JP2639483B2 - 金属容器密閉圧縮ガス絶縁高電圧設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、導体又は機器が容器中に収容され、これ
らの容器の中で導体がほぼ容器の長手軸線の方向へ延
び、相互に結合すべき容器が相互に角度を成す長手軸線
を有して二部品から成る中間片を介して結合され、容器
がそれぞれフランジとこのフランジを貫通する固定部品
とを介して中間片と結合されている金属容器密閉圧縮ガ
ス絶縁高電圧設備に関する。

この種の金属容器密閉高電圧設備は所定の領域回路の
開閉ユニットにまとめられた機器及び／又は管路導体か
ら成ることができ、これらの機器及び／又は管路導体は
それぞれ特にSF₆圧縮ガスを充填された容器中に収容さ
れている。その際圧縮ガスを充填された容器中の開閉ユ
ニットに従属する機器を非常に狭い空間例えば建物中に
収容することが通常行われ、一方同様に高電圧設備に従
属する変圧器又は架空裸線路はほとんど大気中に設けら
れ、相互に著しく大きい距離を有する端子を備える。こ
れらの端子との結合のために多くはガスを充填された管
路導体が用いられる。従って長手軸線が相互に角度を成
して延びる容器を相互に結合しなければならないという
必要性が生じる。管路導体も結合箇所でその容器又は導
体の長手軸線の間に０°ないし90°の種々の角度を有す
るおそれがある。

この種の折れ曲がり点に対し相応のそれぞれ特製の容
器を設ける必要をなくすために、ドイツ連邦共和国実用
新案登録第7233316号公報から、例えば領域回路及び／
又は管路導体のフランジにより相互に結合すべき容器に
取り付けられている二部品から成る中間片を介して、相
互に角度を成して整列した容器及び導体を結合すること
が知られている。この公知の二部品から成る中間片は、
容器として密閉容器を形成し相互に溶接された二つの球
セグメントから成り、この球セグメント中で導体が球中
心点で相互に結合されている。確かにこの公知の中間片
は最初の組立の際に結合すべき導体間に与えられた角度
に対する容易な適合を可能にする。しかし溶接の実施後
に中間片が変更不能にこの所定の角度に割り付けられて
しまう。

この発明の課題は、中間片を角度に容易に適合させる
ことができ、いつでも再び容易に分解し再び０°ないし
90°の別の角度に適合させることができるように、金属
密閉圧縮ガス絶縁高電圧設備の相互に角度を成して整列
する容器を結合するための二部品から成る中間片を改良
することにある。

この課題の解決のために前記の種類の金属容器密閉圧
縮ガス絶縁高電圧設備においてこの発明に基づき、中間
片として端面で相接触し相互にかつフランジに対し気密
に封止された二つのリングが用いられ、これらのリング
がそれぞれ内側及び外側のピッチ円上にねじ孔又は貫通
孔を有し、これらのリングのそれぞれのリングが固定部
品を介して内側ピッチ円上で容器のフランジに取り付け
られ、リングが相互に別の固定部品を介してそれぞれ同
じ直径の外側ピッチ円上で結合され、その際外側ピッチ
円の直径は別の固定部品をフランジの外側に設けられる
ほどフランジの外径より大きく、孔がリングの両ピッチ
円上で異なる孔ピッチ角β_i、β_aを有し、両孔ピッチ角
β_i、β_aがそれぞれ90°又は60°の分数であり、リング
のうちの一方のリング上で外側ピッチ円上の孔が長孔と
して構成され、その長さが孔ピッチ角の積β_i、β_aを両
孔ピッチ角の公倍数である90°又は60°の値で割った商
として生じる角度γにより与えられるように構成され
る。

従って相互に角度を成して延びる長手軸線又は導体を
備える高電圧設備の容器の間の結合が、単に端面で相接
触する二つのリングを中間に挟みながら容器の通常のフ
ランジを介して行われ、これらのリングがそれぞれ内側
ピッチ円上で容器のフランジに結合され、また外側ピッ
チ円上で相互に結合される。

