JP2015220831A

JP2015220831A - 電力用開閉器

Info

Publication number: JP2015220831A
Application number: JP2014101968A
Authority: JP
Inventors: 亮介福田; Ryosuke Fukuda; 顕大林; Akira Obayashi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2014-05-16
Publication date: 2015-12-07

Abstract

【課題】
気中架線接続形変電所に用いる電力用開閉器の絶縁端子部と中間調整連結筒の接続部付近に発生する最大値となる部位周辺のみの電界値を緩和することができることは勿論、組立作業性が向上し、絶縁端子への不具合ポテンシャルを取り除くこと。
【解決手段】
本発明の電力用開閉器は、上記課題を解決するために、電気接点を内部に有する密封容器と、該密封容器の上面に接続された中間調整連結筒と、該中間調整連結筒に一端が接続され、かつ、それぞれの先端が離れる側に傾斜している２本の絶縁端子とを備えた電力用開閉器であって、前記絶縁端子の傾斜方向外側半周内の一部に電界緩和シールドが配置されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は電力用開閉器に係り、特に、電気接点を内部に有する密封容器の上面に接続された中間調整連結筒を介して接続され、それぞれの先端が離れる側に傾斜している２本の絶縁端子を備えているものに好適な電力用開閉器に関する。

従来の電力用開閉器として、気中架線接続形変電所に用いるガス絶縁構成の電気機器の一例が特許文献１に開示されている。

この特許文献１は、変電所の敷地に設けた構造部材の近傍の据付基礎面に複数の電気機器を設置し、各電気機器間は気中架線にて接続し、旧設の電気機器の損傷した時に置き換える気中架線接続形変電所に用いる電気機器は、上面部に接続用開口部を設けると共に、接続用開口部に通電導体を有する絶縁スペーサを気密に取り付け、かつ、内部に絶縁ガスを封入する密封容器と、この密封容器内に収納され、絶縁スペーサの通電導体と接続する機器本体と、接続用開口部に連結され、内部に絶縁スペーサの通電導体と接続する中間調整導体を有する中間調整連結筒と、中間調整連結筒に一端を支持されて上方に樹立し、かつ、内部の中心導体を、この中間調整連結筒内の中間調整導体と接続する絶縁端子とを備え、絶縁端子及び中間調整連結筒の内部に絶縁ガスを封入して構成し、密封容器は、旧据付基礎部分に一致させた架台に支持させて気中架線接続形変電所に用いることが開示されている。

以下に、上記した特許文献１の構成を図５により説明する。

図５において、２５は、気中架線接続形変電所用のガス絶縁構成の断路器であり、密封容器２６の上面部に接続用開口部２７を設け、この接続用開口部２７に通電導体２８を有する絶縁スペーサ２９を気密に取り付け、かつ、密封容器２６の内部に可動接触子３１及び固定接触子３２を含む断路器本体を収納し、絶縁ガスが封入されている。接続用開口部２７には、通電導体２８と接続する中間調整導体３３を有する中間調整連結筒３４が連結され、各中間調整連結筒３４に一端が支持されて上方に樹立し、かつ、中心導体３５を接続端子３６で中間調整導体３３と着脱可能に接続される絶縁端子３７を備えている。絶縁端子３７及び中間調整連結筒３４の内部には絶縁ガスが封入され、密封容器２６の下部には、旧据付基礎部分に一致させた架台３８を設置されている。

一方、特許文献１の構造では絶縁端子３７と中間調整連結筒３４の接続部付近の電界値が上昇してしまい、設計許容範囲を超えてしまう場合があることが知られている。

上記の特許文献１の問題を解決する一例が、特許文献２に開示されている。この特許文献２は、外部接地シールドを、円周方向に複数に分割された円弧状のシールド片から構成したもので、ブッシング碍管の基部外周において、これらの分割された円弧状のシールド片の端面同士を接合することにより、従来と同様の形の外部接地シールドとすることができる。このため、外部接地シールドをブッシング碍管の頂部から被せる必要がなく、取り付け時のブッシング碍管の笠部等の損傷が防止されることが知られている。

特開２０１３−４６４２６号公報特開平７−２７２５６３号公報

上述した如く、特許文献１の構造では、絶縁端子３７と中間調整連結筒３４の接続部付近の電界値が上昇してしまい、設計許容範囲を超えてしまう場合があることが知られているため、従来は、電界緩和用のリング状のシールドを絶縁端子３７の下部に設けることで対策している。

