JP2019193328A - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高さを低く抑えることができ、かつ主母線の機器を更新する際に、ガス絶縁開閉装置に接続された系統の運用を継続可能とするガス絶縁開閉装置を得ること。【解決手段】ガス絶縁開閉装置１００は、第１の主母線１０と、第２の主母線２０と、接地開閉器１１，１３が設けられている第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃと、接地開閉器２１，２３が設けられている第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、遮断器１５と、を備える。ガス絶縁開閉装置１００が設置された状態において、第１の主母線１０と第２の主母線２０との各々は第１の方向に延ばされているとともに第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃと第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃとの各々は第１の方向に垂直な第２の方向に延ばされており、かつ、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃと第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃとは第１の方向に並べられて配置される。【選択図】図２

Description

本発明は、二重母線構造を有するガス絶縁開閉装置に関する。

送電線の保護のための複数の種類の機器を一体にして設計されたガス絶縁開閉装置において、二重母線構造を有するガス絶縁開閉装置が知られている。二重母線構造を有するガス絶縁開閉装置では、２つの主母線のうちの１つが停止した際に、ガス絶縁開閉装置に接続された系統の運用を、他の１つの主母線を通じて継続することができる。

２つの主母線の１つから分岐された分岐母線と、２つの主母線の他の１つから分岐された分岐母線と、かかる２つの分岐母線に接続された遮断器と、分岐母線ごとに設けられた断路器とを有する二重母線構造のガス絶縁開閉装置が知られている。かかる従来のガス絶縁開閉装置では、１つの主母線の機器を更新する場合に、当該１つの主母線に繋げられている分岐母線の断路器が操作される。当該１つの主母線が停止される一方、他の１つの主母線を継続して使用できるため、当該他の１つの主母線を通じて系統の運用を継続することができる。このような機器の配置を可能とするために、従来のガス絶縁開閉装置では、２つの分岐母線が鉛直方向において並べられた構成が採用されている。

また、特許文献１には、据付面上に水平に配置された遮断器と、遮断器の両端のうちの一方の端の側に配置された２つの主母線とを有するガス絶縁開閉装置が開示されている。２つの主母線の各々の鉛直上方には、遮断器に接続された断路器が設けられている。断路器が設けられているタンク同士は、水平方向に並べられて互いに連結されている。

特開昭６０−２１３２０５号公報

ガス絶縁開閉装置は、装置の重心を低くすることによる耐震性能の向上あるいは輸送における負担の低減といった種々の理由から、高さを低く抑えることが求められている。しかしながら、上記する従来のガス絶縁開閉装置では、２つの分岐母線が鉛直方向において並べられることから、高さを低く抑えることが困難である。

上記の特許文献１に開示されているガス絶縁開閉装置は、鉛直方向において並べられる分岐母線を有していない点において、上記する従来のガス絶縁開閉装置とは異なる。上記の特許文献１のガス絶縁開閉装置と、上記する従来のガス絶縁開閉装置とでは、単線結線の構成が異なることから、上記の特許文献１に開示されているガス絶縁開閉装置では、主母線の機器を更新する際に系統の運用を継続することができないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高さを低く抑えることができ、かつ主母線の機器を更新する際に、ガス絶縁開閉装置に接続された系統の運用を継続可能とするガス絶縁開閉装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるガス絶縁開閉装置は、二重母線構造を有する。本発明にかかるガス絶縁開閉装置は、第１の主母線と、第２の主母線と、第１の主母線から分岐されており、第１の接地開閉器が設けられている第１の分岐母線と、第２の主母線から分岐されており、第２の接地開閉器が設けられている第２の分岐母線と、第１の分岐母線と第２の分岐母線とに接続された遮断器と、を備える。ガス絶縁開閉装置が設置された状態において、第１の主母線と第２の主母線との各々は鉛直方向に垂直な第１の方向に延ばされているとともに第１の分岐母線と第２の分岐母線との各々は第１の方向と鉛直方向とに垂直な第２の方向に延ばされており、かつ、第１の分岐母線と第２の分岐母線とは第１の方向に並べられて配置される。