リングの両ピッチ円の異なる孔ピッチ角β_i、β_aがそ
れぞれ90°又は60°の分数であるので、リングの全周上
にはそれぞれ90°又は60°相離れて存在する対称軸が生
じ、これらの対称軸上で両孔がそれぞれ重なる。これに
反してこれらの対称軸の間では長孔の無いリングの両孔
の間にそれぞれ異なる大きさのずれが生じ、このずれは
角度として δ_n＝（ｎ−１）（β_i−β_a） を決定することができ、ここでｎはそれぞれ１ないしn_i
の整数を意味し、またn_iは二つの対称軸の間の範囲にお
ける内側ピッチ円上の孔の数である。

リングのうちの一方のリング上に長孔が設けられ、そ
の長さが対称軸間の範囲に対し次式 γ＝β_i・β_a/90°又はγ＝β_i・β_a/60° に示すような関係がある角度γに相応するので、一方の
リング上の長孔を利用して内側ピッチ円上のそれぞれフ
ランジ及びリングの相互に関係する孔及び外側ピッチ円
上の両リングの孔が固定部品を収容できるように相互に
一直線上に並ぶような状態への長孔の無いリングの調節
が、対称軸の間の範囲内に存在するそれぞれの角度γの
もとで各孔に従属するずれにより行われるように、両リ
ングを相互に両方向に向かってそれぞれ移動又は調節す
ることができる。

その際結合の気密性は内側ピッチ円上の孔ピッチ角β
_iの相応の選択により保証される。なぜならば外側ピッ
チ円上の長孔は一層大きい円周のために十分に封止面を
利用できるような箇所に存在するからである。この装置
の場合にリング間で及びフランジに対して必要なガスパ
ッキンは、任意の方法でそれぞれリングの両端面のうち
の一つ又はフランジ上に設けることができる。

対称軸の間に90°の範囲を選んだ場合に、ガスパッキ
ンを長孔を備えたリングの両端面上だけに配置すること
は有利である。そのとき長孔の長さは角度γの半分とす
ることができる。すなわちこの場合には向かい合い直径
を形成する二つの対称軸上で長孔を有するリングを裏返
しにすることにより完全な移動可能性が得られ、それに
より180°の方向変換が達成され長孔がそれぞれ鏡面対
称に配置される。

中間片の両リングの外径は異なる大きさとすることが
できる。その場合大きい方のリングは補助的な取り付け
具の装着のために例えば支柱を取り付けるために利用す
ることができる。従属するリングの内側ピッチ円が相応
に適合されているときには、フランジの外径も異なった
ものとすることができる。

相互に結合すべき容器の長手軸線間の角度がどの面上
に存在するかに応じて、二部品から成る中間片が接続さ
れるフランジを容器の端面上又は円筒面上に置くことが
できる。容器のフランジがそれぞれ同数の孔を内側ピッ
チ円上に有し、従ってあたかもフランジが直接相互に結
合できるかのようになっているときに、特別の簡単な構
成が得られる。そのとき両リングは同数の孔を備える同
じ内側ピッチ円を有する。

長孔を経由するごみ又は湿気の侵入は、一方のリング
の外側のピッチ円上の長孔が補助リングにより覆われ、
この補助リングが中間片の他方のリングの外側ピッチ円
上の孔の孔ピッチ角及び直径に相応する孔を備えること
により、防止することができるので合目的である。

次に単相並びに多相形の密閉設備及び管路導体のため
に用いることができるこの発明を、第１図ないし第８図
に示された実施例により詳細に説明する。

第１図は、管路導体を介して図示されていない設備部
分の相互に離して置かれた端子と結合されている開閉ユ
ニットの単相ごとに密閉された三つの容器を示す。第２
図には、拡大された尺度で第１図に対する部分断面側面
図が示されている。第３図及び第７図はそれぞれ、若干
変形された二つの実施例で示された中間片を備える容器
フランジの縦断面を示す。第４図、第５図及び第８図に
は、それぞれ展開した状態で孔又は長孔の配置を備える
フランジ及び中間片上のピッチ円が種々の変形例で示さ
れている。第６図は、長孔の別の原理的配置を示す。

