JP3228635B2 - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents
ガス絶縁開閉装置Info
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Description
密閉形変電所に使用されるガス絶縁開閉装置に係り、特
にガス絶縁開閉装置の構成要素となるガス遮断器の電流
遮断性能及びその極間絶縁を保証する高速接地開閉器に
関する。
用いるガス絶縁開閉装置は、ガス遮断器、断路器、避雷
器、母線等の機器で構成され、ガス遮断器は送電線にお
ける事故時(主に雷害)に地絡した送電線を開路し、短
絡電流,地絡電流等の事故電流を遮断するものである。
く、また各相の送電線(母線)間の静電容量が大きくな
ることから、図5に示すように事故相(図5は3相の送
電線a,b,cのうちcを雷害のあった事故相とし残り
のa,bを健全相としている)を一時的に遮断した後
も、健全相からの静電誘導による二次アーク電流の継続
時間が長びき、系統運用上から望ましい時間での高速再
閉路が難しくなるという問題がある。すなわち、避雷器
により雷サージ電圧が低減されつつも事故相の母線には
一次アーク電流(図5の符号イで示す部分)が流れ、こ
れにより符号ロで示すように健全相が静電誘導され、こ
の静電誘導の起電力により再び事故相側に符号ハで示す
再静電誘導が生じ、これが二次アーク電流となる。
接地開閉器が開発されている。この高速接地開閉器は、
図5に示すように、ガス遮断器が開閉動作する間に該開
閉動作よりも高速に作動して開放された事故相の両端
を、自動的に接地し、その後すみやかに自動的に開路す
ることにより(すなわち、この高速接地開閉器は、ガス
遮断器が開いた後に事故相を接地し、その後、接地を解
除した後にガス遮断器が閉じることにより)、前記ガス
遮断器の電流遮断性能及びその極間絶縁を保証しようと
するものである。
来のガス絶縁開閉装置の具体的配置例を示し、40はガ
ス遮断器、20は断路器、60は母線、70は避雷器、
80はブッシングであり、ガス遮断器40と断路器20
との間に高速接地開閉器10が配置してある。24は断
路器20の作動を保証するための接地開閉器で、高速接
地開閉器10とは、その用途及び性能を異にする。
たようにガス遮断器40の電流遮断性能及びその極間絶
縁を保証するために、ガス遮断器40が開閉動作する間
に該開閉動作よりも高速に接地及びその解除動作を行な
うために、極めて高速性が要求されるのに対して、前記
断路器20の接地開閉器24(例えば特開昭61−17
0212号公報に開示してある)は、絶縁開閉装置等の
保守点検等でガス遮断器40及び断路器20を開路した
ときに、断路器20を接続してその残留電荷を接地側に
逃すもので、その操作は手動,自動を問わないが高速性
能は要求されず、以下に述べる高速接地開閉器10が抱
えている問題が有しているものではない。
からブッシング80、避雷器70、母線60の導体(中
心導体)61を介して事故電流30が侵入すると、遮断
器40が送電線(母線)を一時的に開くが、侵入する事
故電流30を大地に流すために、高速接地開閉器10内
の可動電極(可動子)11が高速で母線の導体部61に
設けた固定電極(固定子)13へ投入される。
速接地開閉器10の可動電極11の投入方向が直角に交
差し、しかも、事故時には可動電極11が固定電極13
に向かって高速で動作するため、導体61には過大な機
械的衝撃や応力が加わり、導体の耐久性を損ねる原因と
なる。
投入された直後には、多大な事故電流30が流れ、図6
の破線に示すように電気的に閉回路となるため、断路器
20の固定電極21、可動電極22と高速接地開閉器1
0の可動電極11等の間には磁気力が生じ、それによる
応力が矢印x或いはx′方向に加わる。この応力は、機
器の耐久性を損ねると共に可動要素11,22の動作特
性を低下させる原因となる。
動電極22、高速接地開閉器10の可動電極11や固定
電極13のある導体12の強度を上げた構造としなけれ
ばならず、部品の加工コスト,製作コストが高くなる原
因となっていた。
閉器10のガス区画のためにガス遮断器40及び断路器
20との間の絶縁スペーサ50の設置数が多くなる。そ
の結果、従来の部品の流用性も低くなり、高速接地開閉
器10を構成する部品は大型化するため、ガス絶縁開閉
装置全体の設置スペースも拡大してしまう。
