JP3667150B2 - ガス封入開閉装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多相交流回路における電力系統を遮断する遮断器、断路器を備えたガス封入開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の金属閉鎖形配電盤設備における開閉装置の構成を示す模式的縦断側面図であり、図中４０は配電盤設備を収蔵してある配電ボックスを示している。この配電ボックス４０内には第１，第２の断路器４１，４２、引出形の遮断器４３、変成器４４、保護継電器４５等が配設されている。配電ボックス４０は薄い金属板にて密閉構造に構成されており、その一側下部から絶縁壁４０ａにて仕切られた配電ボックス４０の空間内に給電ケーブル４６の一端部が導入され、その一端部は支持台４０ｂ上の碍子４７に支持され、第１の断路器４１の一方の接続端子４１ａと接続されている。第１の断路器４１は夫々絶縁台上に固定された接続端子４１ａ，４１ｂ、接地端子４１ｃ及び接続端子４１ｂに基端部を枢支連結された切替導体たるブレード４１ｄを備えており、ブレード４１ｄを図示しない操作手段によって接続端子４１ａ，４１ｂを接続する接続位置Ａと、接続端子４１ｂを接地端子４１ｃに接続する断路位置Ｂとに選択的に接続し得るようにしてある。
【０００３】
接続端子４１ａは前述した如く給電ケーブル４６の端末に接続され、また接続端子４１ｂは接続導体４９にて第２の断路器４２の接続端子４２ａに接続されている。第２の断路器４２は接続端子４２ａ及び４２ｂを備えており、接続端子４２ａは接続導体４９にて前述した如く第１の断路器４１の接続端子４１ｂに接続され、また接続端子４２ｂは途中に変成器４４を介在させた接続導体５０にて負荷側に接続されている。そして両接続端子４２ａ，４２ｂの間の接続、断路は引出形の遮断器４３にて行われるようにしてある。
【０００４】
引出形の遮断器４３は台車４３ｅ上に支持具４３ｄにて真空バルブ４３ｃを支持すると共に、この真空バルブ４３ｃの固定電極、可動電極に基端部を接続され、先端部を第２の断路器４２側に向けて突き出した接続導体４３ｂ，４３ａを備えており、台車４３ｅを前進させることで前記第２の断路器４２における接続端子４２ａ，４２ｂと接続導体４３ａ，４３ｂとを接続し、また台車４３ｅを後退させることで両接続端子４２ａ，４２ｂ間を断路せしめるようにしてある。
なお保護継電器４５は変成器４４に対する設定電圧等の指令を出力するように構成されている。
【０００５】
図８は従来のガス封入開閉装置の構成を示す模式的縦断側面図であり、図中６０は配電ボックスを示している。配電ボックス６０内には絶縁性ガスである６弗化硫黄ガスを充填した密閉タンク６１及び６２が上下に重ねて設置されており、密閉タンク６１内には第１の断路器６３、遮断器６４が、また密閉タンク６２内には第２の断路器６５が設置されている。
【０００６】
第１の断路器６３は接続端子６３ａ，６３ｂ及び接地端子６３ｃを備えると共に、接続端子６３ｂにはこれに基端部を枢支したブレード６３ｄを設けて構成されている。接続端子６３ａには外部から配電ボックス６０内に導入され、絶縁性ブッシング６６を通して密閉タンク６１内に導入された給電ケーブル６７の端末部が接続され、また接続端子６３ｂは接続導体６８を介して遮断器６４の一方の接続端子６４ａに接続されており、ブレード６３ｄを操作することで接続端子６３ａ，６３ｂを接続する位置Ａ、いずれの端子６３ｂ，６３ｃとも接触しない中立位置Ｂ、接地端子６３ｄと接続する位置Ｃの３位置に選択的に設定され、夫々接続、断路及び接地状態に設定し得るようになっている。
【０００７】
遮断器６４は高真空容器内に固定電極、可動電極を対向配置して構成されており、固定電極に接続されている接続端子６４ａは接続導体６８を介して前記した第１の断路器６３の接続端子６３ｂと接続され、また可動電極に接続されている接続端子６４ｂは接続導体６９を介して密閉タンク６２内の第２の断路器６５の接続端子６５ａに接続されており、可動電極を駆動操作することで固定電極に対して接離させ、接続、遮断を行うようにしてある。
