JP2022002443A

JP2022002443A - 電気設備

Info

Publication number: JP2022002443A
Application number: JP2020106755A
Authority: JP
Inventors: 玲央福岡; Reo Fukuoka; 康文武藤; Yasufumi Muto; 昌弘八重樫; Masahiro Yaegashi; 賢治岩渕; Kenji Iwabuchi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2020-06-22
Filing date: 2020-06-22
Publication date: 2022-01-06

Abstract

【課題】構成機器の配置が既に決まっていたり、或いはスペースに制限がある場所であっても機器の接続を可能とすること。【解決手段】本発明の電気設備は、上記課題を解決するために、電力発生源からの電力を、三相一括相分割母線で敷設される主回路を介して電力機器へ輸送すると共に、前記主回路の途中から三相の相分離母線により接続機器が電気的に接続されている電気設備であって、三相の前記相分離母線は、少なくとも一相の引き出し方向が他の相の引き出し方向と異なっていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は電気設備に係り、特に、電力系統の発電所と変電所或いは変電所内の相分離母線の配置を改良した電気設備に関する。

一般に、電力系統に用いられる相分離母線は、電力発生源から需要家へと電力を輸送する設備として用いられている。電力系統は、周辺との環境調和も考慮した地下変電所も増えており、電力系統を構成する機器の合理的な配置が求められている。

例えば、特許文献１には、ガス絶縁開閉装置において、貫通型変流器をブッシングの下方に設置することで、相分離母線の長さを短縮して据付面積を縮小したガス絶縁開閉装置が開示されている。

特開平１０−８００２３号公報

上述した特許文献１に開示されているガス絶縁開閉装置においては、貫通型変流器の配置を変更することで相分離母線の長さを短縮できたことにより、据付面積の縮小を可能としているが、例えば、ガス絶縁開閉装置における構成機器の配置が既に決まっている場合には、貫通型変流器の配置を変更することができないという問題があった。

また、スペースに制限がある場所の場合には、構成機器の配置変更に要するスペースの確保が難しいことが想定され、構成機器の配置変更さえも難しいことが考えられる。

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、構成機器の配置が既に決まっていたり、或いはスペースに制限がある場所であっても構成機器の接続を可能とする電気設備を提供することにある。

本発明の電気設備は、上記目的を達成するために、電力発生源からの電力を、三相一括相分割母線で敷設される主回路を介して電力機器へ輸送すると共に、前記主回路の途中から三相の相分離母線により接続機器が電気的に接続されている電気設備であって、三相の前記相分離母線は、少なくとも一相の引き出し方向が他の相の引き出し方向と異なっていることを特徴とする。

本発明によれば、構成機器の配置が既に決まっていたり、或いはスペースに制限がある場所であっても構成機器の接続を可能とすることができる。

本発明の電気設備の実施例１の概略構成を示す正面図である。図１の平面図である。図１の側面図である。本発明の電気設備の実施例２の概略構成を示す正面図である。図４の平面図である。図４の側面図である。本発明の電気設備の実施例３の概略構成を示す正面図である。図７の平面図である。図７の側面図である。

以下、図示した実施例に基づいて本発明の電気設備を説明する。なお、各図において、同一構成部品には同符号を使用する。

図１、図２及び図３に、本発明の電気設備の実施例１を示す。

該図に示すように、本実施例の電気設備は、電力発生源（本実施例では図示しないが発電機とする）から地下４までは、電力を輸送する三相一括相分割母線（主回路が一括して１つの筒に囲われており、その筒の中で三相の主回路がそれぞれ一相毎に仕切られている母線）１で敷設され、主回路としてそのまま地下４を通り、電力機器（本実施例では図示しないが変圧器とする）へと向かうように構成されている。

発電機から三相一括相分割母線１を地下４へと引き下ろした場所に、接続機器（本実施例では計器用変圧器３Ａ、３Ｂ、３Ｃとするが、接続機器は回路を分岐して接続する機器であればよい）が配置されており、主回路とは別に計器用変圧器３Ａ、３Ｂ、３Ｃに母線を引き出す必要があるため、三相一括相分割母線１から三相の相分離母線（主回路が一相毎に筒に覆われている母線）２Ａ、２Ｂ、２Ｃで引き出し、計器用変圧器３Ａ、３Ｂ、３Ｃにそれぞれ接続されている。

そして、本実施例では、三相の相分離母線２Ａ、２Ｂ、２Ｃのうち、外側に配置されている相分離母線２Ａ及び相分離母線２Ｃの引き出し方向を同一方向とし、中央に配置されている相分離母線２Ｂのみを、相分離母線２Ａ及び相分離母線２Ｃの引き出し方向とは反対方向に引き出している。