一方、絶縁端子３７へリング状のシールドを取り付けるに際しては、通常、絶縁端子３７を密封容器２６に接続した後に、シールドを絶縁端子３７の先端から通すことで行われる。リング状のシールドを絶縁端子３７の先端に通すためには、高所作業車などによりシールドを絶縁端子３７の先端まで持ち上げ絶縁端子３７の先端を通し、更に、絶縁端子３７の碍管部３９を通していく。シールドは重量があるため、重機による高所作業は慎重を要し、シールドが絶縁端子などを損傷する場合がある。

上記の対策として特許文献２では、電界緩和用シールドを予め円周方向に分割しておき、電力用開閉器等に接続した後に、分割シールド同士を結合させ、リング状のシールドとする構造を提案している。この構造であれば、接続の際に絶縁端子を損傷するリスクを軽減することができる。

しかし、上記の構造では、最終的にリング状のシールドを形成するため、質量の総計はリング状シールドと同様となる上、分割シールド同士の接続作業が必要となる。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、気中架線接続形変電所に用いる電力用開閉器の絶縁端子と中間調整連結筒の接続部付近に発生する最大値となる部位周辺のみの電界値を緩和することができることは勿論、組立作業性が向上し、絶縁端子への不具合ポテンシャルを取り除くことができる電力用開閉器を提供することにある。

本発明の電力用開閉器は、上記目的を達成するために、電気接点を内部に有する密封容器と、該密封容器の上面に接続された中間調整連結筒と、該中間調整連結筒に一端が接続され、かつ、それぞれの先端が離れる側に傾斜している２本の絶縁端子とを備えた電力用開閉器であって、前記絶縁端子の傾斜方向外側半周内の一部に電界緩和シールドが配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、気中架線接続形変電所に用いる電力用開閉器の絶縁端子部と中間調整連結筒の接続部付近に発生する最大値となる部位周辺のみの電界値を緩和することができることは勿論、組立作業性が向上し、絶縁端子への不具合ポテンシャルを取り除くことができる。

本発明の電力用開閉器の実施例１を示す図である。図１のII−II線に沿う断面図である。本発明の電力用開閉器の実施例１の要部拡大図である。本発明の電力用開閉器の実施例２を示す要部拡大図である。従来技術である特許文献１の気中架線接続形変電所用のガス絶縁構成の断路器を示す図である。

以下、図示した実施例に基づいて本発明の電力用開閉器を説明する。なお、各実施例において、同一構成部品には同符号を使用する。

図１乃至図３に、本発明の電力用開閉器の実施例１を示す。その概略構成は、図５に示した特許文献１の構成に類似している。

該図に示す如く、本実施例では、電気接点である可動接触子と固定接触子（図示せず）を内部に有する密封容器１と、この密封容器１の上面に接続された中間調整連結筒２と、この中間調整連結筒２に一端が接続され、かつ、それぞれの先端が離れる側に傾斜している２本の絶縁端子６とを備え、その絶縁端子６の傾斜方向外側半周内の一部に電界緩和シールドである半割りシールド５が配置されているものである。

以下、具体的に説明する。図１及び２において、内部に遮断部を有する密封容器１の片側側面に遮断部可動側の駆動部である操作箱３が配置され、この操作箱３の底面に制御盤配線を収納するケーブルダクト１１が固定されている。密封容器１にはＳＦ_６ガス等の絶縁ガスが封入されており、このガス中に、可動接触子と固定接触子を有した遮断部が配置されている。ケーブルダクト１１を設けることにより、収納している制御盤配線を風雨などの外乱から保護している。

密封容器１の上面には、中間調整連結筒２を介して架線の引き込みを目的とした２本の絶縁端子６が、絶縁端子６の先端部の電界を考慮し、それぞれの先端が離れる側に傾斜した方向に接続されており、絶縁端子６の先端部には、リング状の電界緩和用の頭部シールド７が接続されている。密封容器１の下面には、ガス遮断器を支持する架台１０が密封容器１の重量を均等に支えるように、図示していないが４ヶ所接続されている。

