JP2011223725A - ガス絶縁母線 - Google Patents

Abstract

【課題】直線配置のガス絶縁母線であっても、大きな熱伸縮量の吸収を簡易な構成で可能とするガス絶縁母線を提供する。
【解決手段】ガス絶縁母線１０は、単相ガス絶縁母線３及びＺ形状の三相一括ガス絶縁母線１４を備え、Ｚ形状の三相一括ガス絶縁母線１４は母線底部１４ａと母線鉛直部１４ｂと母線高部１４ｃとからなり、母線鉛直部１４ｂに、三相一括複式伸縮継手ガス絶縁母線５を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガス絶縁母線に関し、特に熱伸縮による変位を容易に吸収することが可能なガス絶縁母線に関する。

近年、電力需要の増大に伴い高電圧大容量の電気所が必要となっている。このような電気所においては、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）から離れた位置にブッシングや変圧器が配置されることが多い。このため、ガス絶縁開閉装置からブッシングや変圧器までを長尺のガス絶縁母線（ＧＩＢ）で接続することになる。

ガス絶縁開閉装置では絶縁性ガスを充填したタンク内に導体を収納しているため、所要スペースの縮小化、信頼性・安全性の向上、環境調和を図ることができる。しかし、タンクは周囲の温度変化、日射および導体電流による発熱、温度上昇等によって熱伸縮するため、タンクの熱伸縮量が非常に大きくなることがある。よって、長尺のガス絶縁母線において熱伸縮量を吸収する構造をとらないとタンクに過大な荷重が発生し、損傷を受ける可能性がある。

従来、このようなタンクの熱伸縮に起因する機器の損傷を防止するため、ガス絶縁母線の一部に伸縮性を有する伸縮継手ガス絶縁母線を挿入して、熱伸縮量を吸収することが行われている。この際、熱伸縮量が小さい場合には、伸縮ベロー継手１個により熱伸縮量を吸収する単式伸縮継手ガス絶縁母線が適用される。しかし、熱伸縮量が大きくなると１個の単式伸縮継手ガス絶縁母線では熱伸縮量を吸収できないため、２個以上の単式伸縮継手ガス絶縁母線を設置する必要がある。

図５は、ガス絶縁母線に単式伸縮継手ガス絶縁母線を適用した従来の変位吸収装置の一例を示すものである。

この変位吸収装置５０では、長尺状の三相一括ガス絶縁母線２から各相毎に３本に分岐して単相ガス絶縁母線３とされ、この単相ガス絶縁母線３がガス絶縁開閉装置１と接続されている。また、この変位吸収装置５０では、三相一括ガス絶縁母線２の単相ガス絶縁母線３側に単式伸縮継手ガス絶縁母線４ａが、ブッシング（図示せず）側に単式伸縮継手ガス絶縁母線４ｂが配置されている。

温度変化により、ガス絶縁開閉装置１と接続される三相一括ガス絶縁母線２の長尺方向に熱伸縮が発生するが、この熱伸縮量は三相一括ガス絶縁母線２の長さに比例する。この変位吸収装置５０では三相一括ガス絶縁母線２が長く、大きな熱伸縮量が発生するため、２個の単式伸縮継手ガス絶縁母線４ａ、４ｂを配置することにより、この熱伸縮量を吸収している。

また、熱伸縮量が大きい場合には、金属容器の両端に伸縮ベロー継手を２個取り付け、両端のベロー継ぎ手のフランジ間をスタッドで連結した複式伸縮継手ガス絶縁母線が用いられる。

この複式伸縮継手ガス絶縁母線では、両端のベロー継手のフランジに対してスタッドを傾斜可能な構造とすることで、軸方向と直交方向の変位が吸収することができる。この複式伸縮継手ガス絶縁母線をＬ字状配置のガス絶縁母線の短軸側に配置することにより、伸縮継手ガス絶縁母線１個で長軸側の大きな熱伸縮量が吸収可能となる（例えば、特許文献１参照）。