即ち、本実施例では、三相の相分離母線のうちの中央に配置されている相の相分離母線２Ｂが、他の相の相分離母線２Ａ及び２Ｃとは異なる方向に引き出され、中央に配置されている相の相分離母線２Ｂを挟んで配置されている他の相の２つの相分離母線２Ａ及び２Ｃは、同一方向に引き出されている
これにより、最大でも相分離母線２Ａと相分離母線２Ｃの二相分の高さで引き出しが可能となっている。なお、三相の相分離母線２Ａ、２Ｂ、２Ｃの引き出し方向と相の組合せは、当然任意のものである。

図２及び図３は、図１の平面図及び側面図であり、三相の相分離母線２Ａ、２Ｂ及び２Ｃの引出し方向が２方向（外側に配置されている相分離母線２Ａ及び相分離母線２Ｃの引き出し方向は同一方向、中央に配置されている相分離母線２Ｂの引き出し方向は相分離母線２Ａ及び相分離母線２Ｃとは反対方向）となっていることが分かる。

即ち、本実施例では、構成機器間を繋ぐ電力を輸送する三相の相分離母線の敷設を三相一括で同じ方向に引き出すのではなく、少なくとも一相の相分離母線の引き出し方向を他の相の相分離母線の引き出し方向と変えて敷設するようにしている。

また、本実施例では、三相一括相分割母線１から三相の相分離母線２Ａ、２Ｂ及び２Ｃに引き出したユニットが接続母線ユニットとなる。

このような本実施例によれば、構成機器の配置場所が狭隘スペース、又は構成機器の配置が決まっている場合、或いはその両方の場合において、上述した配置構成により解決できる。

また、相によっては引き回し距離が変わってしまい、計器用機器に入力される値が変化してしまうが、本実施例では、これに対応して、導体の太さを変更し、引き回し距離による測定値の変化を補正することが可能となっている。

例えば、電流を例に取ると、主回路の長さが長くなれば主回路抵抗が増え、計器に入力される値は小さくなるが、これを、本実施例では、主回路の導体の径を大きくして抵抗を小さくすることで補正可能となっている。

更に、引き出し方向が一方向でないこと（引き出方向が他の相の引出方向と異なっていること）で、現地で導体を溶接する際に、相分離母線２Ａと相分離母線２Ｃの引き出し方向、それとは反対方向の相分離母線２Ｂの引き出し方向で同時作業が可能となり、狭隘スペースでありながらも、作業工程の短縮に寄与できる。

また、三相の相分離母線の引き出し方向が一方向でないことは、導体からの輻射熱が中相の相分離母線２Ｂに集中せず、熱の放出に優位性をもたらすことができる。即ち、導体に電流が流れるとジュール熱が発生し、この熱が、お互いの相に伝搬してしまい、特に、中相の相分離母線２Ｂは両側から熱を受けるが、三相の相分離母線２Ａ、２Ｂ及び２Ｃの引き出し方向が一方向でないことは、導体からの輻射熱が中相の相分離母線２Ｂに集中せず、熱の放出が優位となる。

これは、三相が一括で引き出される相分離母線の場合、中相の相分離母線２Ｂが両脇からの輻射熱を浴びることで、熱の放出に不利に働いてしまうことを解決できることを意味する。

次に、本発明の電気設備の実施例２を図４、図５及び図６を用いて説明する。

該図に示す本実施例の電気設備も実施例１と同様に、電力発生源である発電機（図示せず）から地下４までは、電力を輸送する三相一括相分割母線１で敷設され、主回路としてそのまま地下４を通り、電力機器である変圧器（図示せず）へと向かうように構成されている。

発電機から三相一括相分割母線１を地下４へと引き下ろした場所に、接続機器である計器用変圧器３Ａ、３Ｂ、３Ｃが配置されており、主回路とは別に計器用変圧器３Ａ、３Ｂ、３Ｃに母線を引き出す必要があるため、三相一括相分割母線１から三相の相分離母線２Ａ、２Ｂ、２Ｃで引き出し、計器用変圧器３Ａ、３Ｂ、３Ｃにそれぞれ接続されている。

そして、本実施例では、三相の相分離母線２Ａ、２Ｂ、２Ｃから計器用変圧器３Ａ、３Ｂ、３Ｃへと接続する際に、三相の相分離母線２Ａ、２Ｂ、２Ｃのそれぞれの計器用変圧器３Ａ、３Ｂ、３Ｃへの引き出し方向が、異なっている。