単相形の金属容器密閉SF₆圧縮ガス絶縁高電圧開閉設
備の場合には、狭い間隔で隣接配置された三つの容器１
（第１図参照）内に収容され高電圧開閉設備の開閉ユニ
ットの領域回路に従属しそれぞれ容器１の一点鎖線で示
された長手軸線３の方向へ相互に平行に延びる導体２
が、相互に著しく大きい距離を有し図示されていない架
空裸線路の端子に結合されている。この結合はそれぞ
れ、中央に置かれた導体５が同様に容器７の一点鎖線で
示された長手軸線６の方向へ延びる単相の管路導体４を
介して行われる。容器１の間の距離に比べて大きい架空
裸線路端子間の距離のために、容器１内の導体２と管路
導体４の導体５とはそれぞれ角度を成し、その際この角
度αはそれぞれ異なる大きさを有する。

相互に結合された開閉ユニットの容器１と管路導体４
の容器７の第２図に示された側面図から分かるように、
結合は二部品から成る中間片８を用いて行われ、この中
間片は容器１のフランジ９及び管路導体４の容器７のフ
ランジ10に取り付けられている。容器１のフランジ９
は、容器１から直角にその円筒面上に導出されている接
続短管11上に設けられている。それに応じてフランジ10
は容器７の接続短管12の端部に設けられている。それぞ
れ直角に容器１又は７から導出されたこれらの接続短管
11又は12は二部品から成る中間片８により、容器１の長
手軸線３と容器７の長手軸線６との間に所望の角度αが
生じるように結合されている。それゆえに容器１中の導
体２は球13の中で終わりとなり、管路導体４の導体５は
球14の中で終わりとなる。両球13と14の間には結合導体
15が設けられ、結合導体15はそれぞれ導体２又は５と直
交しかつ接続短管11、12及び中間片８を中央で貫通す
る。

両フランジ９、10は同じピッチ円16（第３図に示す）
上に設けられた同一の孔ピッチ角β₁₆の孔17、18を有す
る。これらのピッチ円16はそれぞれ同じ直径を有するの
で、フランジ９、10の孔17、18はあたかもこれらのフラ
ンジが固定部品により直接相互に結合できるかのように
加工されている。しかしこれらのフランジの結合は二部
品から成る中間片８を介して行われる。

この二部品から成る中間片８は二つのリング19、20か
ら成り、これらのリングのうちリング19はフランジ９に
結合され、リング20はフランジ10に結合されている。こ
のために両リング19、20はピッチ円16に相応する内側ピ
ッチ円21（第３図に示す）上に設けられた孔22、23を有
し、その直径及び孔ピッチ角β_iは孔17、18の直径及び
孔ピッチ角β₁₆と一致する。孔ピッチ角β_i＝β₁₆はフ
ランジ９、10の要求される気密性に応じて決まる。

フランジ９とリング19との間の固定部品としてボルト
24が用いられ、これらのボルトはリング19の貫通孔23を
貫きフランジ９のねじ孔17の中にねじ込まれている。ボ
ルト24の頭部25はリング19の内側端面27から始まる孔23
の凹所26中に置かれている。他方のリング20はボルト28
によりフランジ10に取り付けられ、これらのボルトはね
じ孔22中にねじ込まれその頭部29はフランジ10の外側端
面30上に支えられている。この装置はボルト24と28が同
じ寸法を有するという長所を持っている。

中間片８の両リング19、20は更に相互に結合されてい
る。このために両リング19、20には同一の外側ピッチ円
31（同じく図示されている）上に存在する孔32、33が設
けられ、これらの孔は別の固定部品として働くボルト34
により貫通されている。ボルト34のナット35はそれぞれ
リング19の外側端面36に接触する。