的は、上記諸々の問題を解消して、高速接地開閉器を備
えたガス絶縁開閉装置全体の小形化,低コスト化を図り
つつ耐久性を向上させることにある。
めに、本発明では、基本的には次のような課題解決手段
を構成する。
流を自動的に遮断するガス遮断器と、前記ガス遮断器が
開閉動作する間に該開閉動作よりも高速に接地及びその
解除動作を行なって前記ガス遮断器の電流遮断性能及び
その極間絶縁を保証する高速接地開閉器と、断路器とを
備えたガス絶縁開閉装置において、前記断路器の固定電
極,可動電極が上下方向に配置され、この配置に対応し
て該断路器の各電極に接続される母線の導体同士が地上
を基準にして水平方向に且つ高低の段差を設けて配置さ
れ、一方、前記高速接地開閉器の固定電極が前記断路器
の構成機器に前記母線の中心軸と同一直線上に位置する
よう設けてあり、該高速接地開閉器の接地側の可動電極
が前記母線の中心軸と同一直線上で前記固定電極に向け
て投入されるように配置して成る(これを第1の発明と
する)。
速接地開閉器とを備えたガス絶縁開閉装置において、前
記高速接地開閉器のうち固定電極が前記母線における導
体の曲がり角のある箇所或いは分岐する箇所に前記母線
の中心軸と同一直線上に位置するよう設けてあり、一
方、接地側の可動電極が前記母線の中心軸と同一直線上
で前記固定電極に向けて投入されるように配置して成る
(これを第2の発明とする)。
に雷害等の事故が生じると、ガス遮断器が開き、その
後、ガス遮断器が閉じるまでに高速接地開閉器による高
速の接地及びその解除動作がなされ(高速接地開閉器の
閉路,開路動作)、地絡電流等の事故電流を大地側に瞬
時に逃す。
置に対応して、ガス遮断器・断路器間の母線導体と避雷
器・断路器間の母線導体とが高低の段差を有して地上を
基準にして水平方向に配置されることから、この段差を
利用して、高速接地開閉器の固定電極を断路器の構成機
器(例えば、断路器の固定電極等)に母線の中心軸と同
一直線上に位置するよう設けることが可能となり、ま
た、高速接地開閉器の接地側の可動電極が母線の中心軸
と同一直線上で高速接地開閉器の固定電極に向けて投入
されるように配置可能となる。
の動作において、高速接地開閉器の可動電極が固定電極
に投入されると、該可動電極の機械的衝撃力を、断路器
の構成機器(高速接地開閉器の固定電極を設けた構成機
器)が母線の導体により軸方向から支えを受けた状態で
受け止める。その結果、可動電極の投入による機械的衝
撃は、断路器側の構成機器や母線の軸方向に吸収され
る。
により母線の導体に曲げ応力が生じることはなく、また
投入による機械的衝撃に対しても充分に耐える構造とな
る。
る事故電流が母線の導体→断路器の構成機器→高速接地
開閉器の固定電極→高速接地開閉器の可動電極と一直線
に流れるよう設定できるため、事故電流による磁気的な
力が各構成機器間に発生しにくくなり、事故電流による
磁気力を考慮した導体や電極構造を考慮しなくてすむ。
は、高速接地開閉器における固定電極を第1の発明のよ
うに断路器の構成機器に設けるものではないが、母線の
導体における曲がり角のある箇所や分岐部のある箇所に
前記固定電極を母線の中心軸と同一直線上に位置するよ
う設ければ、これに対向する接地側の可動電極もその投
入方向が母線の中心軸と同一直線上となるように対向配
置することが可能となる。
入による機械的衝撃力を、高速接地開閉器固定電極が母
線の導体により軸方向から支えを受けた状態で受け止め
る。その結果、可動電極の投入による機械的衝撃は、母
線の軸方向に吸収される。
投入時の高速動作により母線の導体に曲げ応力が生じる
ことはなく、また投入による機械的衝撃に対しても充分
に耐える構造となる。
る事故電流が母線の導体→母線に設けた高速接地開閉器
の固定電極→高速接地開閉器の可動電極と流れ、この流
れも、事故電流による磁気的な力が発生しにくくなり、
事故電流による磁気力を考慮した導体や電極構造を考慮
しなくてすむ。
る。
装置の要部構成図あり、図6の従来例に用いた符号と同
一の符号は同一或いは共通する要素を示す。
器、20は断路器、60A,60Bは母線、10はガス
遮断器40の作動を保証するための高速接地開閉器、2
4は断路器20の作動を保証するための接地開閉器であ
る。なお、本図では図示省略しているが、図6同様の避
雷器、ブッシングも備えているものである。また、本例
のガス絶縁開閉装置は、三相の送電線に対応して各相ご
とに設置されるものである。