また、絶縁端子６と密封容器１をつなぐ中間調整連結筒２には、密封容器１と中間調整連結筒２の接続部近傍の中間調整連結筒２に、絶縁端子６の通電部の電流を測定するために変流器（以下、ＣＴという）４が設けられている。このＣＴ４の上方及び中間調整連結筒２と絶縁端子６の接続部３０より下方の中間調整連結筒２には、中間調整連結筒２と絶縁端子６の接続作業（具体的には、導体同士を集電子を介して接続する作業）時の作業性向上（その作業を観測することで作業性が向上）を目的とし、中間調整連結筒２の内部を観測するフランジ状の観測窓９が傾斜側及び反傾斜側それぞれに配置されている。

また、ＣＴ４を中間調整連結筒２の上部から通して密封容器１と中間調整連結筒２の接続部近傍に配置するため、傾斜側及び反傾斜側のそれぞれの観測窓９は、ＣＴ４を取り付ける際に干渉しないような位置に配置されている。更に、ＣＴ４の絶縁端子６の軸方向の高さは、ＣＴ４が観測窓９に干渉しない位置であって、かつ、多数のＣＴ４の仕様に対応可能なように、ＣＴ４と観測窓９の隙間を製作工程上必要最低限の裕度のみを残した高さとしている。

同様に、ＣＴ４の上方及び中間調整連結筒２と絶縁端子６の接続部３０より下方に、シールド取り付け座８が、観測窓９と干渉しない位置であって、かつ、中間調整連結筒２の傾斜方向外側半周内に収まるように設けられ、溶接で固定されている。

上述したシールド取り付け座８に、Ｌ字形状のシールド支持部材１３の一端がボルト締結され、このシールド支持部材１３の他端には、シールド接続部材１２ａ、１２ｂがボルト締結されており、このシールド接続部材１２ａ、１２ｂと半割りシールド５が、中間調整連結筒２と絶縁端子６との接続部３０より上方の位置に配置されるように、溶接により接続されている。

また、半割りシールド５及びシールド取り付け座８は、半割りシールド５に接地電位を与えるために、金属で作製されている。図２に示すように、半割りシールド５はリングを半分に分割した形状をしており、重量軽減のために中空構造として用いてもかまわない。

また、半割りシールド５及びシールド接続部材１２ａ、１２ｂを支持するシールド支持部材１３の機械的強度を設計許容値内に収めるため、シールド取り付け座８を複数ヶ所（本実施例では４ヶ所）取り付けている。即ち、シールド取り付け座８を複数ヶ所取り付けることで、１本のシールド支持部材１３の機械的強度を設計許容値内に収めることができる。

また、半割りシールド５は、中間調整連結筒２と絶縁端子６の接続部３０付近での電界において、より厳しい（電界が強い）部分である中間調整連結筒２の傾斜方向外側半周内に配置されているため、半割りシールド５を片側のみに配置することを可能としている。

図１に示す電力用電気機器の場合、絶縁端子６の先端が充電されるため、中間調整連結筒２と絶縁端子６の接続部３０の近傍から接地電位までにかけて、電界が発生することになる。半割りシールド５は、絶縁端子６の先端が充電されることにより、発生する中間調整連結筒２と絶縁端子６の接続部３０の周辺の電界を緩和することを目的としており、電界は接地電位が近傍に存在すると小さくなるので、密封容器１と中間調整連結筒２が近傍に存在する中間調整連結筒２の傾斜方向内側半周付近の電界は、中間調整連結筒２の傾斜方向外側半周付近の電界より小さくなる。従って、電界が過酷となる中間調整連結筒２の傾斜方向外側半周付近の電界を対象とし、半割りシールド５を配置することにより、本実施例の構成を可能としている。

また、本実施例では、ＣＴ４の上方近傍に従来のリング状のシールドを半分に分割した半割りシールド５を適用していることにより、絶縁端子６を密封容器１に接続した後でも、半割りシールド５のシールド取り付け座８への締結が絶縁端子６の側面から行うことができる。従って、絶縁端子６を斜め方向に接続された横形ガス遮断器においても、絶縁端子６の頭部から下部シールドを通す必要がなく、作業信頼性の向上が期待できる。

また、半割りシールド５の形状では開口側の電界値が強まるが、中間調整連結筒２と絶縁端子６の接続部３０の電界強度は傾斜方向外側付近で強くなるので、半割りシールド５の取付位置を傾斜方向外側半周内とすることにより、半割りシールド５を片側のみに設置させることを可能とした。これにより、通常のリング状シールドに比べ質量を大幅に軽減させることができ、現地での半割りシールドの接続作業も省略できる。更に、機器強度を満足するため、シールド取り付け座８を中間調整連結筒２の傾斜方向外側半周内に複数点設ける構造としている。

