JP3247551B2 - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

ガス絶縁開閉装置

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス絶縁開閉装置の改
良に関わり、特に、SF6ガス絶縁密閉形変電所に使用
されるガス絶縁開閉装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年の電力需要の増加に伴い発電および
変電設備はますます大容量化し、電力の送電においても
大容量送電化が進んでいる。このためこれに用いられて
いるガス絶縁開閉装置においても、大容量化の傾向にあ
り、高電圧大電流による絶縁距離の増加、機械的強度の
強化により、構造的に大型にならざるを得ない状況とな
っている。
【0003】従来一般に採用されているガス絶縁開閉装
置は、母線を内蔵しているタンクが、水平な一平面(又
は複数の平面)に縦横に配置されているのが普通であ
り、このタンクの大きさ(特に直径)は、当然のことな
がら母線とタンク内壁間の絶縁距離により決定されるわ
けであるが、さらにこれ以外に次のことも考慮しなけれ
ばならない。
【0004】すなわち、図3および図4にも示されてい
るように、この水平部に配置された構成機器(タンク)
11の内部に金属異物100が混入した場合、この金属
異物100は、タンク内の高電圧の加わる母線、すなわ
ち中心導体40から発生する電界により、静電気力を受
けて様々な挙動をする。(なお、この詳細については、
電気学会技術報告(2部)第397号『ガス絶縁開閉装
置の直流絶縁』(1991年12月)図3.13、図
3.14参照)。
【0005】この金属異物100の挙動は、そのとき中
心導体40に印加されている電圧・電流の大きさ、また
交流・直流電界の違いによって相違し、交流電界下で
は、図3に示されているように金属異物100は接地タ
ンクの内壁表面上をバウンド(101軌跡)するが、直
流電界下では図4のように接地タンク11の内壁面と中
心導体部40の間を大きく往復運動(102軌跡)す
る。
【0006】これら金属異物100の挙動により中心導
体の絶縁性能の低下が問題となることから、タンクはこ
れらの金属異物100の影響を考えた大きさ(径)に形
成されている。
【0007】なお、これに関連するものとしては実開昭
61−72008号公報が挙げられる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このようなことから、
ガス絶縁開閉装置の構成機器は大容量化にともない大型
とならざるを得ない状況にあり、特に直流電界下では上
述したように金属異物が中心導体40に達しやすいた
め、交流電界下よりも大型化してしまう。
【0009】このタンクの大型化のために最も構造的な
影響を受けるのが、変電所の計測又は保護用として用い
られている計器用変流器である。すなわち、この計器用
変流器は輪型に形成されており、従来はこの大径化した
タンクの外周に冠合するように配置されているのが普通
で、タンクの径が大きくなると必然的にこの計器用変流
器の径も大きくなり高価となる。
【0010】このように形成されたガス絶縁開閉装置で
は、前述したように、電力需要の増加に伴いタンクは大
径大型化し、また計器用変流器も大型化し、高価なにな
らざるを得なかった。特に、この計器用変流器はその大
きさがわずかに増しただけでもその価格が大きく増すき
らいがあった。
【0011】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、たとえ電力需要が増大しても、そ
れほど計器用変流器も大型化することのないこの種ガス
絶縁開閉装置を提供するにる。
【0012】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、垂直
母線タンクの径を、水平母線タンクの径より小径に形成
するとともに、計器用変流器を、この小径に形成された
垂直母線タンクの周囲で、かつタンク内の母線と同芯円
状となるように配置し所期の目的を達成するようにした
ものである。
【0013】
【作用】すなわちこのように形成されたガス絶縁開閉装
置であると、前述した金属異物の影響が、垂直部には小