【０００８】
第２の断路器６５は接続端子６５ａ，６５ｂ及び接地端子６５ｃを備えると共に、前記接続端子６５ａに基端部を枢支したブレード６５ｄを設けて構成されている。接続端子６５ａは密閉タンク６１，６２の隔壁に貫設した絶縁性ブッシング７０内を通して前記接続導体６９に接続され、また接続端子６５ｂは絶縁母線７１に接続されている。ブレード６５ｄを図示しない操作部にて操作することで両接続端子６５ａと６５ｂとを接続する位置Ａ、いずれの端子６５ｂ，６５ｃとも接触しない中立位置Ｂ、接地端子６５ｃと接続する位置Ｃのいずれかの位置に選択的に設定され、夫々接続、断路及び接地状態に設定し得るようにしてある。なお図面には１相分の電力系統及び主回路機器のみが現れているが、多相交流回路の各相夫々に対応した電力系統及び主回路機器が複数組並設されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで図７に示した如き金属閉鎖形配電盤設備における開閉装置では、配電ボックス４０の気密性が十分でないため、外気の塩分、粉塵、湿気等が侵入し、主回路機器に付着し、それらの絶縁性能を低下させ、絶縁破壊を招き易いという問題があった。また図８に示した如きガス封入開閉装置では絶縁性ガスとして用いられている６弗化硫黄ガスは二酸化炭素の２万倍以上の温室効果を有しており、地球環境に与える影響が大きく排出規制が要求されているという問題があった。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その目的とするところは機器をコンパクト化すると共に、外気の影響による絶縁劣化が少なく、しかも地球環境に及ぼす影響も低減し得るガス封入開閉装置を提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係るガス封入開閉装置は、絶縁性ガスを封入した密閉タンクの内部に配設された断路器及び遮断器と、一端が前記遮断器の接続端子と接続又は遮断可能であり、他端が前記密閉タンクの内部への給電ケーブルの導入端に枢支された前記断路器の切替導体と、一端が前記密閉タンクの外部に配設された母線と接続され、他端が絶縁性ブッシングを経て前記密閉タンクの内部に導入されて前記遮断器の一端と接続された接続導体とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この発明にあっては、絶縁性ガスを充填した密閉タンク内に遮断器及び断路器を配設し、絶縁性ブッシングを介して密閉タンク内に導入された給電ケーブルの端末部に断路器の切替導体を枢支して遮断器の接続端子と接続又は遮断可能とし、また遮断器の一端は絶縁性ブッシングを介して外部の絶縁母線と接続することとしたから密閉化構造が容易となり、しかも構成が大幅に簡略化出来てコストの低減が図れる。
【００１２】
請求項２に係る発明のガス封入開閉装置は、絶縁性ガスを封入した第１，第２の密閉タンクと、前記第１の密閉タンクの内部に配設された第１の断路器及び遮断器と、前記第２の密閉タンクの内部に配設された第２の断路器と、一端が前記遮断器の接続端子と接続又は遮断可能であり、他端が前記第１の密閉タンクの内部への給電ケーブルの導入端に枢支された前記第１の断路器の切替導体と、前記第１，第２の密閉タンクの内部に渡って配設され、一端部が前記遮断器と接続され、他端部に前記第２の断路器の切替導体を枢支してある第２の接続導体と、前記第２の密閉タンクの内部に配設され、一端部に前記第２の断路器の接続端子を備え、他端部が絶縁性ブッシングを介して前記第２の密閉タンク外に配設された母線と接続された第３の接続導体とを備えることを特徴とする。
【００１３】
この発明にあっては、絶縁性ガスを充填した第１の密閉タンク内に遮断器、第１の断路器を、また絶縁性ガスを充填した第２の密閉タンク内に第２の断路器を配設したから、主回路機器の絶縁劣化を防止出来、また動物の侵入等による感電事故、短絡事故の発生を防止出来る。
【００１４】