これに反してリング20の反対側の外側端面37上には別
のリング38が設けられ、リング38は端面37とボルト34の
頭部39との間に置かれている。このリング38はそれ自体
に孔40を備え、孔40の直径及び孔ピッチ角は外側の孔33
のそれらに相応する。リング38はリング20の長孔32とし
て構成された孔32のカバーに用いられ、長孔32をごみ及
び湿気の侵入に対して守る。

中間片８の両リング19、20相互の気密性はリング19の
内側端面27に配置されたパッキンリング41により形成さ
れる。別のパッキンリング42がリング20の外側端面37上
に配置され、それによりリング20をフランジ10に対し封
止する。

０°ないし90°とすべき長手軸線３と６との間の任意
の角度±αに応じて両ケース１と７との間の結合の角度
調節可能性を達成するために、二部品から成る中間片８
では次の条件が守られている。すなわち孔ピッチ角
β_i、β_aが90°の分数となるように選ばれる。90°のこ
の角度は四つの対称軸43、44、45、46の間の範囲をも確
定する。これらの軸はそれぞれ相直交し（第４図及び第
５図参照）、その際対称軸43、45は垂直に延び対称軸4
4、46は水平に延び、それぞれ直径を形成する。

それにより更に整数n_i又はn_aの孔22、32又は23、33
が、リング19、20の内側又は外側のピッチ円32、31の対
称軸43、44、45、46の間に存在する範囲上に生じる。そ
の際もちろん内側ピッチ円21上で必要な気密性が与えら
れなければならない。

従って次式が成立する。

n_i・β_i＝90°＝n_a・β_a ここでn_i≠n_a及びβ_i≠β_a 第４図には展開されたピッチ円により、或る特定の実
施例のフランジ９、リング19、20及びフランジ10上の孔
17、23、32、33、22、18の分布が示されている。

この実施例の場合には内側ピッチ円21上で孔ピッチ角
β_i＝22.5°が選択され、また外側ピッチ円31上でβ_a＝
18°が選択されている。従ってn_i＝４及びn_a＝５である
ので、両ピッチ円21、31は固定部品24、28及び別の固定
部品34のための異なる数の孔22、23;32、33を有する。

それゆえにリング19、20上では孔23、33又は22、32は
それぞれ、相互に直交するすなわち90°相離れて存在す
る対称軸43、44、45、46上だけで重なる。すなわち90°
ごとにリング19、20の両孔23、33又は22、32が同一の半
径上に来るにすぎない。

リング19上の内側ピッチ円21の孔23と外側ピッチ円31
の孔33との間のずれ（角度δ）として次式が成立し、 δ_n＝（ｎ−１）（β_i−β_a） ここでｎはそれぞれn_i以下のすなわち１ないし４の整数
を意味する。

従って、 δ₁＝０° δ₂＝（２−１）（22.5°−18°）＝4.5° δ₂＝（３−１）（22.5°−18°）＝９° δ₂＝（４−１）（22.5°−18°）＝13.5° リング20の外側ピッチ円31上では外側の孔32が長孔と
して構成されている。その長さは角度として γ＝β_i・β_a/90°＝22.5°・18°/90°＝4.5° である。これに応じてそれぞれのずれに対してすなわち
それぞれの角度γに対して、両リング19、20相互の補助
的な移動を可能にする五つの長孔32により五つの調節可
能な角度範囲が存在するので、角度±αに対して合計で
個数 ｚ＝n_i・n_a＝４・５＝20 の調節可能な角度範囲が生じる。角度αすなわち容器
１、７の長手軸線間の与えられた角度はそれぞれ上側の
垂直な対称軸43に対して数えられる。表１は所定のずれ
δにそれぞれ従属する調節可能な角度範囲を示す。

リング19の孔23には第４図に応じて表１中でそれぞれ
符号 が付けられている。

この第１表から、０°ないし±90°の範囲が完全にカ
バーされているので、例えば長手軸線３に相応する上側
の垂直な対称軸43上でのリング19のずれδに相応する位
置合わせと、二つの異なる方向への両リング19、20相互
の長孔32により可能となる回転とにより、合計で180°
の調節可能範囲が与えられるということが分かる。