さいことから、すなわち金属異物は重力によりタンク底
部に落下することから接地タンクの内壁表面に金属異物
が存在しなくなり、その結果その浮上電界を考慮しなく
てよくなり、タンクの径は縮小しても何等絶縁的に影響
を及ぼすことはない。そしてこの縮小部に計器用変流器
を配置するようにしたから、小型な変流器の適用が可能
となり、したがって、たとえ電力需要が増大しても、そ
れほど計器用変流器は大型化せず、安価なものとするこ
とができる。
【0014】
【実施例】以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。図1にはそのガス絶縁開閉装置の一部であ
る母線タンク部が示されている。すなわち中心圧導体4
0を内部に有し、かつSF6ガス50で絶縁が保たれて
いる水平母線タンク11が、異なる高さで水平な並行平
面に配置されており、その間が垂直母線および垂直母線
タンク20で接続されている。
【0015】そしてこの垂直母線タンク20の部分に、
輪形の計器用変流器30が水平に、また導体と同芯円状
に配置されるわけであるが、ここで重要なことは、この
垂直母線タンク20の径ФD2は、水平母線タンク11
の径ФD1より小径に形成されていると云うことであ
る。そして当然のことながらこの小径部に配置される計
器用変流器30は小型なものが用いられると云うことで
ある。
【0016】すなわち、図5はこの母線タンクの径と中
心導体の径の関係についてガス空間の絶縁強度の点から
みたもので、ガス絶縁機器の絶縁設計においては、異物
の存在しないガス空間の絶縁強度70に、前述した金属
異物の影響を考慮するため母線タンク11表面における
その浮上電界60の条件が加わる。よって水平に配置さ
れた機器では上記の2つの条件からA点で設計を行なう
ことになり、母線タンク11の径はφD1となる。しか
し機器を垂直方向に配置すれば、金属異物は重力により
タンク底部に落下するため母線タンク11表面に金属異
物が存在しなくなる。その結果その浮上電界60を考慮
しなくてよいためB点での設計が可能となり、母線タン
ク11の径はφD2まで縮小できる。よって機器を垂直
方向に配置した場合は母線タンク11径を縮小すること
は可能なのである。
【0017】このように垂直母線タンク20の径を縮小
し、そこに輪形の計器用変流器30を配置すれば、輪形
の計器用変流器30も小型化が可能となる。またこの配
置であると、計器用変流器はその底部全体で支えられる
ので、計器用変流器30に加わる応力や歪は軽減され、
計測上の精度向上も望める。
【0018】図2には、径が縮小された垂直母線タンク
20に輪形の計器用変流器30の固定保持の仕方が示さ
れている。すなわち、計器用変流器の組立ての関係から
垂直母線タンク20は、その長手方向の途中にフランジ
部20F1,20F2が設けられ、そしてこのフランジ
部の上面に計器用変流器30が固定保持されるようにす
るのである。なお、この場合輪形の計器用変流器30を
できるだけ小型に、かつ安定した支持とするために、上
側フランジは、できるだけ小径に、また下側フランジは
充分安定して変流器が乗置できるように大径に形成され
る。
【0019】図6は本発明の他の実施例である。変電所
内のケーブル引込み部は通常その据付法から他のガス絶
縁機器よりも高い位置でガス絶縁開閉装置と接続され
る。垂直に配置されたケーブル引込み部80の側面から
水平母線10が接続され、その母線側面から垂直下側方
向に縮小した垂直母線タンク20によりガス絶縁開閉装
置と接続される。この縮小した垂直母線タンク20部に
水平に計器用変流器30を配置する。この配置法でも上
述と同様な効果が得られる。またこの垂直配置の垂直母
線タンク20は他の機器との取り合いから傾斜させても
よい。
【0020】図7は本発明の他の実施例である。垂直に
配置されたガス絶縁断路器90に水平方向に水平母線1
0が接続されており、これと並行に他機器に接続された
母線との間を径を縮小した垂直母線タンク20にて接続
されている。この部分に計器用変流器30を配置してい
る。この配置法でも前述と同様な効果が得られる。また
この垂直母線タンク20は他の機器との取り合いから傾
斜させてもよい。
【0021】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明は、垂直