請求項３に係る発明のガス封入開閉装置は、遮断器、断路器、給電ケーブル及び母線はこれらを一組として多相交流回路の各相夫々に対応する数の組だけ設置されていることを特徴とし、また請求項４に係る発明のガス封入開閉装置は、密閉タンク又は第１，第２の密閉タンク内には乾燥空気が充填されていることを特徴とする。
【００１５】
これらの発明にあっては、従来使用されている６弗化硫黄ガスに代えて乾燥空気を用いたことで、環境に与える影響が全くなく、たとえ漏出しても環境汚染の虞れがない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明を、その実施の形態である３相交流回路用のガス封入開閉装置に適用した場合を示す図面に基づき具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明に係る実施の形態１の構成を示す模式的縦断側面図、図２は図１のII−II線による縦断正面図であり、図中１は３相交流回路用のガス封入開閉装置の配電ボックスを示している。配電ボックス１内にはその上，下の中央部よりも上方寄りに位置して、内部に乾燥空気を充填した密閉タンク２が設置されており、またこの密閉タンク２内には各相夫々に対応した断路器（図面には一個のみが現れている）４、遮断器５が設置されている。
【００１７】
断路器４は密閉タンク２の底壁に貫設した絶縁性ブッシング６内の接続端子４ａ、遮断器５の固定電極に接続された接続端子４ｂ及び接地端子４ｃを備え、前記接続端子４ａに基端部を枢支したブレード４ｄを設けると共に、このブレード４ｄを操作する絶縁材料からなるレバ７を設けて構成されている。
レバ７は一端部を回転軸８にて密閉タンク２内の取付板２ａに軸支され、先端部にはブレード４ｄの先端に設けたピン４ｐを係入するガイド溝７ａを備え、長手方向の中間部には絶縁材料からなるリンク９の一端が連繋され、その他端は操作レバ１０の一端に連繋されている。操作レバ１０の他端は配電ボックス１の取付壁１ａに軸支されている。前記断路器４の接続端子４ａには給電ケーブル１２の先端が接続されており、操作レバ１０の操作によってレバ７を回転軸８回りに回動させ、ブレード４ｄを一点鎖線で示す遮断器５の固定接点と接触する位置Ａと、いずれの端子４ｂ，４ｃとも接触しない中立位置Ｂと、接地端子４ｃと接触する接地位置Ｃとのいずれかの位置に選択的に設定され、夫々によって給電、断路及び接地の各状態を選択、設定し得るようになっている。
【００１８】
遮断器５は密閉タンク２内の下側に２個及びこの２個に跨がる態様でこれらの上方に１個配設されており、夫々高真空容器内に図示しない固定電極と可動電極とを対向配置し、可動電極を固定電極に対して前進、後退移動させることで電路の接続、遮断を行うようにしてある。
各遮断器５における固定電極は前述した如く断路器４の接続端子４ｂと接続され、また可動電極は接続導体１３の一端と接続され、接続導体１３の他端は密閉タンク２の上壁に貫設した絶縁性ブッシング１４内に配設してある接続導体１５の一端部と接続されている。この接続導体１５の他端は密閉タンク２の上部に配設した各相夫々に対応する絶縁母線１６の各一つと接続されている。
なお絶縁母線１６は母線を構成する導線を絶縁チューブ等にて被覆して構成されている。
【００１９】
このような実施の形態１にあっては各給電ケーブル１２を通じて供給される電力は、夫々のブレード４ｄを通じて遮断器５の固定接点側に供給される。遮断器５が閉鎖指令によって閉鎖（入という）されている場合には接続導体１３を通じ、絶縁性ブッシング１４内の導体を経て絶縁母線１６に接続され、負荷側に対する給電が行われる。
【００２０】
一方各遮断器５に開放指令が発せられている場合には固定電極と可動電極とが離反せしめられ、この結果電流が遮断され、また操作レバ１０の操作によってブレード４ｄを中立位置Ｂに位置決めすることで断路が行われる。これによって負荷機器の点検、修理及び交換等の作業が可能となる。
このような開閉装置にあっては、乾燥空気を充填した密閉タンク２内に断路器４及び遮断器５を配設し、断路器４における給電ケーブル１２の先端と接続されたブレード４ｄの操作によって遮断器５との接続、断路を行う構成としたから構成が大幅に簡略化され、小型化が可能となると共に、絶縁性ガスとして乾燥空気を用いることで、安価で環境に与える影響を小さく出来る。
