JP2010252533A

JP2010252533A - ガス絶縁開閉装置

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Publication number: JP2010252533A
Application number: JP2009099583A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Okasei; 信明岡成
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-04-16
Filing date: 2009-04-16
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2029-04-16
Also published as: JP5306034B2; CN101867162A; CN101867162B

Abstract

【課題】ガス絶縁開閉装置で、断路器または断路器接地開閉器の操作軸と操作装置の操作軸が隣接相もしくは隣接機器方向、あるいは隣接主母線方向に配置されている場合に、省スペースを図る。
【解決手段】ガス絶縁開閉装置は、絶縁ガスが封入された円筒形の複数のタンク２１、２２、２３と、タンク内に収容された少なくとも一つの断路器接地開閉器または断路器と、タンク内に収容されて絶縁支持部材により支持された導体と、を備える。少なくとも二つのタンク２１、２１、２２、２３が互いに軸が平行になるように隣接して配置され、断路器接地開閉器または断路器の操作装置３７、４７、６７が、互いに隣接するタンクの互いに平行な二つの軸を含む平面から外れた位置に配置されている。操作装置の操作面はタンクの軸方向に対して平行に配置されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、変電設備等で使用される絶縁ガスが封入された複数のタンクを用いたガス絶縁開閉装置に関し、特に、コンパクトな設計が可能なガス絶縁開閉装置に関する。

従来のガス絶縁開閉装置は、絶縁性及び消弧性に優れたＳＦ６ガスなどを充填した容器内に、遮断器及び断路器等の機器を収納するとともに、母線等を組み合わせて構成されている。このようなガス絶縁開閉装置を図１１で示す単線結線図を参照して説明する。

主母線１３１と主母線１３２は、それぞれ母線用の断路器１３３と断路器１３４を介して線路側機器である遮断器１３５、作業用接地開閉器１３６と１３７、計器用変流器１３８、計器用変圧器１３９、線路側断路器１４０、線路側接地開閉器１４１、ケーブルヘッド１４２を経て負荷（図示せず）に接続して１つの回線を構成している。そしてこのような回線が主母線１３１、１３２に複数接続されている。

このようなガス絶縁開閉装置における断路器や接地開閉器などの開閉器を手動あるいは電動にて駆動する操作装置は、設置スペースをよりコンパクトにするために機器を縮小化することが重要である。

従来のガス絶縁開閉装置で、断路器接地開閉器の操作軸と操作装置の操作軸に取り付けたスプロケットをチェーンで連結した構成が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特許第４０５９０８１号公報

前述のような従来のガス絶縁開閉装置は、三相交流の各相毎に断路器接地開閉器が収納された各相器であり、断路器接地開閉器の操作軸と操作装置の操作軸が隣接機器の円筒形タンクの中心軸方向に対して垂直方向に配置され、それらの操作軸に取り付けたスプロケットをチェーンで連結しているため、操作装置が断路器および接地開閉器のタンク上に配置されていた。しかし、一つのタンクに断路器接地開閉器を収納した全三相器では操作軸を隣接機器の中心軸方向、もしくは隣接主母線の円筒形タンクの中心軸方向に配置した場合、隣接回線間寸法および隣接主母線間寸法が大きくなってしまうという課題があった。

そこで、本発明は、断路器または断路器接地開閉器の操作軸と操作装置の操作軸が隣接相もしくは隣接機器方向、あるいは隣接主母線方向に配置されている場合に、コンパクトなガス絶縁開閉装置を提供することを目的とする。

この発明は、上記目的を達成するために、絶縁ガスが封入された円筒形の複数のタンクと、前記タンク内に収容されて絶縁支持部材により支持された導体と、前記タンク内に収容された前記導体の一部を外部からの駆動力により動作させて機能させる断路器接地開閉器または断路器と、を備えた三相交流用ガス絶縁開閉装置において、前記タンクのうちの少なくとも二つが互いに円筒形タンクの中心軸が平行になるように隣接して配置され、前記断路器接地開閉器または断路器の操作装置が、前記互いに隣接するタンクの互いに平行な二つの中心軸を含む平面から外れた位置に配置されていること、を特徴とする。

この発明によれば、断路器または断路器接地開閉器を収納している円筒形タンクが並列に配置されている構成において、互いに隣接する断路器または断路器接地開閉器を収納している二つの円筒形タンク間にはさまれて生じるほぼ三角柱形状の隙間スペースに操作装置を配置することにより、全三相器の場合でも、隣接回線間寸法、あるいは隣接主母線間寸法を縮小化することができ、コンパクトなガス絶縁開閉装置を提供することができる。

