JP2021035082A - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】避雷器を支持する構造の組み立てや調整等の作業性を改善できるようにすること。【解決手段】開閉装置（１）は、絶縁性ガスが充填されるタンク（２）と、タンク内に設けられる避雷器（１０）と、タンク内における避雷器の後方に設けられて避雷器と電気的に接続される導体（４０）とを備えている。避雷器は、避雷器の後部と導体とを接続する支持部材（５０）を介して支持される。かかる支持部材で避雷器を支持することで、タンク底部に避雷器を支持する構造に比べ、作業者が寝そべった体勢になることを回避して作業性を改善することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、ガス絶縁開閉装置に関し、特に、受配電設備用に用いられるガス絶縁開閉装置に関する。

ガス絶縁開閉装置にあっては、例えば、Ｃ−ＧＩＳ（Cubicle Gas Insulated Switchgear）と称される開閉装置のように、真空遮断器や接地開閉器、避雷器等の種々の機器がタンク内に収容されたものが利用されている。このような開閉装置としては、特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１にあっては、避雷器がタンクの底部に設置された碍子を介して支持されている。

特開２０１７−４６４６５号公報

しかしながら、特許文献１においては、碍子の設置位置がタンクの底部となって極めて低い位置となる。このため、作業者による碍子の設置や調整等の作業時の姿勢がうつ伏せに寝そべった体勢になり、作業性に改善の余地があった。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、避雷器を支持する構造の設置組み立てや調整等の作業性を改善することができるガス絶縁開閉装置を提供することを目的とする。

本発明における一態様のガス絶縁開閉装置は、絶縁性ガスが充填されるタンクと、前記タンク内に設けられる避雷器と、前記タンク内における前記避雷器の後方に設けられて該避雷器と電気的に接続される導体と、前記避雷器の後部と前記導体とを接続して該避雷器を支持する支持部材とを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、支持部材を介して避雷器が導体に支持されるので、導体を介して支持部材が位置調整可能となり、作業者による支持部材の設置や調整等の作業をタンク底部から上方に離れた位置で行うことができる。これにより、タンク底部に設けた碍子によって避雷器を支持する従来構造のように、設置や調整のために作業者が寝そべった体勢になることを回避でき、作業性を改善することができる。

実施の形態に係るガス絶縁開閉装置の内部構成を示す部分概略断面図である。 避雷器及びその周辺構造の概略構成図である。 図２のタンク内部を後方から見た図である。

以下、本発明の実施の形態に係るガス絶縁開閉装置（以下、単に「開閉装置」という）について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施することができるものである。以下の図においては、説明の便宜上、一部の構成を省略することがある。

本発明は、例えば、三相のキュービクル形ガス絶縁開閉装置（以下、単に「開閉装置」という）に適用される。しかしながら、本発明が適用される開閉装置については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、単相の開閉装置にも適用することができる。

図１は、実施の形態に係るガス絶縁開閉装置の内部構成を示す部分概略断面図である。図１に示すように、開閉装置１は、密閉した内部空間を形成し、ＳＦ_６ガス等の絶縁性ガス（消弧性ガス）が充填される金属製のタンク２を備えている。ここで、本明細書及び特許請求の範囲において、「前」、「後」、「上」、「下」は図１及び図２に示す方向を基準とし、「左」、「右」は図３に示す方向を基準として用いる。また、「正面」と「前面」は同義であり、「背面」と「後面」は同義とする。

開閉装置１は、タンク２内に配設される機器として、下方から上方に向かって順に避雷器１０、接地開閉器３１、断路器３２、真空遮断器３３、断路器３４を備えている。また、タンク２の上方には三相の母線３５が導かれ、該母線３５は、各断路器３２、３４及び真空遮断器３３を介してタンク２内で上下方向に延出する導体４０に導通される。導体４０は、避雷器１０や接地開閉器３１、断路器３２の後方に設けられる。導体４０の前面側には、接地開閉器３１用の接点４１と、下方の断路器３２用の接点４２とが設けられる。

タンク２の前壁２ａの前面側には、タンク２内に配設された機器を操作するための操作機構３６が設けられている。タンク２の後方には、変流器３７が設けられている。タンク２は、操作機構３６及び変流器３７を収容する筐体３内に配置され、若しくは、該筐体３の一部を形成するように構成される。筐体３は、前部及び後部に作業者が出入りするための開閉可能な扉部３ａを備えている。扉部３ａは、タンク２の側面における避雷器１０の後側（一方側）と対向する位置に設けられている。