本発明によれば、高さを低く抑えることができ、かつ主母線の機器を更新する際に、ガス絶縁開閉装置に接続された系統の運用を継続することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかるガス絶縁開閉装置の構成を示す単線結線図 実施の形態１にかかるガス絶縁開閉装置の外観を示す上面図 図２に示すガス絶縁開閉装置のうち第２の分岐母線を含む部分の側面図 図２に示すガス絶縁開閉装置の全体を示す側面図

以下に、本発明の実施の形態にかかるガス絶縁開閉装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるガス絶縁開閉装置１００の構成を示す単線結線図である。ガス絶縁開閉装置１００は、二重母線構造を有する。ガス絶縁開閉装置１００は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の三相について、相ごとに設けられたタンクに導体と遮断器とが収容された三相分離型のガス絶縁開閉装置である。

ガス絶縁開閉装置１００は、第１の主母線１０と、第２の主母線２０と、第１の主母線１０から分岐された第１の分岐母線１０ａと、第２の主母線２０から分岐された第２の分岐母線２０ａと、第１の分岐母線１０ａと第２の分岐母線２０ａとの接続点に接続された遮断器１５と、を備える。第１の分岐母線１０ａは、第１の主母線１０から送受電対象へ向けて分岐されている。第２の分岐母線２０ａは、第２の主母線２０から送受電対象へ向けて分岐されている。送受電対象の図示は省略している。

第１の分岐母線１０ａには、第１の接地開閉器である２つの接地開閉器１１，１３と、第１の断路器である断路器１２とが設けられている。断路器１２は、２つの接地開閉器１１，１３の間に接続されている。第２の分岐母線２０ａには、第２の接地開閉器である２つの接地開閉器２１，２３と、第２の断路器である断路器２２とが設けられている。断路器２２は、２つの接地開閉器２１，２３の間に接続されている。

第１の分岐母線１０ａのうちの１つの端は、第１の主母線１０との分岐点に接続されている。第２の分岐母線２０ａのうちの１つの端は、第２の主母線２０との分岐点に接続されている。第１の分岐母線１０ａのうちの他の１つの端と、第２の分岐母線２０ａのうちの他の１つの端とは、接続点にて互いに接続されている。第１の分岐母線１０ａと第２の分岐母線２０ａとの接続点には、計器用変流器１４と、遮断器１５と、計器用変流器１６と、接地開閉器１７と、断路器１８と、接地開閉器１９とが直列に接続されている。

図２は、実施の形態１にかかるガス絶縁開閉装置１００の外観を示す上面図である。図３は、図２に示すガス絶縁開閉装置１００のうち第２の分岐母線２０ａを含む部分の側面図である。図３には、第２の分岐母線２０ａを含む部分を、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線から見たときの状態を示している。図４は、図２に示すガス絶縁開閉装置１００の全体を示す側面図である。図２、図３および図４には、設置面に設置された状態のガス絶縁開閉装置１００を示している。

図２、図３および図４において、Ｘ軸およびＹ軸は、水平方向の軸であって互いに垂直な２軸とする。Ｚ軸は、鉛直方向の軸とする。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに垂直な３軸である。Ｙ軸に平行な方向を、第１の方向であるＹ軸方向とし、Ｘ軸に平行な方向を、第２の方向であるＸ軸方向とし、Ｚ軸に平行な方向を、第３の方向であるＺ軸方向とする。設置面は、Ｘ軸とＹ軸とに平行な水平面とする。Ｚ軸方向は、高さ方向である。

第１の主母線１０からは、相ごとに設けられた第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃが分岐されている。第２の主母線２０からは、相ごとに設けられた第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃが分岐されている。第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各々は、同様の構成を有している。第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々は、同様の構成を有している。なお、図１には、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃのうちの第１の分岐母線１０ａと、第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃのうちの第２の分岐母線２０ａと、第１の分岐母線１０ａおよび第２の分岐母線２０ａに接続されている構成要素とを示している。