本発明に係るガス絶縁開閉装置の第１の実施形態を２台配置した状態の外観を示す斜視図。図１のガス絶縁開閉装置の立面図を単線結線図とともに示す図。図１のガス絶縁開閉装置を２台配置した状態の平面図。図２のガス絶縁開閉装置の線路側断路器接地開閉器操作装置付近の要部拡大立面図。図４のＶ−Ｖ線矢視平面図。図３のガス絶縁開閉装置の第１主母線側断路器接地開閉器操作装置付近の要部拡大立面図。図６のVII−VII線矢視底面図。本発明に係るガス絶縁開閉装置の第２の実施形態における第１主母線側断路器接地開閉器操作装置付近の要部拡大立面図。他の実施形態におけるガス絶縁開閉装置の立面図を単線結線図とともに示す図。他の実施形態におけるガス絶縁開閉装置を２台配置した状態の平面図。ガス絶縁開閉装置と変電所の単線結線図

［第１の実施形態］
本発明に係るガス絶縁開閉装置の第１の実施形態を、図１ないし図７を参照して具体的に説明する。

図１は本発明に係るガス絶縁開閉装置の第１の実施形態を２台配置した状態の外観を示す斜視図、図２は図１のガス絶縁開閉装置の立面図を単線結線図とともに示す図、図３は図１のガス絶縁開閉装置を２台配置した状態の平面図である。さらに、図４は図２のガス絶縁開閉装置の線路側断路器接地開閉器操作装置付近の要部拡大立面図、図５は図４の線路側断路器接地開閉器操作装置付近の平面図である。図６は図３のガス絶縁開閉装置の第１主母線側断路器接地開閉器操作装置付近の要部拡大立面図、図７は図６の線路側断路器接地開閉器操作装置付近の底面図である。

第１主母線５１が水平に配置され、その下方に第２主母線５２が水平に配置されている。図１に示すように、第１主母線５１および第２主母線５２はそれぞれ、三相用として同一タンク内に３本が平行に配置されている。他の線路や回路も同様に三相用として３個ずつが並列に配置されている。第１主母線５１から垂直にかつ水平に分岐されて第１主母線側断路器２が配置されている。また、第２主母線５２から垂直にかつ水平に分岐されて、第１主母線側断路器２の下に第２主母線側断路器接地開閉器３が配置されている。第１主母線側断路器２および第２主母線側断路器接地開閉器３は、それぞれ、タンクの中心軸を互いに平行で水平とする第１主母線側断路器タンク２２および第２主母線側断路器接地開閉器タンク２３に収容されている。

第１主母線側断路器２と第２主母線側断路器接地開閉器３の端子は、共通の第１の計器用変流器５、遮断器４、第２の計器用変流器２５を順に介して線路側断路器接地開閉器１および計器用変圧器６に接続されている。第１の計器用変流器５、遮断器４、第２の計器用変流器２５は遮断器タンク２６内に配置されている。線路側断路器接地開閉器１は、鉛直方向の軸を有する円筒形の線路側断路器接地開閉器タンク２１内に収容されている。計器用変圧器６は線路側断路器接地開閉器タンク２１の上方の計器用変圧器タンク７０内に配置されている。計器用変圧器タンク７０は線路側断路器接地開閉器タンク２１と同軸の円筒形であるが、計器用変圧器タンク７０と線路側断路器接地開閉器タンク２１の間にくびれ部７１が形成されている（図１および図２参照）。

図１および図３に示す例では、第１主母線５１および第２主母線５２に沿って２個のガス絶縁開閉装置が水平に並列した状態を示しているが、通常は、第１主母線５１および第２主母線５２に沿って２台以上のガス絶縁開閉装置を水平に並列して用いる。

線路側断路器接地開閉器１を駆動するための線路側機器操作軸３９は、線路側断路器接地開閉器タンク２１の側面の隣接する線路側断路器接地開閉器タンク２１側を水平に貫通している。線路側機器操作軸３９を操作するための線路側断路器接地開閉器操作装置３７は、計器用変圧器タンク７０と線路側断路器接地開閉器タンク２１の間のくびれ部７１近傍にあって、しかも、互いに隣接する二つの線路側断路器接地開閉器タンク２１の側面にはさまれたほぼ三角柱状の線路側隙間スペース３８内に配置されている。線路側断路器接地開閉器操作装置３７の線路線側操作面５４は線路側断路器接地開閉器タンク２１の軸に平行に鉛直向きに配置されている。