このような本実施例の構成とすることにより、気中架線接続形変電所に用いる電力用開閉器の絶縁端子部と中間調整連結筒の接続部付近に発生する最大値となる部位周辺のみの電界値を緩和することができることは勿論、組立作業性が向上し、絶縁端子への不具合ポテンシャルを取り除くことができる効果がある。

図４に、本発明の電力用開閉器の実施例２を示す。なお、実施例１と同一構成については、同じ符号を付し説明を省略する。

図４に示す如く、本実施例では、中間調整連結筒２と絶縁端子６の接続部３０に、絶縁端子下部フランジ１４が設けられているが、この絶縁端子下部フランジ１４に、Ｌ字状のシールド支持部材１３の一端がボルト締結されている。そして、このシールド支持部材１３の他端に、シールド接続部材１２ａ、１２ｂがボルト締結されており、このシールド接続部材１２ａ、１２ｂと半割りシールド５が溶接により接続されている。

上記構造を採用することにより、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、絶縁端子６を密封容器１に接続する前に、絶縁端子６と半割りシールド５を接続しておくことが可能となり、組立作業を行う環境や条件に合わせた作業順序の選択が可能となる。

上記実施例においては、遮断器を例に本発明を説明したが、本発明は遮断器に限られるものではなく、ガス絶縁開閉装置等、先端が離れる方向に傾斜した２本の絶縁端子を有する電力用開閉装置（例えば、ガス絶縁母線）に適用することが可能である。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１、２６…密封容器、２、３４…中間調整連結筒、３…操作箱、４…変流器（ＣＴ）、５…半割りシールド、６、３７…絶縁端子、７…頭部シールド、８…シールド取り付け座、９…観測窓、１０、３８…架台、１１…ケーブルダクト、１２ａ、１２ｂ…シールド接続部材、１３…シールド支持部材、１４…絶縁端子下部フランジ、２５…気中架線接続形変電所用のガス絶縁構成断路器、２７…接続用開口部、２８…通電導体、２９…絶縁スペーサ、３０…中間調整連結筒と絶縁端子の接続部、３１…可動接触子、３２…固定接触子、３３…中間調整導体、３５…中心導体、３６…接続端子、３９…碍管部。

Claims

電気接点を内部に有する密封容器と、該密封容器の上面に接続された中間調整連結筒と、該中間調整連結筒に一端が接続され、かつ、それぞれの先端が離れる側に傾斜している２本の絶縁端子とを備えた電力用開閉器であって、
前記絶縁端子の傾斜方向外側半周内の一部に電界緩和シールドが配置されていることを特徴とする電力用開閉器。
請求項１に記載の電力用開閉器において、
前記電界緩和シールドは、前記絶縁端子と前記中間調整連結筒の接合部上方に配置されていることを特徴とする電力用開閉器。
請求項１又は２に記載の電力用開閉器において、
前記絶縁端子との接続部下方の前記中間調整連結筒にシールド取り付け座を有し、該シールド取り付け座にシールド支持部材が締結されていると共に、前記シールド支持部材の他端にシールド接続部材が締結され、前記シールド接続部材に前記電界緩和シールドが支持されていることを特徴とする電力用開閉器。
請求項３に記載の電力用開閉器において、
前記シールド支持部材は、Ｌ字形状を成していることを特徴とする電力用開閉器。
請求項３又は４に記載の電力用開閉器において、
前記絶縁端子との接続部下方の前記中間調整連結筒の傾斜側及び反傾斜側のそれぞれに、前記中間調整連結筒の内部を観測する観測窓が設けられ、前記シールド取り付け座は、前記観測窓と干渉しない位置で、かつ、前記中間調整連結筒の傾斜方向外側半周内に収まるように取り付けられていることを特徴とする電力用開閉器。
請求項１又は２に記載の電力用開閉器において、
前記中間調整連結筒と前記絶縁端子はフランジを介して接続され、前記フランジにシールド支持部材が締結されていると共に、前記シールド支持部材の他端にシールド接続部材が締結され、前記シールド接続部材に前記電界緩和シールドが支持されていることを特徴とする電力用開閉器。
請求項６に記載の電力用開閉器において、
前記シールド支持部材は、Ｌ字形状を成していることを特徴とする電力用開閉器。
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電力用開閉器において、
前記電界緩和シールドは、半割りシールドであることを特徴とする電力用開閉器。