第３図及び第４図に示された実施例に関して中間片８
の調節は下記のように行われる。

すなわち容器１の長手軸線３と管路導体４の容器７の
長手軸線６との間の角度αが30°であると仮定しよう。
容器１のフランジ９上で、中心が対称軸43及び長手軸線
３（第４図参照）に割り付けられている一つの所定の孔
17を選ぶ。

第１表から分かるように角度α＝30°はずれδ₃＝９
°に従属する角度範囲内にあるので、それに応じてリン
グ19上の符号a₂の孔23をフランジ９上の対称軸又は長手
軸線上に存在すると見なされる孔17に対し一直線上に揃
えなければならない。そしてリング19をボルト24により
フランジ９に取り付けることができる。

更にボルト34によりリング20をリング19に取り付ける
と、長孔32の長さを利用しながら孔22をフランジ10の孔
18と一直線上に揃えることができるので、フランジ10を
容易にボルト28によりリング20に取り付けることができ
る。

第４図に示された実施例の場合には、リング20上の長
孔32がそれぞれ各対称軸43、44、45、46上に長孔32の端
部が存在するように配置されている。第５図は、リング
19、20の内側ピッチ内21上の同じ孔ピッチ角β_i＝22.5
°と外側ピッチ円31上の同じ孔ピッチ角β_a＝18°とを
備える若干変形された実施例を示す。

この実施例の場合には、長孔32の対称配置を＋α＝90
°ないし−α＝90°の範囲ですなわち合計180°の範囲
で維持するために、長孔32の中心がそれぞれ対称軸43、
44、45、46上に置かれている。

そのときは調節可能な角度範囲の個数に対して ｚ＝n_i・n_a＋１＝４・５＋１＝21 が成り立つ。それに応じて個々のずれの値δ₁、δ₂、δ
₃、δ₄に従属する調節可能な角度範囲の位置が変わり、
これについては第２表を参照されたい。

ずれた孔23、33を備えるリング19の対称軸43上での整
列は、前記と同じ方法で所望の角度αに応じて第２表に
示された値により実施される。

第６図、第７図及び第８図には別の変形された実施例
が示され、その際同様に同じ部品に対して同じ符号が付
されている。第７図に示された中間片８はほぼ第３図に
示された中間片に相応するが、封止状態だけが変形され
ている。すなわち第７図に示された実施例の場合には、
パッキンリング47が中間片８の長孔32を有するリング49
にだけ設けられている。これに反して孔23、33を有する
リング48はパッキンリングを有していない。

従ってリング49の加工された両外面すなわち外側端面
50及び内側端面51上では同じ封止条件が作り出されるの
で、封止条件を変更することなくリング49を裏返すすな
わち直径上で180°反転することができる。このことは
孔ピッチ角β_i、β_aがそれぞれ90°の分数であって90°
だけ相互に離れている対称軸43、44、45、46を選択する
場合に、裏返しが向かい合う水平な対称軸44、46上で行
われることを意味する。この場合には長孔32の長さを係
数２だけ小さくすることができるので、 角度γ′＝β_i・β_a／（２・90°）＝2.25° となる。従ってフランジ面の一層大きい残存部分が、長
孔32を備えるリング49の外側ピッチ円31上で得られる。