【００２１】
（実施の形態２）
図３は実施の形態２の構成を示す模式的縦断側面図、図４は図３のIV−IV線による縦断正面図である。
この実施の形態２は配電ボックス１内に２個の密閉タンク２、３を上，下に接した状態で配設し、下方の密閉タンク２内には実施の形態１におけるのと同様に各相夫々に対応する断路器（第１の断路器という）４及び遮断器５を設置し、また上方の密閉タンク３内には第２の断路器２０を配設してある。下方の密閉タンク２内に配設した第１の断路器４及び遮断器５の構成は実施の形態１におけるそれと実質的に同じである。
【００２２】
即ち第１の断路器４は密閉タンク２の底壁に貫設した絶縁性ブッシング６内の接続端子４ａ、遮断器５の固定電極に接続された接続端子４ｂ及び接地端子４ｃを備え、前記接続端子４ａに基端部を枢支したブレード４ｄを設けると共に、このブレード４ｄを操作する絶縁材料からなるレバ７を設けて構成されている。
レバ７は一端部を回転軸８にて密閉タンク２内の取付板２ａに軸支され、先端部にはブレード４ｄの先端に設けたピン４ｐを係入するガイド溝７ａを備え、長手方向の中間部には絶縁材料からなるリンク９の一端が連繋され、その他端は操作レバ１０の一端に連繋されている。操作レバ１０の他端は配電ボックス１の取付壁１ａに軸支されている。前記第１の断路器４の接続端子４ａには給電ケーブル１２の先端が接続されており、操作レバ１０の操作によってレバ７を回転軸８回りに回動させ、ブレード４ｄを一点鎖線で示す遮断器５の固定接点と接触する位置Ａと、いずれの端子４ｂ，４ｃとも接触しない中立位置Ｂと、接地端子４ｃと接触する接地位置Ｃとのいずれかの位置に選択的に設定され、夫々によって給電、断路及び接地の各状態を選択、設定し得るようになっている。
【００２３】
遮断器５は密閉タンク２内の下側に２個及びこの２個に跨がる態様でこれらの上方に１個配設されており、夫々高真空容器内に図示しない固定電極と可動電極とを対向配置し、可動電極を固定電極に対して前進、後退移動させることで電路の接続、遮断を行うようにしてある。
【００２４】
一方第２の断路器２０は第１，第２の密閉タンク２，３の隔壁を貫通させて設けた絶縁性ブッシング２１内の接続導体２１ａに設けた接続端子２０ａ、絶縁母線１６に接続された接続導体２６と接続されている接続端子２０ｂ、接地端子２０ｃを備え、また前記接続端子２０ａには基端部を枢支連結したブレード２０ｄ及びこのブレード２０ｄを操作するための絶縁材料からなるレバ２２を備えている。
【００２５】
レバ２２は基端部を密閉タンク３内の取付板３ａに軸２３にて軸支され、先端部に前記ブレード２０ｄの先端に設けてあるピン２０ｐを係入させるガイド溝２２ａを備え、長手方向の中間部には絶縁材料からなるリンク２４の一端が連繋されている。リンク２４の他端は基端部を取付板１ｄに軸支した操作レバ２５の一端と枢支連結して構成してある。
【００２６】
操作レバ２５を操作してレバ２２を軸２３回りに回動させることで、ブレード２０ｄを接続端子２０ａと２０ｂとを接続するＡ位置と、接続端子２０ａと設置端子２０ｃとを接続するＢ位置に選択的に設定することで、絶縁母線１６に接続される接続位置と、接地端子２０ｃと接続する断路位置とに選択的に設定される。
【００２７】
このような実施の形態２にあっては夫々乾燥空気を充填した密閉タンク２内に第１の断路器４及び第１の断路器４のブレード４ｄにて接続、断路される遮断器５を配置し、また他の密閉タンク３内に第２の断路器２０を配置し、そのブレード２０ｄにて遮断器５と絶縁母線１６とを接続、断路する構成としたから、従来装置と比較してその構成が大幅に簡略化されてコスト低減が図れ、また６弗化硫黄ガスに代えて乾燥空気を用いるから、たとえ漏出しても環境に与える影響が全くない。
【００２８】
（実施の形態３）
図５は実施の形態３の構成を示す模式的縦断正面図、図６は図５のVI−VI線による模式的平面図である。