続いて、本実施の形態に係る避雷器１０の構成について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、避雷器及びその周辺構造の概略構成図である。図３は、図２のタンク内部を背面側から見た図である。図２に示すように、避雷器１０は、タンク２内における導体４０の前方に所定距離隔てて対向配置された電極１１と、電極１１から前方に延びる避雷用素子１２とを備えて構成されている。避雷用素子１２は、酸化亜鉛を主成分として形成された素子を積層して形成される。避雷用素子１２は、タンク２の前壁２ａを貫通してタンク２外部の取付座１３に支持されている。取付座１３には避雷用素子１２に接続される接地端子１４が設けられている。

避雷器１０は、電極１１の上部後面側から後方に突出する可動電極（接続部材）１５を更に備えている。可動電極１５は、前後方向に延出する軸状に形成され、電極１１を前後方向に貫通する孔１１ａ内で摺動可能に設けられる。可動電極１５の前端には、可動電極１５を軸方向に移動させる絶縁操作ロッド１６が設けられ、絶縁操作ロッド１６の前端にはハンドル部材１７が設けられている。

ハンドル部材１７を作業者が前後方向に変位することで、絶縁操作ロッド１６及び可動電極１５も前後方向に変位される。可動電極１５は、かかる前後方向の変位によって、導体４０に形成された可動電極用挿通孔４３に挿抜可能に設けられる。可動電極１５は、可動電極用挿通孔４３に対し、挿通状態で避雷器１０と導体４０とが電気的に接続され、可動電極用挿通孔４３から抜け出ると、避雷器１０と導体４０との電気的な接続が遮断される。

ここで、避雷器１０においては、前側（他方側）がタンク２の前壁２ａに取付座１３が装着されることで支持され、後側（一方側）が支持部材５０を介して導体４０の下端部に支持されている。支持部材５０は、前後方向に延出する軸状部材によって形成され、導体４０と電極１１とを接続している。支持部材５０の前端側は、ねじ構造や接着等によって電極１１の後面側に埋設された状態で装着される。支持部材５０の後端側は、導体４０に形成された支持部材用挿通孔４４に挿通されて支持される。支持部材５０と可動電極１５とは、避雷器１０と導体４０とを同一方向（前後方向）から接続している。但し、支持部材５０は、繊維強化プラスチック等の絶縁体によって構成され、支持部材５０での電極１１と導体４０との絶縁が保たれている。本実施の形態では、１体の避雷器１０が、図１の紙面直交方向（図３の左右方向）に並ぶ２本の支持部材５０で支持されている。

次いで、導体４０における下部領域の具体的な構成について、図２に加えて図３を参照して説明する。ここで、図３に示すように、本実施の形態では開閉装置１が三相となるので、導体４０が左右に並んで３本設けられる。かかる３本の導体４０に対向するよう、避雷器１０もタンク２内に３体配設され、図３での図示を省略したが、接地開閉器３１等も３体ずつ配設される。

導体４０は、下部形成体４５及び上部形成体４６を備えている。言い換えると、導体４０は、下部形成体４５及び上部形成体４６に分割して形成され、且つ、これらを連結して一体化（固定）された状態に設けられている。

下部形成体４５は、避雷器１０の高さに対応する高さ位置に設けられ、１つの可動電極用挿通孔４３と２つの支持部材用挿通孔４４が形成される。下部形成体４５は、支持部材用挿通孔４４を介して支持部材５０を支持する。下部形成体４５は、支持部材用挿通孔４４を形成すべく、その下端の高さ位置が電極１１の下端の高さ位置と略同一若しくは所定長さ低く設定される。上部形成体４６は、下端側が下部形成体４５の上端側に連結されて上方に延出しており、前述した接点４１及び接点４２（図１参照、図２及び図３では不図示）が設けられる。

導体４０は、上部形成体４６に対する下部形成体４５の相対位置を調整可能な位置調整部４７を更に備えている。位置調整部４７の形成位置では、上部形成体４６及び下部形成体４５が前後に重なって位置しており、具体的には、下部形成体４５の上部後面と、上部形成体４６の下部前面とが面接触した状態に設けられている。位置調整部４７は、上部形成体４６及び下部形成体４５が重なる位置に設けられる段付き穴４７ａ、雌ねじ部４７ｂ、雄ねじ部４７ｃを備えている。段付き穴４７ａは上部形成体４６の下部を、雌ねじ部４７ｂは下部形成体４５の上部を前後方向に貫通するように形成されている。雄ねじ部４７ｃは、段付き穴４７ａの後方から挿通されて雌ねじ部４７ｂに螺合される。