180°の反転により長孔32は相互に鏡面対称となり、
比較的小さい長孔により全調節範囲がカバーされる。こ
のことは第６図及び第８図に示され、これらの図面では
対称軸43、44、45、46に対する長孔32の位置はそれぞ
れ、長孔32の端部が対称軸上に存在するように整列され
ている。相互に向かい合う両対称軸44、46上で180°リ
ングを反転した後に長孔32は破線で示された位置を取
る。所望の角度αに従属する角度範囲はここでも第１表
から求めることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−113791（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−25937（ＪＰ，Ｂ１) 特表 平４−502699（ＪＰ，Ａ) 米国特許4016382（ＵＳ，Ａ) 英国特許1401115（ＧＢ，Ａ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導体（２、５）又は機器が容器（１、７）
   中に収容され、これらの容器の中で導体（２、５）がほ
   ぼ容器（１、７）の長手軸線（３、６）の方向へ延び、
   相互に結合すべき容器（１、７）が相互に角度を成す長
   手軸線（３、６）を有して二部品から成る中間片（８）
   を介して結合され、容器（１、７）がそれぞれフランジ
   （９、10）とこのフランジを貫通する固定部品（24、2
   8）とを介して中間片（８）と結合されている金属容器
   密閉圧縮ガス絶縁高電圧設備において、中間片（８）と
   して端面で相接触し相互にかつフランジ（９、10）に対
   し気密に封止された二つのリング（19、20、48、49）が
   用いられ、これらのリングがそれぞれ内側及び外側のピ
   ッチ円（21、31）上にねじ孔又は貫通孔を有し、これら
   のリングのそれぞれのリング（19、20）が固定部品（2
   4、28）を介して内側ピッチ円（21）上で容器（１、
   ７）のフランジ（９、10）に取り付けられ、リング（1
   9、20）が相互に別の固定部品（34）を介してそれぞれ
   同じ直径の外側ピッチ円（31）上で結合され、その際外
   側ピッチ円（31）の直径は別の固定部品（34）をフラン
   ジ（９、10）の外側に設けられるほどフランジ（９、1
   0）の外径より大きく、孔（22、23、32、33）がリング
   （19、20、48、49）の両ピッチ円（21、31）上で異なる
   孔ピッチ角β_i、β_aを有し、両孔ピッチ角β_i、β_aがそ
   れぞれ90°又は60°の分数であり、リング（19、20）の
   うちの一方のリング上で外側ピッチ円（31）上の孔（3
   2）が長孔（32）として構成され、その長さが孔ピッチ
   角の積β_i・β_aを両孔ピッチ角（β_i、β_a）の公倍数で
   ある90°又は60°の値で割った商として生じる角度γに
   より与えられることを特徴とする金属容器密閉圧縮ガス
   絶縁高電圧設備。
2. 【請求項２】対称軸の間に90°の値が選ばれた場合に、
   長孔（32）を備えたリング（20、48）だけがガスパッキ
   ン（47）を有し、長孔（32）の長さが角度γの半分に等
   しいことを特徴とする請求項１記載の金属容器密閉圧縮
   ガス絶縁高電圧設備。
3. 【請求項３】リング（19、20、48、49）のうちの一方の
   リングが内側ピッチ円（21）上に片面に、固定部品（2
   4）の頭部（25）を収容する凹所（26）を備えることを
   特徴とする請求項１又は２記載の金属容器密閉圧縮ガス
   絶縁高電圧設備。
4. 【請求項４】凹所（26）が長孔（32）の無いリング（1
   9、49）上に設けられることを特徴とする請求項１ない
   し３の一つに記載の金属容器密閉圧縮ガス絶縁高電圧設
   備。
5. 【請求項５】一方のリング（20、48）の外側ピッチ円
   （31）上の長孔（32）が補助リング（38）により覆わ
   れ、この補助リングが他方のリング（19、49）の外側ピ
   ッチ円（31）上の孔（33）の孔ピッチ角（β_a）及び直
   径に等しい孔（40）を備えることを特徴とする請求項１
   ないし４の一つに記載の金属容器密閉圧縮ガス絶縁高電
   圧設備。
6. 【請求項６】容器（１、７）の中間片により結合すべき
   フランジ（９、10）のうちの少なくとも一つのフランジ
   が円筒面上に設けられた接続短管（11、12）上に置か
   れ、容器（１、７）の長手方向へ延びる導体（２、５）
   が直角に折り曲げられてこのフランジ（９、10）へ導か
   れることを特徴とする請求項５記載の金属容器密閉圧縮
   ガス絶縁高電圧設備。