の符号70参照)とが高低差を設けて配置してあり、こ
れらの間に配置される断路器20は地上に垂直配置され
る。
子)22を垂直方向に往復動可能に支持する導電性の可
動電極支持部材22Aと固定電極(固定子)21とが上
下に対向配置されて成る。また、この配置に対応して、
ガス遮断器40と断路器20との間を接続する母線60
Aと、断路器20と図示されない避雷器との間にある母
線60Bとが、地上に対して水平配置されており、断路
器20を基準にして断路器20・ガス遮断器40間の母
線60Aの方が避雷器・断路器20間の母線60Bより
も高くなるように高低の段差を設けてある。
断路器20を開路したときにの作動を保証するための接
地開閉器24の他に、高速接地開閉器10が併設してあ
る。
じた時に、ガス遮断器40が開閉動作する間に該開閉動
作よりも高速に接地及びその解除動作を行なってガス遮
断器40の電流遮断性能及びその極間絶縁を保証するも
のであり、接地開閉器24とは、図6の従来例でも既述
したようにその用途及び性能を異にする。
機器を断路器底部にて保持する筒状の絶縁支持部材であ
る。50は母線の導体(中心導体)61を支持し且つガ
ス遮断器40,断路器20等を区画する絶縁スペーサで
ある。
極13が断路器20の構成機器(ここでは一例として断
路器の固定電極21)の側面に母線60Bの中心軸と同
一直線上に位置するよう設けてあり、一方、接地側の可
動電極11が母線60Bの中心軸と同一直線上で固定電
極13に向けて投入されるように配置してある。14は
高速接地開閉器10の操作器で、この操作器14は可動
電極11の高速開閉動作を自動制御する機能を有する。
て、送電線に雷害等の事故が生じると、ガス遮断器40
が開き、その後、ガス遮断器40が閉じるまでに高速接
地開閉器10による高速の接地及びその解除動作がなさ
れ(高速接地開閉器の閉路,開路動作)、地絡電流等の
事故電流を大地側に瞬時に逃す。
る場合、高速接地開閉器の接地側の可動電極11が母線
60Bの中心軸と同一直線上で固定電極13に向けて投
入される。このことは、換言すれば、高速接地開閉器1
0が閉路する際に、その可動電極11の機械的衝撃力
を、断路器20の構成機器(高速接地開閉器の固定電極
13を設けた構成機器)21が母線60Bの導体61に
より軸方向から支えを受けた状態で受け止める。その結
果、可動電極11の投入による機械的衝撃は、断路器側
の構成機器21や母線60Bの軸方向に吸収される。
動作により母線の導体に曲げ応力が生じることはなく、
また投入による機械的衝撃に対しても充分に耐える構造
となる。
の固定電極13を断路器20側の固定電極21に取付け
るが、この固定電極21は絶縁支持部材23により底部
側より支持されると共に、この絶縁支持部材23と直交
する母線60Bの導体61一端を介して支持され、これ
により2点支持構造で非常に安定している。その結果、
断路器20の固定電極21は、垂直,水平方向のいずれ
の機械的衝撃に対しても充分に耐えられるので、上記の
高速接地開閉器10の可動電極11の機械衝撃に対して
は充分な強度性を有する。
る事故電流が母線60Bの導体61→断路器20の固定
電極21→高速接地開閉器10の固定電極13→高速接
地開閉器10の可動電極11と一直線に流れるため、断
路器20の固定電極21,可動電極22と高速接地開閉
器10の可動電極11等との間に磁気力が生じるのを防
止でき、ひいては磁気力に伴う応力も発生しない。
に高速接地開閉器10を配置した図6の場合のような強
度を考慮した導体や構造の必要性を無くしつつこの種ガ
ス絶縁開閉装置の耐久性の向上を図ることができ、しか
も、高速接地開閉器,断路器の各種構成機器部品の強度
対策の負担を減らすことで低コスト化を図ると共に、装
置全体の構造を単純化することで信頼性を高めることが
できる。
に付加する構成としてあり、図6のように、断路器20
とガス遮断器40との間に絶縁スペーサ50を2個配置
して特別な高速接地開閉器10の作動スペースを区画形
成する必要がなくなるので、高速接地開閉器10の設置
スペース分が縮小化され、ひいてはガス絶縁開閉装置全
体の小形化を図り得る。
0の固定電極13を断路器20の固定電極21に設けた
が、その配置はこれに限定されるものではなく、その
他、以下の実施例のようにすることも可能である。
図であり、第1実施例と同一符号は同一或いは共通する
要素を示す。
接地開閉器10の固定電極13を断路器20の可動電極