図６は、複式伸縮継手ガス絶縁母線をガス絶縁母線に適用した従来の変位吸収装置の一例を示すものである。

この変位吸収装置６０は、Ｌ字状に配置された三相一括ガス絶縁母線６が３本に分岐して単相ガス絶縁母線３とされ、この単相ガス絶縁母線３がガス絶縁開閉装置１と接続されている。また、この変位吸収装置６０では、Ｌ字状に配置された三相一括ガス絶縁母線６における短軸６ｂ側に、軸方向と直交方向に変位可能な複式伸縮継手ガス絶縁母線７が配置されている。

この変位吸収装置６０では、複式伸縮継手ガス絶縁母線７により、Ｌ字状に配置された三相一括ガス絶縁母線６の長軸６ａ側のガス絶縁母線の熱伸縮量を吸収する。

図７は、上記複式伸縮継手ガス絶縁母線７の詳細な構造を示すものである。

この複式伸縮継手ガス絶縁母線７では、金属容器８の両側にフランジ１１ａ，１２ａが形成され、その両側に一対の伸縮ベロー継手９が連結されている。この一対の伸縮ベロー継手９は、それぞれフランジ１１ｂ，１２ｂを介してＬ字状の三相一括ガス絶縁母線６の短軸６ｂと接続されている。また、フランジ１１ａ，１２ａ間には、複数のスタッド１３が図中水平方向へ傾斜可能にフランジ１１に固定されている（図７（ａ））。

この構造により、両端のフランジ１１ａ，１２ａに対して中央の金属容器８およびスタッド１３が一定角度まで傾斜可能となり（図７（ｂ））、軸方向には伸縮せずに、軸方向と直交方向に変位が可能となる。

特開平１０−２４８１４７号公報

しかしながら、上述の複式伸縮継手ガス絶縁母線７を用いて熱伸縮を吸収させるには、図６に示すように、ガス絶縁母線をＬ字状に配置しなければならず、図５に示すような直線配置のガス絶縁母線には適用できなかった。

一方、直線配置のガス絶縁母線において、大きな熱伸縮量を吸収するためには、図５に示すように、複数個の単式伸縮継手ガス絶縁母線を使用しなければならず、高価で煩雑な機器構成となっていた。

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なされたものであり、直線配置のガス絶縁母線であっても、大きな熱伸縮量の吸収を簡易な構成で可能とするガス絶縁母線を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明のガス絶縁母線は、絶縁性ガスを充填したタンク内に導体を収納したガス絶縁開閉装置に接続されるガス絶縁母線であって、前記ガス絶縁開閉装置とその外部の機器とを接続するため、水平方向に延在するとともに、鉛直方向から見たときに略直線状に配置され互いに水平高さの異なる２つのタンク水平部と、前記２つのタンク水平部を繋ぐ鉛直方向に延在するタンク鉛直部を有するとともに、前記タンク鉛直部に形成され、複数の伸縮ベロー継手を用いて前記タンク水平部で生じる熱伸縮を吸収する複式伸縮継手ガス絶縁母線を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、直線配置のガス絶縁母線であっても、簡易な構成で大きな熱伸縮量の吸収が可能になる。

本発明に係るガス絶縁母線の第１の実施の形態を示す概略図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図。 本発明に係るガス絶縁母線の第２の実施の形態を示す概略図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図。 本発明に係るガス絶縁母線の第３の実施の形態を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。 本発明に係るガス絶縁母線の第４の実施の形態を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。 従来の変位吸収装置の一例を示す概略図。 従来の変位吸収装置の他の例を示す概略図。 複式伸縮継手ガス絶縁母線の具体的な構成を示す概略図であり、（ａ）は変位前、（ｂ）は変位後の状態を示す。

以下に、本発明に係るガス絶縁母線の実施の形態について図面に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
図１（ａ），（ｂ）は、本発明に係るガス絶縁母線の第１の実施の形態を示す概略図である。