即ち、三相の相分離母線２Ａ、２Ｂ、２Ｃのうちの中央に配置されている相の相分離母線２Ｂは、中央から変圧器側とは反対方向に引き出され、一方、中央に配置されている相の相分離母線２Ｂを挟んで配置されている他の相の２つの相分離母線２Ａ、２Ｃは、横方向からそれぞれ反対平向（図５の左右方向）に水平に引き出されている。

これにより、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、最大でも三相の相分離母線のうちの１相分の高さで引出しが可能となっており、電気機器の配置構成としては有利である。なお、三相の相分離母線２Ａ、２Ｂ、２Ｃの引き出し方向と相の組合せは、当然任意のものである。

また、本実施例でも、相によっては引き回し距離が変わってしまい、計器用機器に入力される値が変化してしまうが、本実施例では、これに対応して、導体の太さを変更し、引き回し距離による測定値の変化を補正することが可能となっている。

次に、本発明の電気設備の実施例３を図７、図８及び図９を用いて説明する。

そして、本実施例では、三相の相分離母線２Ａ、２Ｂ、２Ｃが同一方向に引き出され、この同一方向に引き出されている三相の相分離母線２Ａ、２Ｂ、２Ｃのそれぞれは、計器用変圧器３Ａ、３Ｂ、３Ｃとの距離が、縦方向に異なっている。即ち、三相のうちの相分離母線２Ａが最も長く、相分離母線２Ｃが最も短く構成され、これにより、相分離母線２Ａ、２Ｂ、２Ｃが縦に並ぶ構成となる。

これにより、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、三相の相分離母線２Ａ、２Ｂ、２Ｃが縦に並ぶため、地下４のスペースに余裕がある時のみに適用可能となる。また、図示はしないが、横に並べて引出し、計器用変圧器３Ａ、３Ｂ、３Ｃに接続する場合も横方向へのスペースに余裕がある場合のみ適用可能となる。

なお、本実施例のようにスペースがある場合は、三相の相分離母線２Ａ、２Ｂ、２Ｃの製作効率や現地での敷設作業を考慮し、三相の相分離母線２Ａ、２Ｂ、２Ｃを同一方向からの引き出しにすることが望ましい。

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易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…三相一括相分割母線、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ…相分離母線、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ…計器用変圧器、４…地下。

Claims

電力発生源からの電力を、三相一括相分割母線で敷設される主回路を介して電力機器へ輸送すると共に、前記主回路の途中から三相の相分離母線により接続機器が電気的に接続されている電気設備であって、
三相の前記相分離母線は、少なくとも一相の引き出し方向が他の相の引き出し方向と異なっていることを特徴とする電気設備。
請求項１に記載の電気設備において、
三相の前記相分離母線から前記接続機器へと接続する際に、三相の前記相分離母線の前記接続機器への引き出し方向が、少なくとも２つの方向であることを特徴とする電気設備。
請求項１又は２に記載の電気設備において、
三相の前記相分離母線のうちの中央に配置されている相の相分離母線が、他の相の相分離母線とは異なる方向に引き出されていることを特徴とする電気設備。
請求項３に記載の電気設備において、
中央に配置されている相の前記相分離母線を挟んで配置されている他の相の２つの前記相分離母線は、同一方向に引き出されていることを特徴とする電気設備。
請求項１に記載の電気設備において、
三相の前記相分離母線から前記接続機器へと接続する際に、三相の前記相分離母線のそれぞれの前記接続機器への引き出し方向が異なっていることを特徴とする電気設備。
請求項５に記載の電気設備において、
三相の前記相分離母線のうちの中央に配置されている相の相分離母線は、前記接続機器側とは反対方向に引き出され、一方、中央に配置されている相の前記相分離母線を挟んで配置されている他の相の２つの前記相分離母線は、それぞれ反対平向に水平に引き出されていることを特徴とする電気設備。
電力発生源からの電力を、三相一括相分割母線で敷設される主回路を介して電力機器へ輸送すると共に、前記主回路の途中から三相の相分離母線により接続機器が電気的に接続されている電気設備であって、
三相の前記相分離母線は同一方向に引き出され、かつ、同一方向に引き出されている三相の前記相分離母線のそれぞれは、前記接続機器との距離が縦方向に異なって並んで配置されていることを特徴とする電気設備。
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電気設備において、
前記電力発生源は発電機であり、前記電力機器は変圧器であり、前記接続機器は計器用変圧器であることを特徴とする電気設備。