支持部材22Aの側面に母線60Aの中心軸と同一直線
上に位置するように設け、一方、可動電極11を母線6
0Aの中心軸と同一直線上で固定電極13に向けて投入
されるように配置した点にある。
2Aは、ガス遮断器40・断路器20間にある水平配置
の母線60Aの導体61及び絶縁スペーサ50を介して
固定保持されている。
が動作する場合、高速接地開閉器の接地側の可動電極1
1が母線60Aの中心軸と同一直線上で固定電極13に
向けて投入される。このことは、換言すれば、高速接地
開閉器10が閉路する際に、その可動電極11の機械的
衝撃力を、断路器20の構成機器(高速接地開閉器の固
定電極13を設けた構成機器)22Aが母線60Aの導
体により軸方向から支えを受けた状態で受け止める。そ
の結果、可動電極11の投入による機械的衝撃は、断路
器側の構成機器22Aや母線60Aの軸方向に吸収され
る。
1の投入時の高速動作により母線の導体に曲げ応力が生
じることはなく、また投入による機械的衝撃に対しても
充分に耐える構造となる。
かかる部品を極力少なくすることができ、可動電極11
程度に止めることができる。
ス遮断器40に対して断路器20を介して反対側に配置
されている。この配置により断路器20とガス遮断器4
0間に高速接地開閉器10を配置した場合のような強度
を考慮した導体や構造の必要が無く、しかも、高速接地
開閉器10の設置スペース分が縮小化される。
は、断路器20の固定電極21或いは該断路器の可動電
極支持部材22Aと兼用させても上記第1,第2実施例
同様の効果を奏し、加えて、部品点数の削減を図ること
ができる。
器90に母線60の導体61を直角に曲げて接続する場
所がある場合に、高速接地開閉器10の固定電極13が
母線60における導体61の曲がり角91のある箇所に
母線60の中心軸と同一直線上に位置するよう設けてあ
り、一方、高速接地開閉器10の接地側の可動電極11
が母線60の中心軸と同一直線上で固定電極13に向け
て投入されるように配置して成る。
可動電極11の投入による機械的衝撃力を、高速接地開
閉器10の固定電極13が母線60の導体61により軸
方向から支えを受けた状態で受け止める。その結果、可
動電極11の投入による機械的衝撃は、母線の軸方向に
吸収される。
投入時の高速動作により母線の導体に曲げ応力が生じる
ことはなく、また投入による機械的衝撃に対しても充分
に耐える構造となる。
る事故電流が母線60の導体61→母線の導体61に設
けた高速接地開閉器10の固定電極13→高速接地開閉
器10の可動電極11と流れ、この流れも、一直線とな
るので事故電流による磁気的な力が発生しにくくなり、
事故電流による磁気力を考慮した導体や電極構造を考慮
しなくてすみ、上記第1,第2実施例と同様な効果が得
られる。
種機器90に母線60の導体61を分岐して接続する場
所がある場合に、高速接地開閉器10の固定電極13が
母線60の導体分岐部62に母線60の中心軸と同一直
線上に位置するよう設けてあり、一方、高速接地開閉器
10の接地側の可動電極11が母線60の中心軸と同一
直線上で固定電極13に向けて投入されるように配置し
て成る。
用,効果が得られる。
たガス絶縁開閉装置において、高速接地開閉器の可動電
極の投入時の高速動作により母線の導体に曲げ応力が生
じることはなく、また投入による機械的衝撃に対しても
充分に耐える構造となり、電気的には、送電線から侵入
してくる事故電流によっても母線の導体,ガス絶縁開閉
装置の各種機間に磁気的な力が発生しにくくなる構造と
してあるため、母線の導体,各種機器の構成部品等に特
別な強度上の配慮を施すことなく低コストでガス絶縁開
閉装置の耐久性を向上させることができる。しかも、装
置の構造上の単純化を図ることで信頼性を向上させるこ
とができる。
器との間に絶縁スペーサにより特別な高速接地開閉器の
作動スペースを区画形成する必要がなくなるので、高速
接地開閉器の設置スペースの縮小化、ひいてはガス絶縁
開閉装置全体の小形化を図り得る。
要部構成図。
要部構成図。
説明図。
置の構成図。
極、13…高速接地開閉器の固定電極、14…操作器、
20…断路器、21…断路器の固定電極、22…断路器
の可動電極、22A…断路器の可動電極支持部材、23
…絶縁支持部材、24…断路器の接地開閉器、30…事
故電流、40…ガス遮断器、50…絶縁スペーサ、60
(60A,60B)…母線、61…母線の導体、70…
避雷器、80…ブッシング、90…ガス絶縁開閉装置の