ガス絶縁開閉装置１００において、図１に示す構成要素は、相ごとにタンクに収容されている。タンク内には、絶縁ガスが封入されている。絶縁ガスの一例には、ＳＦ_６ガスが挙げられる。

第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各々には、接地開閉器１１，１３と断路器１２とが設けられている。第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々には、接地開閉器２１，２３と断路器２２とが設けられている。第１の分岐母線１０ａと第２の分岐母線２０ａとの接続点は、タンク３１ａに収容されている。第１の分岐母線１０ｂと第２の分岐母線２０ｂとの接続点は、タンク３１ｂに収容されている。第１の分岐母線１０ｃと第２の分岐母線２０ｃとの接続点は、タンク３１ｃに収容されている。

タンク３１ａに収容されている接続点には、計器用変流器１４と、遮断器１５と、計器用変流器１６と、接地開閉器１７と、断路器１８と、接地開閉器１９とが設けられた接続母線３０ａが接続されている。タンク３１ｂに収容されている接続点には、計器用変流器１４と、遮断器１５と、計器用変流器１６と、接地開閉器１７と、断路器１８と、接地開閉器１９とが設けられた接続母線３０ｂが接続されている。タンク３１ｃに収容されている接続点には、計器用変流器１４と、遮断器１５と、計器用変流器１６と、接地開閉器１７と、断路器１８と、接地開閉器１９とが設けられた接続母線３０ｃが接続されている。接続母線３０ａ，３０ｂ，３０ｃの各々は、接続点から送受電へ向けて延ばされている。

第１の主母線１０が収容されているタンクと、第２の主母線２０が収容されているタンクとは、設置面に設置される。ガス絶縁開閉装置１００が設置面に設置された状態において、第１の主母線１０と第２の主母線２０との各々は、Ｙ軸方向に延ばされている。第１の主母線１０から第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃが分岐されている位置である各分岐点は、第１の主母線１０の鉛直上方に相ごとに配置されているタンクの各々に収容されている。第２の主母線２０から第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃが分岐されている位置である各分岐点は、第２の主母線２０の鉛直上方に相ごとに配置されているタンクの各々に収容されている。

第１の主母線１０と第１の分岐母線１０ａとの分岐点と、第２の主母線２０と第２の分岐母線２０ａとの分岐点とは、Ｘ軸方向においてずらされている。第１の分岐母線１０ａは、第２の主母線２０の鉛直上方を通されている。第１の分岐母線１０ａの高さ位置は、第２の主母線２０の上の分岐点の高さ位置に合わせられている。第１の分岐母線１０ａと第２の分岐母線２０ａとの各々は、Ｘ軸方向に延ばされている。第１の分岐母線１０ａと第２の分岐母線２０ａとは、同じ高さ位置にてＹ軸方向に並べられて配置される。

第１の分岐母線１０ｂおよび第２の分岐母線２０ｂと、第１の分岐母線１０ｃおよび第２の分岐母線２０ｃとは、第１の分岐母線１０ａおよび第２の分岐母線２０ａと同様に配置されている。これにより、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃと第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃとは、いずれも平行に配置されるとともに、同じ高さ位置にて並べられて配置される。

接続母線３０ａ，３０ｂ，３０ｃの各々は、Ｘ軸方向に延ばされている。接続母線３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃと第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃと同じ高さ位置にてＹ軸方向に並べられて配置される。

ガス絶縁開閉装置１００は、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃと第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃとがＹ軸方向に並べられて配置されることにより、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各々が第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々の鉛直上方に配置される場合の構成と比較して、高さＨを低く抑えることが可能となる。高さＨは、ガス絶縁開閉装置１００のうち設置面と接触する位置から、ガス絶縁開閉装置１００のうちの最上部までの高さとする。図３および図４に示す構成では、最上部は、接地開閉器１１，１３が設けられているタンクの上端と、接地開閉器２１，２３が設けられているタンクの上端とである。

高さＨを低く抑えることができることで、ガス絶縁開閉装置１００の重心をより低い位置とすることができる。ガス絶縁開閉装置１００は、重心が低い位置となることで、耐震性能の向上が可能となる。耐震性能の向上により、ガス絶縁開閉装置１００は、耐震強度を補うために設けられる構成を省略あるいは簡易化することができる。