線路側断路器接地開閉器操作装置３７内には、線路側機器操作軸３９に平行で水平方向の線路側機器操作軸３１が配置されている（図４および図５参照）。線路側機器操作軸３９および線路側機器操作軸３１それぞれには線路側機器用スプロケット３０および線路側操作装置用スプロケット３２が固定され、これらのスプロケット３０、３２に線路側チェーン３３が係合している。これにより、線路側機器操作軸３１の回転に合わせて線路側機器操作軸３９が駆動されるように構成されている。線路側機器操作軸３１および線路側機器操作軸３９はそれぞれが水平で互いに平行であり、スプロケット３０、３２および線路側チェーン３３は同一鉛直面内にある。

線路側断路器接地開閉器操作軸３９と線路側機器操作軸３１の軸間寸法が変化しないように、線路側スプロケット軸間寸法固定サポート３４が線路側断路器接地開閉器１と線路側断路器接地開閉器操作装置３７に渡って取り付けられている。また線路側断路器接地開閉器操作装置３７は、線路側操作装置サポート３５で線路側断路器接地開閉器１に支持されている。線路側断路器接地開閉器用スプロケット３０と線路側操作装置用スプロケット３２および線路側チェーン３３は線路側操作装置カバー３６に収納されている。

次に、図６、図７を用いて主母線側の断路器２および断路器接地開閉器３を駆動するための構成について説明する。

第１主母線側断路器２を駆動するための第１主母線側機器駆動軸４９は、第１主母線側断路器タンク２２の側面の下側を鉛直に貫通している。第１主母線側機器駆動軸４９を操作するための第１主母線側断路器操作装置４７は、第１主母線側断路器タンク２２の側面の下側と第２主母線側断路器タンク２３の側面の上側にはさまれたほぼ三角柱状の第１主母線側隙間スペース４８内の上部に配置されている（図２参照）。第１主母線側断路器操作装置４７の第１主母線側操作面５５は、第１主母線側断路器タンク２２の軸に平行で鉛直向きに配置されている。

第１主母線側断路器操作装置４７内には第１主母線側機器駆動軸４９に平行で鉛直方向の第１主母線側操作装置操作軸４１が配置されている。第１主母線側機器駆動軸４９および第１主母線側操作装置操作軸４１それぞれには第１主母線側機器用スプロケット４０および第１主母線側操作装置用スプロケット４２が固定され、これらのスプロケット４０、４２に第１主母線側チェーン４３が係合している。これにより、第１主母線側操作装置操作軸４１の回転に合わせて第１主母線側機器駆動軸４９が駆動されるように構成されている。第１主母線側操作装置操作軸４１および第１主母線側機器駆動軸４９はそれぞれが鉛直で互いに平行であり、スプロケット４０、４２および第１主母線側チェーン４３は同一水平面内にある。

第１主母線側機器駆動軸４９と第１主母線側操作装置操作軸４１の軸間寸法が変化しないように、第１主母線側スプロケット軸間寸法固定サポート４４が、第１主母線側断路器２と第１主母線側断路器操作装置４７に渡って取り付けられている。また第１主母線側断路器操作装置４７は、第１主母線側操作装置サポート４５で第１主母線側断路器２に支持されている。第１主母線側断路器用スプロケット４０と第１主母線側断路器用スプロケット４２および第１主母線側チェーン４３は第１主母線側操作装置カバー４６に収納されている。

第２主母線側断路器接地開閉器３を駆動するための第２主母線側断路器接地開閉器操作装置６７は、第１主母線側断路器操作装置４７が配置されているのと同じほぼ三角柱状の第１主母線側隙間スペース４８内で第１主母線側断路器操作装置４７の下方に配置されている。第２主母線側断路器接地開閉器操作装置６７は、第１主母線側断路器操作装置４７を上下反転させた構造にほぼ対応するので、詳細説明は省略する。