このガス絶縁母線１０においては、通常の母線の位置に設置される母線底部１４ａと、母線の高さを変更するための母線鉛直部１４ｂと、高所に設置される母線高部１４ｃとから構成され、これらの三相一括ガス絶縁母線１４を側面から見た場合に略Ｚ形状を成している。このＺ形状の三相一括ガス絶縁母線１４は、図１（ｂ）に示すように、上方（鉛直方向）から見たときには全体が直線状であり、１つのタンク内３相分（３本）の導体を収納して形成されている。更に、母線底部１４ａと設置面（地面）との間には摺動脚１９が配設され、図中水平方向に摺動可能に構成され、他方、母線高部１４ｃは固定脚２１で予め決められた高さ位置に支持されている。

三相一括ガス絶縁母線１４の母線高部１４ｃは３本の単相ガス絶縁母線３に分岐され、ガス絶縁開閉装置１と接続されている。

また、ガス絶縁開閉装置１は、相毎にガス遮断器１５、母線側断路器１６、線路側断路器１７、及び避雷器１８をそれぞれ備えている。

更に、母線鉛直部１４ｂには、図７で示した構造を有する三相一括複式伸縮継手ガス絶縁母線５が配置されている。

このガス絶縁母線１０によれば、三相一括複式伸縮継手ガス絶縁母線５を鉛直に配置することにより、単式伸縮継手ガス絶縁母線を複数個設置する必要がなく、直線配置のガス絶縁母線であっても大きな熱伸縮量を吸収することが可能になる。

（第２の実施の形態）
図２（ａ），（ｂ）は、本発明に係るガス絶縁母線の第２の実施の形態を示す概略図である。なお、第１の実施の形態と同一箇所には同一の符号を付して説明を省略する。

このガス絶縁母線２０においては、通常の母線の位置に設置される三相一括ガス絶縁母線２から分岐鉛直部２３を介して３つの単相ガス絶縁母線３ａ，３ｂ，３ｃが高所に設置され、ガス絶縁開閉装置１と接続されている。また、三相一括ガス絶縁母線２、分岐鉛直部２３、単相ガス絶縁母線３ａ，３ｂ，３ｃは、図２（ｂ）に示すように、上方（鉛直方向）から見て全体が直線状になるように形成されている。なお、単相ガス絶縁母線とは、１つのタンク内に１相分（１本）の導体を収納して形成されているものである。

更に、分岐鉛直部２３には、図７で示した構造を有する単相複式伸縮継手ガス絶縁母線２５が配置されている。

このガス絶縁母線２０によれば、単相複式伸縮継手ガス絶縁母線２５を鉛直に配置することにより、単式伸縮継手ガス絶縁母線を複数個設置する必要がなく、直線配置のガス絶縁母線であっても大きな熱伸縮量を吸収することが可能になる。

（第３の実施の形態）
図３（ａ），（ｂ）は、本発明に係るガス絶縁母線の第３の実施の形態を示す概略図である。なお、第１の実施の形態と同一箇所には同一の符号を付して説明を省略する。

このガス絶縁母線３０においては、三相一括ガス絶縁母線２から単相のブッシング３６を接続するための各分岐部３２に、図７で示した構造を有する単相複式伸縮継手ガス絶縁母線２５が水平方向に３個配置されている。

このガス絶縁母線３０によれば、ブッシング３６接続部への分岐部に単相複式伸縮継手ガス絶縁母線２５を配置することにより、ガス絶縁母線の配置形状にかかわらず、大きな熱伸縮量を吸収することが可能になる。

（第４の実施の形態）
図４（ａ），（ｂ）は、本発明に係るガス絶縁母線の第４の実施の形態を示す概略図である。

このガス絶縁母線４０においては、三相一括ガス絶縁母線２から鉛直分岐部４６、単相ガス絶縁母線３を介して変圧器４７の接続部４８へと接続されている。すなわち、第１もしくは第２の実施の形態におけるガス絶縁開閉装置１に代えて変圧器４７を接続したものである。

