶縁スイッチギヤ。
真空２点切り３位置型の開閉部を相分離配置した母線区分盤と、この母線区分盤の両側に位置し、真空２点切り３位置型の開閉器を相分離配置したフィーダ盤とを列盤構成する真空絶縁スイッチギヤであって、
前記母線区分盤における各相の開閉器の一方もしくは他方の固定接点と前記隣接するフィーダ盤における各相の開閉器の固定接点と接続する母線を、１つの直線状の母線と、２つの屈曲状の母線とで接続したことを特徴とする真空絶縁スイッチギヤ。
請求項４に記載の真空絶縁スイッチギヤにおいて、
前記母線区分盤における第１相の開閉器の一方側もしくは他方側の固定接点と、前記フィーダ盤における第１相の開閉器の固定接点は、直線状の母線で、第２相及び第３相は、屈曲状の母線で接続したことを特徴とする真空絶縁スイッチギヤ。
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において、
前記母線区分盤とフィーダ盤とは、前記開閉器の固定接点が下側になるように配置され、その開閉器の下側で母線接続したことを特徴とする真空絶縁スイッチギヤ。
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において、
前記母線区分盤とフィーダ盤とは、前記開閉器の固定接点が上側になるように配置され、その開閉器の上側で母線接続したことを特徴とする真空絶縁スイッチギヤ。