以上説明した構成のガス絶縁開閉装置において、線路側断路器接地開閉器１を開閉操作する場合は、線路側断路器接地開閉器操作装置３７を手動または電動にて駆動し、操作装置操作軸３１を回転させ、操作装置用スプロケット３２からチェーン１３を介して断路器接地開閉器用スプロケット３０を取り付けている断路器接地開閉器用操作軸３９に回転力を伝達する。これにより、線路側断路器接地開閉器１を開閉操作できる。

第１主母線側断路器２を動作させる場合は、同様に、第１主母線側断路器操作装置４７を電動または手動によって駆動することによって操作する。さらに、第２主母線側断路器接地開閉器３を動作させる場合は、同様に、第２主母線側断路器接地開閉器操作装置６７を電動または手動によって駆動することによって操作する。

以上説明した実施形態によれば、線路側断路器接地開閉器操作装置３７、第１主母線側断路器操作装置４７、第２主母線側断路器接地開閉器操作装置６７がいずれも、断路器接地開閉器などを収納した円筒形タンクの隣接相、もしくは隣接回線あるいは隣接主母線の隣接する円筒形タンク間のほぼ三角柱形状の隙間スペースに操作装置を配置することができ、ガス絶縁開閉装置全体の配置スペースを小さくすることができる。また、タンク中心軸に対して平行方向に操作装置の操作面を配置することで、操作面へのアクセスが容易になり、操作装置の作業性が向上する。

また、操作軸を隣接相や隣接機器の中心軸方向や隣接主母線の中心軸方向に配置され、機器の回線間や主母線間などのスペースが無い場合でも、スプロケットチェーンを適用することができる。

また、スプロケット軸間寸法を固定するサポートを使用することにより、チェーンテンション（張力）調整後もチェーンテンションを維持可能な構造となり、操作の信頼性が向上する。

さらに、操作軸間寸法を変更可能とすれば、操作装置を摺動自在な構造とすることにより、チェーン自体に細工すること無く、寸法調整が可能な構造となる。

さらに、チェーンテンションを調整することにより、スプロケットの軸が水平で、チェーンの使用姿勢が水平面内であっても使用可能となる。

［第２の実施形態］
本発明に係るガス絶縁開閉装置の第２の実施形態を、図８を参照して説明する。図８は、本発明に係るガス絶縁開閉装置の第２の実施形態における第１主母線側断路器接地開閉器操作装置付近の要部拡大立面図であって、第１の実施形態の図６の要部に対応する図である。第１の実施形態と同一の構成には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第１の実施形態の図１ないし図５に示された構成は第２の実施形態でも同様である。

第２の実施形態では、図８に示すように、第１主母線側操作装置操作軸４１と第１主母線側機器駆動軸４９との間の軸間寸法を調整するためのスプロケット軸間寸法調整治具７７が設けられている。スプロケット軸間寸法調整治具７７はターンバックル機能を有している。断路器接地開閉器操作軸４９と操作装置操作軸４１の先端にねじ穴が形成され、スプロケット軸間寸法調整治具７７は、その両端が、ボルトによって、第１主母線側断路器接地開閉器操作軸４９および第１主母線側操作装置操作軸４１のねじ穴に固定されている。

この実施形態で、ターンバックル機能を有したスプロケット軸間寸法調整治具７７をターンバックル操作によって伸縮させることにより、操作装置４７を自在に摺動させ、軸間寸法とチェーンテンションを調整することができる。

従来はチェーンの張力を調整するために、チェーン自体にターンバックルを取り付ける必要があり、組立や調整が容易ではなかった。さらに、断路器接地開閉器操作軸の回転角度はチェーンのターンバックルがスプロケットに当たらない所までしか操作できないため制限されてしまっていた。

この実施形態によれば、ターンバックル機能を有したスプロケット軸間寸法調整治具７７を用いることで、ターンバックル操作にて容易に所望する軸間寸法とチェーンテンションに調整することが可能となり、チェーンにターンバックルを取り付けることは不要となる。

［他の実施形態］
以上説明した各実施形態は単なる例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。たとえば、第２の実施形態のスプロケット軸間寸法調整治具は、第１主母線側断路器操作装置４７に用いるものであるが、同様の調整治具を、線路側断路器接地開閉器操作装置３７や第２主母線側断路器接地開閉器操作装置６７にも用いることができる。