また、三相一括ガス絶縁母線２、鉛直分岐部４６、単相ガス絶縁母線３は、図４（ａ）に示すように、上方から見て全体が直線状になるように形成されている。

更に、鉛直分岐部４６に、図７で示した構造を有する単相複式伸縮継手ガス絶縁母線２５が鉛直に配置されている。

このガス絶縁母線４０によれば、単相複式伸縮継手ガス絶縁母線２５を鉛直に配置することにより、単式伸縮継手ガス絶縁母線を複数個設置する必要がなく、直線配置のガス絶縁母線であっても大きな熱伸縮量を吸収することが可能になる。

１ ・・・ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）
２ ・・・三相一括ガス絶縁母線（ＧＩＢ）
３ａ，３ｂ，３ｃ・・・単相ガス絶縁母線
４ａ，４ｂ・・・単式伸縮継手ガス絶縁母線
５ ・・・三相一括複式伸縮継手ガス絶縁母線
６ ・・・三相一括ガス絶縁母線
６ａ・・・長軸
６ｂ・・・短軸
７ ・・・複式伸縮継手ガス絶縁母線
８ ・・・金属容器
９ ・・・伸縮ベロー継手
１０・・・ガス絶縁母線
１１ａ，１２ａ・・・フランジ（第１のフランジ）
１１ｂ，１２ｂ・・・フランジ（第２のフランジ）
１３・・・スタッド
１４・・・三相一括ガス絶縁母線
１４ａ・・・母線底部（タンク水平部）
１４ｂ・・・母線鉛直部（タンク鉛直部）
１４ｃ・・・母線高部（タンク水平部）
１５・・・ガス遮断器
１６・・・母線側断路器
１７・・・線路側断路器
１８・・・避雷器
１９・・・摺動脚
２０・・・ガス絶縁母線
２１・・・固定脚
２３・・・分岐鉛直部（タンク鉛直部）
２５・・・単相複式伸縮継手ガス絶縁母線
３０・・・ガス絶縁母線
３２・・・分岐部
３６・・・ブッシング
４０・・・ガス絶縁母線
４６・・・鉛直分岐部
４７・・・変圧器
４８・・・接続部
５０・・・変位吸収装置
６０・・・変位吸収装置

Claims (4)

1. 絶縁性ガスを充填したタンク内に導体を収納したガス絶縁開閉装置に接続されるガス絶縁母線であって、
   前記ガス絶縁開閉装置とその外部の機器とを接続するため、水平方向に延在するとともに、鉛直方向から見たときに略直線状に配置され互いに水平高さの異なる２つのタンク水平部と、
   前記２つのタンク水平部を繋ぐ鉛直方向に延在するタンク鉛直部を有するとともに、前記タンク鉛直部に形成され、複数の伸縮ベロー継手を用いて前記タンク水平部で生じる熱伸縮を吸収する複式伸縮継手ガス絶縁母線を備えたことを特徴とするガス絶縁母線。
2. 前記複式伸縮継手ガス絶縁母線は、タンクを形成する金属容器の両端面に第１のフランジが形成され、該第１のフランジ面側に一対の伸縮ベロー継手が取り付けられ、この一対の伸縮ベロー継手がそれぞれ第２のフランジを介して前記タンク鉛直部と接続される一方、前記第１および第２のフランジ間はスタッドにより連結されていることを特徴とする請求項１記載のガス絶縁母線。
3. 前記２つのタンク水平部および前記タンク鉛直部がいずれも三相一括ガス絶縁母線からなり、前記複式伸縮継手ガス絶縁母線として三相複式伸縮継手ガス絶縁母線を用いたことを特徴とする請求項１又は２記載のガス絶縁母線。
4. 前記２つのタンク水平部および前記タンク鉛直部が単相ガス絶縁母線からなり、前記複式伸縮継手ガス絶縁母線として単相複式伸縮継手ガス絶縁母線を用いたことを特徴とする請求項１又は２項記載のガス絶縁母線。

Images