この実施の形態３にあっては３相交流回路用のガス封入開閉装置が複数組（図面では２組）並設した場合を示している。その構造は実施の形態２に示したものを２組並設したのと実質的に同じ構成となっており、対応する部分には同じ番号を付して説明を省略する。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に係る発明にあっては、絶縁性ガスを充填した密閉タンク内に遮断器及び断路器を配設し、絶縁性ブッシングを介して密閉タンク内に導入された給電ケーブルの端末部に断路器の切替導体を枢支接続し、また遮断器の一端は絶縁性ブッシングを介して外部の絶縁母線と接続することとしたから構成が簡略化され、密閉構造が容易となり、コストの低減が図れる。
【００３０】
請求項２に係る発明にあっては、絶縁性ガスを充填した第１の密閉タンク内に遮断器、第１の断路器を、また第２の密閉タンク内に第２の断路器を配設し、これらの断路器の切替導体を、第１の密閉タンク内に導入された給電ケーブルの端末部及び第１，第２の密閉タンクの内部に渡って配設された第２の接続導体に夫々枢支接続したから、請求項１の発明と同様の効果が得られると共に、主回路機器の絶縁劣化を防止出来、また動物の侵入等による感電事故、短絡事故の発生を防止出来る。
【００３１】
請求項３、４に係る発明にあっては、従来使用されている絶縁性ガスとしての６弗化硫黄ガスに代えて乾燥空気を用いたことで、環境に与える影響が殆どなく、たとえ漏出しても環境汚染の虞れがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１の構成を示す模式的縦断側面図である。
【図２】 図１のII−II線による縦断正面図である。
【図３】 実施の形態２の構成を示す模式的縦断側面図である。
【図４】 図３のIV−IV線による縦断正面図である。
【図５】 実施の形態３の構成を示す模式的縦断正面図である。
【図６】 図５のVI−VI線による模式的平面図である。
【図７】 従来の金属閉鎖形開閉装置の構成を示す模式的縦断側面図である。
【図８】 ガス封入開閉装置の構成を示す模式的縦断側面図である。
【符号の説明】
１ 配電ボックス、２，３ 密閉タンク、４ 第１の断路器、５ 遮断器、
７ レバ、８ 回転軸、９ リンク、１６ 絶縁母線、２０ 第２の断路器。

Claims (4)

1. 絶縁性ガスを封入した密閉タンクの内部に配設された断路器及び遮断器と、
   一端が前記遮断器の接続端子と接続又は遮断可能であり、他端が前記密閉タンクの内部への給電ケーブルの導入端に枢支された前記断路器の切替導体と、
   一端が前記密閉タンクの外部に配設された母線と接続され、他端が絶縁性ブッシングを経て前記密閉タンクの内部に導入されて前記遮断器の一端と接続された接続導体と
   を備えることを特徴とするガス封入開閉装置。
2. 絶縁性ガスを封入した第１，第２の密閉タンクと、
   前記第１の密閉タンクの内部に配設された第１の断路器及び遮断器と、
   前記第２の密閉タンクの内部に配設された第２の断路器と、
   一端が前記遮断器の接続端子と接続又は遮断可能であり、他端が前記第１の密閉タンクの内部への給電ケーブルの導入端に枢支された前記第１の断路器の切替導体と、
   前記第１，第２の密閉タンクの内部に渡って配設され、一端部が前記遮断器と接続され、他端部に前記第２の断路器の切替導体を枢支してある第２の接続導体と、
   前記第２の密閉タンクの内部に配設され、一端部に前記第２の断路器の接続端子を備え、他端部が絶縁性ブッシングを介して前記第２の密閉タンク外に配設された母線と接続された第３の接続導体と
   を備えることを特徴とするガス封入開閉装置。
3. 遮断器、断路器、給電ケーブル及び母線はこれらを一組として多相交流回路の各相夫々に対応する数の組だけ設置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のガス封入開閉装置。
4. 密閉タンク又は第１，第２の密閉タンク内には乾燥空気が充填されていることを特徴とする請求項１又は２記載のガス封入開閉装置。

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