段付き穴４７ａは、後部領域が前部領域より大径とされ、後部領域に雄ねじ部４７ｃの頭部が、前部領域に雄ねじ部４７ｃの軸部が挿通される。段付き穴４７ａの前部領域における内径は、雄ねじ部４７ｃの外径より大きく形成され、それらの間に隙間が形成される。かかる隙間の形成範囲内にて、雄ねじ部４７ｃ及び下部形成体４５を上部形成体４６に対し変位でき、下部形成体４５の位置調整を行えるようになる。

以上の構成において、開閉装置１の組み立てやメンテナンス等で避雷器１０の設置や位置調整を行う際、避雷器１０の位置に応じて支持部材５０の位置も変位することとなる。この場合、支持部材用挿通孔４４に支持部材５０を挿通できるよう、それらの位置合わせを行う。かかる位置合わせは、先ず、位置調整部４７の雄ねじ部４７ｃを緩め、下部形成体４５の固定を解除する。その後、支持部材５０及び支持部材用挿通孔４４の中心位置が一致するよう下部形成体４５を上下及び左右方向に変位する。支持部材５０及び支持部材用挿通孔４４の中心位置が一致した状態で雄ねじ部４７ｃを締め直すことで位置合わせが完了する。

ところで、従来構造においては避雷器がタンクの底部に設置された碍子によって支持されるので、作業者の腕や頭を含む上体をタンクの底部に相当接近した状態にする必要がある。このため、従来構造では、作業者がうつ伏せに寝そべったり、極めて低い体勢に屈んだりすることとなり、作業負担が大きくなる上、作業が長時間化する、という問題がある。

これに対し、本実施の形態の位置合わせは、タンク２の後壁２ｂに形成された穴２ｃを通じ、作業者が腕や上半身を位置調整部４７（導体４０）にアクセスして作業が行われる。かかる作業は、避雷器１０と概ね同じ高さ位置にて行うことができる。これにより、本実施の形態の位置合わせは、従来構造に比べて作業者が楽な姿勢で作業を行うことができ、作業者の負担軽減、作業時間の短縮化を図ることができる。

また、本実施の形態では、避雷器１０の下方にて支持する構造をなくすことができる。これにより、従来構造に比べ、避雷器１０をタンク２の底壁２ｄに接近させたレイアウトを採用でき、ひいては、開閉装置１全体の上下寸法を縮小化することができる。

ここで、上記とは他の従来構造として、避雷器と接地開閉器との間に支持碍子を設け、かかる支持碍子を介して避雷器を支持する構造が知られている。かかる従来構造では、支持碍子と作業者との間に導体が位置するので、導体で支持碍子が隠れたり、導体を回り込むように作業者の手をアクセスしたりする等、作業性に問題がある。

これに対し、本実施の形態における位置調整部４７の雄ねじ部４７ｃは、導体４０の後面側、言い換えると、タンク２の穴２ｃを通じて作業する作業者から見て導体４０の手前側に位置する。これにより、位置合わせの作業時に、雄ねじ部４７ｃが導体４０で隠れたり、導体４０が邪魔になることなく雄ねじ部４７ｃを操作でき、位置合わせの作業性を良好にすることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状、向きなどについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

上記実施の形態において、１体の避雷器１０を支持するために２本の支持部材５０を用いたが、これに限定されるものでなく、支持部材５０の本数を１本或いは３本以上の複数本としてもよい。

１ 開閉装置（ガス絶縁開閉装置）
２ タンク
３ａ 扉部
１０ 避雷器
１５ 可動部材（接続部材）
４０ 導体
４５ 下部形成体
４６ 上部形成体
４７ 位置調整部
５０ 支持部材

Claims (5)

1. 絶縁性ガスが充填されるタンクと、
   前記タンク内に設けられる避雷器と、
   前記タンク内における前記避雷器の一方側に設けられた導体と、
   前記避雷器と前記導体とを電気的に接続する接続部材と、
   前記避雷器の一方側と前記導体とを接続して該避雷器を支持する支持部材とを備えていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
2. 前記接続部材と前記支持部材とは、前記避雷器と前記導体とを同一方向から接続することを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁装置。
3. 前記支持部材は、絶縁体からなる軸状部材によって形成され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。
4. 前記導体は、前記支持部材を支持する下部形成体と、該下部形成体に連結される上部形成体と、該上部形成体に対する前記下部形成体の相対位置を調整可能な位置調整部とを備えていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
5. 前記タンクの側面における、前記避雷器の一方側と対向する位置には開閉可能な扉部が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。

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