構成機器、91…母線の曲がり角、92…母線の分岐
部。
Claims (5)
- 【請求項1】 母線に流れる地絡電流等の事故電流を自
動的に遮断するガス遮断器と、前記ガス遮断器が開閉動
作する間に該開閉動作よりも高速に接地及びその解除動
作を行なって前記ガス遮断器の電流遮断性能及びその極
間絶縁を保証する高速接地開閉器と、断路器とを備えた
ガス絶縁開閉装置において、 前記断路器の固定電極,可動電極が上下方向に配置さ
れ、この配置に対応して該断路器の各電極に接続される
母線の導体同士が地上を基準にして水平方向に且つ高低
の段差を設けて配置され、一方、前記高速接地開閉器の
固定電極が前記断路器の構成機器に前記母線の中心軸と
同一直線上に位置するよう設けてあり、該高速接地開閉
器の接地側の可動電極が前記母線の中心軸と同一直線上
で前記固定電極に向けて投入されるように配置して成る
ことを特徴とするガス絶縁開閉装置。 - 【請求項2】 前記断路器には、該断路器の作動を保証
する断路器用の接地開閉器と前記高速接地開閉器とが併
設してあることを特徴とする請求項1記載のガス絶縁開
閉装置。 - 【請求項3】 前記高速接地開閉器の固定電極は、前記
断路器の固定電極或いは該断路器の可動電極支持部材に
設けてあることを特徴とする請求項1又は請求項2記載
のガス絶縁開閉装置。 - 【請求項4】 前記高速接地開閉器の固定電極は、前記
断路器の固定電極或いは該断路器の可動電極支持部材と
兼用させて成ることを特徴とする請求項1又は請求項2
記載のガス絶縁開閉装置。 - 【請求項5】 母線に流れる地絡電流等の事故電流を自
動的に遮断するガス遮断器と、前記ガス遮断器が開閉動
作する間に該開閉動作よりも高速に接地及びその解除動
作を行なって前記ガス遮断器の電流遮断性能及びその極
間絶縁を保証する高速接地開閉器とを備えたガス絶縁開
閉装置において、 前記高速接地開閉器の固定電極が前記母線における導体
の曲がり角のある箇所或いは分岐する箇所に前記母線の
中心軸と同一直線上に位置するよう設けてあり、一方、
接地側の可動電極が前記母線の中心軸と同一直線上で前
記固定電極に向けて投入されるように配置して成ること
を特徴とするガス絶縁開閉装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04872694A JP3228635B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | ガス絶縁開閉装置 |
| US08/402,825 US5638254A (en) | 1994-03-18 | 1995-03-13 | Gas insulated switch gear device |
| EP95103974A EP0673097B1 (en) | 1994-03-18 | 1995-03-17 | Gas insulated switch gear device |
| KR1019950005530A KR100323211B1 (ko) | 1994-03-18 | 1995-03-17 | 가스절연개폐장치 |
| DE69505028T DE69505028T2 (de) | 1994-03-18 | 1995-03-17 | Gasisolierte Schaltanlageanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04872694A JP3228635B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | ガス絶縁開閉装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP04872694A Expired - Fee Related JP3228635B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | ガス絶縁開閉装置 |
Country Status (5)
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| EP (1) | EP0673097B1 (ja) |
| JP (1) | JP3228635B2 (ja) |
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