高さＨを低く抑えることができることで、車両への積載によるガス絶縁開閉装置１００の輸送の際に、道路における車両の通行において定められた輸送制限高さの範囲に高さＨを収められる可能性が高くなる。ガス絶縁開閉装置１００は、ガス絶縁開閉装置１００の製造現場からガス絶縁開閉装置１００の設置場所まで、設置場所に設置されるときの形態である最終形態にまで組み立てられた状態での輸送が可能となる。ガス絶縁開閉装置１００は、最終形態での輸送が可能となることで、製造現場にて試験のために組み立てられた後における輸送のための解体の作業と、輸送後の設置場所での再組み立ての作業とが不要となる。ガス絶縁開閉装置１００は、輸送のための解体が不要となることによって、ガス絶縁開閉装置１００の内部への異物の混入を防ぐための措置を省略あるいは簡易化することができる。このように、ガス絶縁開閉装置１００は、輸送制限高さの範囲に高さＨが収められることによって、輸送における負担を低減できる。

ガス絶縁開閉装置１００は、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各々が第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々の鉛直上方に配置される従来の構成との比較において、Ｙ軸方向における寸法が大きくなることがある。かかる従来の構成との比較において、ガス絶縁開閉装置１００のＹ軸方向における寸法は、道路における車両の通行において定められた輸送制限幅を超えるほどにはならない程度とすることが可能である。このため、ガス絶縁開閉装置１００は、道路における車両の通行において定められた輸送制限幅の範囲に、Ｙ軸方向における寸法を収めることができる。さらに、ガス絶縁開閉装置１００のＸ軸方向における寸法は、従来の構成における寸法と同等となる。従来の構成の寸法が輸送制限幅および輸送制限長さの範囲内であるとした場合、ガス絶縁開閉装置１００のＹ軸方向およびＸ軸方向の寸法を、輸送制限幅および輸送制限長さの範囲内とすることが可能である。ガス絶縁開閉装置１００は、Ｚ軸方向、Ｙ軸方向およびＸ軸方向の各方向の寸法を輸送制限の範囲内とすることができるため、最終形態にまで組み立てられた状態での輸送が可能となる。

ガス絶縁開閉装置１００は、輸送のための解体が不要であることで、製造現場での完成時における品質が維持された状態にて設置現場へ設置されることができる。さらに、ガス絶縁開閉装置１００は、輸送のための解体と設置場所での再組み立てとが不要となることで、製造から設置までの工期を短縮できる。

第１の主母線１０の機器を更新する場合には、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各々の断路器１２が操作されることによって、第１の主母線１０が停止される。また、接地開閉器１１，１３によって、第１の主母線１０の接地が確保される。この場合、第２の主母線２０を継続して使用できるため、第２の主母線２０を通じて、系統の運用を継続することができる。第２の主母線２０の機器を更新する場合には、第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々の断路器２２が操作されることによって、第２の主母線２０が停止される。また、接地開閉器２１，２３によって、第２の主母線２０の設置が確保される。この場合、第１の主母線１０を継続して使用できるため、第１の主母線１０を通じて、系統の運用を継続することができる。これにより、ガス絶縁開閉装置１００が設けられることにより、第１の主母線１０または第２の主母線２０の機器を更新する際に系統の運用を継続することができる。

仮に、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各々が第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々の鉛直上方に配置される場合の構成において、第２の分岐母線２０ｂのみの取り外しを伴う工事が行われるとする。第２の分岐母線２０ｂは、クレーンによる持ち上げによって取り外しが行われることになる。この場合に、第２の分岐母線２０ｂの真上に第１の分岐母線１０ｂが配置されているとともに、第２の分岐母線２０ｂが他の２つの第２の分岐母線２０ａ，２０ｃの間に位置していることで、第２の分岐母線２０ｂの取り外しには困難を要することになる。