母線タンクの径を、水平母線タンクの径より小径に形成
するとともに、計器用変流器を、この小径に形成された
垂直母線タンクの周囲で、かつタンク内の母線と同芯円
状となるように配置するようにしたから、小型な変流器
の適用が可能となり、したがって、たとえ電力需要が増
大しても、それほど計器用変流器が大型化することのな
いこの種ガス絶縁開閉装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガス絶縁開閉装置の要部の一実施例を
示す一部破断側面図である。
【図2】本発明のガス絶縁開閉装置の他の実施例を示す
一部破断側面図である。
【図3】交流電界下におけるタンク内金属異物の挙動例
図である。
【図4】直流電界下におけるタンク内金属異物の挙動例
図である。
【図5】母線タンク径と中心導体径の関係図である。
【図6】本発明のガス絶縁開閉装置の他の実施例を示す
側面図である。
【図7】本発明のガス絶縁開閉装置の他の実施例を示す
側面図である。
【符号の説明】
10…水平母線、11…母線タンク、12…ブッシン
グ、13…下部タンク、20…垂直母線、30…計器用
変流器、40…中心導体、50…SF6ガス、60…浮
上電界、70…ガス絶縁強度、80…ケーブル引込み
部、90…ガス絶縁断路器、100…金属異物、101
…交流電界下の挙動、102…交流電界下の挙動。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平な複数の平面に配置されるととも
    に、内部中央に母線を備えているが断路器や遮断器を収
    納せず、かつ母線の周囲空間に絶縁ガスが充填されてい
    る水平母線タンクと、内部中央に母線を備えているが断
    路器や遮断器を収納せず、かつ、母線の周囲空間に絶縁
    ガスが充填されていて、前記水平母線タンク間を連結す
    る垂直母線タンクと、前記母線に流通する電流を検出す
    る輪形状の計器用変流器とを備えているガス絶縁開閉装
    置において、 前記垂直母線タンクの径を、前記水平母線タンクの径よ
    り小径に形成するとともに、前記計器用変流器を、この
    小径に形成された垂直母線タンクの周囲で、かつタンク
    内の母線と同芯円状となるように配置したことを特徴と
    するガス絶縁開閉装置。
  2. 【請求項2】 前記母線に流通する電流が直流電流であ
    る請求項1記載のガス絶縁開閉装置。
  3. 【請求項3】 前記垂直母線タンクの外周に鍔を設け、
    前記鍔の上部に前記計器用変流器を乗置させてなる請求
    項1若しくは2記載のガス絶縁開閉装置。
  4. 【請求項4】 前記垂直母線タンクを、その長手方向に
    分割可能に形成し、この分割部に前記計器用変流器を着
    脱可能に形成してなる請求項1若しくは2記載ののガス
    絶縁開閉装置。
  5. 【請求項5】 水平な複数の平面に配置されるととも
    に、内部中央に母線を備えているが断路器や遮断器を収
    納せず、かつ母線の周囲空間に絶縁ガスが充填されてい
    る水平母線タンクと、内部中央に母線を備えているが断
    路器や遮断器を収納せず、かつ母線の周囲空間に絶縁ガ
    スが充填されていて、前記水平母線タンク間を連結する
    垂直母線タンクと、前記母線に流通する電流を検出する
    輪形状の計器用変流器とを備えているガス絶縁開閉装置
    において、 前記垂直母線タンクを、前記水平母線タンクの径より小
    径に形成するとともに、その長手方向の途中に垂直母線
    タンクを上下に分割するフランジ部を設け、このフラン
    ジ部の上面に前記計器用変流器を固定保持するようにし
    たことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
  6. 【請求項6】 前記フランジ部の下側となるフランジの
    径を上側フランジより大径に形成し、前記下側フランジ
    の上面に前記計器用変流器を固定保持するように形成し
    てなる請求項6記載のガス絶縁開閉装置。
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