また、上記各実施形態では、線路側断路器接地開閉器操作装置３７、第１主母線側断路器操作装置４７、第２主母線側断路器接地開閉器操作装置６７のすべてを、互いに平行に隣接して配置された円筒形タンクの間のほぼ三角柱形状の隙間スペースに配置するものとした。しかし、必ずしもすべてを三角柱形状の隙間スペース３８、４８に配置しなくても、図９または図１０に示すように、これらのうちの一部でも三角柱形状の隙間スペースに配置すれば、従来に比べて省スペースの効果を得ることができる。また、その場合には省スペースという効果に加え、隣接するそれぞれの線路側断路器接地開閉器操作装置３７、第１主母線側断路器操作装置４７、第２主母線側断路器接地開閉器操作装置６７同士を共通化できるので、コストダウンという別の効果も生ずる。

１：線路側断路器接地開閉器
２：第１主母線側断路器
３：第２主母線側断路器接地開閉器
４：遮断器
５：第１の計器用変流器
６：計器用変圧器
２１：線路側断路器接地開閉器タンク
２２：第１主母線側断路器タンク
２３：第２主母線側断路器接地開閉器タンク
２５：第２の計器用変流器
２６：遮断器タンク
３０：線路側機器用スプロケット（線路側断路器接地開閉器用スプロケット）
３１：線路側機器操作軸（操作装置操作軸）
３２：線路側操作装置用スプロケット
３３：線路側チェーン
３４：線路側スプロケット軸間寸法固定サポート
３５：線路側操作装置サポート
３６：線路側操作装置カバー
３７：線路側断路器接地開閉器操作装置
３８：線路側隙間スペース
３９：線路側機器操作軸（断路器接地開閉器用操作軸）
４０：第１主母線側機器用スプロケット（第１主母線側断路器用スプロケット）
４１：第１主母線側操作装置操作軸
４２：第１主母線側操作装置用スプロケット（第１主母線側断路器用スプロケット）
４３：第１主母線側チェーン
４４：第１主母線側スプロケット軸間寸法固定サポート
４５：第１主母線側操作装置サポート
４６：第１主母線側操作装置カバー
４７：第１主母線側断路器操作装置
４８：第１主母線側隙間スペース
４９：第１主母線側機器駆動軸（第１主母線側断路器接地開閉器操作軸）
５１：第１主母線
５２：第２主母線
５４：線路線側操作面
５５：第１主母線側操作面
６７：第２主母線側断路器接地開閉器操作装置
７０：計器用変圧器タンク
７１：くびれ部
７７：スプロケット軸間寸法調整治具

Claims

絶縁ガスが封入された円筒形の複数のタンクと、
前記タンク内に収容されて絶縁支持部材により支持された導体と、
前記タンク内に収容された前記導体の一部を外部からの駆動力により動作させて機能させる断路器接地開閉器または断路器と、
を備えた三相交流用ガス絶縁開閉装置において、
前記タンクのうちの少なくとも二つが互いに中心軸が平行になるように隣接して配置され、
前記断路器接地開閉器または断路器の操作装置が、前記互いに隣接するタンクの互いに平行な二つの中心軸を含む平面から外れた位置に配置されていること、を特徴とするガス絶縁開閉装置。
前記断路器接地開閉器または断路器を動作させる機器操作軸と、前記操作装置を動作させる操作装置操作軸とが互いに平行であって、
前記機器操作軸および操作装置操作軸にはそれぞれスプロケットが固定され、これらのスプロケット間にチェーンが配置されて、前記操作装置操作軸の回転によって前記機器操作軸が回転するように構成されていること、
を特徴とする請求項１に記載のガス絶縁開閉装置。
前記操作装置の操作面が前記タンクの中心軸方向に対して平行に配置されていること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス絶縁開閉装置
前記操作装置操作軸と前記機器操作軸との距離を調節できるように前記操作装置操作軸が移動可能に構成されていること、を特徴とする請求項３に記載のガス絶縁開閉装置。
前記操作装置操作軸と前記機器操作軸との距離を調節したうえで固定できるサポートを有すること、を特徴とする請求項４に記載のガス絶縁開閉装置。
前記操作装置操作軸および前記機器操作軸が鉛直方向に延びるように配置され、前記チェーンにテンションがかかった状態を維持するように前記操作装置操作軸と前記機器操作軸との距離が調整されていること、を特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載のガス絶縁開閉装置。
前記操作装置操作軸と前記機器操作軸との距離をターンバックルを用いて調節できるように構成されていること、を特徴とする請求項３ないし請求項６のいずれか一項に記載のガス絶縁開閉装置。