実施の形態１のガス絶縁開閉装置１００では、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃと第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃとがＹ軸方向に並べられて配置されることにより、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃと第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃとのいずれについても、鉛直上方への持ち上げによる取り外しを容易に行い得る。このように、ガス絶縁開閉装置１００には、工事における作業性が良いという利点がある。

第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各々が第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々の鉛直上方に配置される場合の構成では、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各々は、第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々によって支持される。実施の形態１のガス絶縁開閉装置１００では、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃと第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃとがＹ軸方向に並べられて配置されることにより、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃと第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃとを、設置面に立てられた架台を用いて支持可能とする。架台によって第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃが支持されることで、第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃによって第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃが支持される場合と比べて、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃの支持の強化が可能となる。ガス絶縁開閉装置１００は、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃの支持の強化によって、耐震性能の向上が可能となる。

さらに、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各々が第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々によって支持される構成の場合、第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃが取り外される際には、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃの支持のための仮の支えが必要となる。実施の形態１のガス絶縁開閉装置１００では、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃが架台によって支持されているため、第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃの工事において仮の支えは必要ない。かかる観点においても、ガス絶縁開閉装置１００には、工事における作業性が良いという利点がある。ガス絶縁開閉装置１００は、仮の支えが使用される場合に比べて第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃの支持が強化されていることで、工事の際の耐震性能も向上し得る。

第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各々が第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々の鉛直上方に配置される場合の構成では、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃの長さには、第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃよりも鉛直上方へ延ばされる分の長さが含まれる。実施の形態１の第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃよりも鉛直上方へ延ばされる分の長さが不要である。このため、実施の形態１のガス絶縁開閉装置１００には、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃの長さを短くすることができる利点がある。ガス絶縁開閉装置１００は、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃの長さを短くできることで、製造に要する材料を少なくでき、かつ製造コストを低減できる。

実施の形態１によると、ガス絶縁開閉装置１００は、第１の分岐母線１０ａ，１０ｂ，１０ｃと第２の分岐母線２０ａ，２０ｂ，２０ｃとが第１の方向に並べられて配置されることにより、高さＨを低く抑えることができる。また、ガス絶縁開閉装置１００は、第１の主母線１０および第２の主母線２０の一方が停止される際には、他方を通じての系統の運用の継続を可能とする構成を有している。これにより、ガス絶縁開閉装置１００は、高さＨを低く抑えることができ、かつ主母線の機器を更新する際に、ガス絶縁開閉装置１００に接続された系統の運用を継続することができるという効果を奏する。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１０ 第１の主母線、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 第１の分岐母線、１１，１３，１７，１９，２１，２３ 接地開閉器、１２，１８，２２ 断路器、１４，１６ 計器用変流器、１５ 遮断器、２０ 第２の主母線、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 第２の分岐母線、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ 接続母線、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ タンク、１００ ガス絶縁開閉装置。

Claims (3)

1. 二重母線構造を有するガス絶縁開閉装置であって、
   第１の主母線と、
   第２の主母線と、
   前記第１の主母線から分岐されており、第１の接地開閉器が設けられている第１の分岐母線と、
   前記第２の主母線から分岐されており、第２の接地開閉器が設けられている第２の分岐母線と、
   前記第１の分岐母線と前記第２の分岐母線とに接続された遮断器と、
   を備え、
   前記ガス絶縁開閉装置が設置された状態において、前記第１の主母線と前記第２の主母線との各々は鉛直方向に垂直な第１の方向に延ばされているとともに前記第１の分岐母線と前記第２の分岐母線との各々は前記第１の方向と鉛直方向とに垂直な第２の方向に延ばされており、かつ、前記第１の分岐母線と前記第２の分岐母線とは前記第１の方向に並べられて配置されることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
2. 前記第１の主母線から前記第１の分岐母線が分岐されている位置と、前記第２の主母線から前記第２の分岐母線が分岐されている位置とは、前記第１の方向においてずらされており、
   前記第１の分岐母線は、前記第２の主母線の鉛直上方を通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。
3. 前記第１の分岐母線には、第１の断路器が設けられており、
   前記第２の分岐母線には、第２の断路器が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のガス絶縁開閉装置。

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