JP4193099B2 - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、絶縁性ガスの封入された密封容器内に開閉機器を収納してなるガス絶縁開閉装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に受電用の開閉装置は、上位の開閉装置または電力系統から電力ケーブルを介して引き込まれた電力を、受電用断路器、遮断器５３、母線用断路器および母線ブッシング５５を介して母線５６へ送り、ここから他の列盤構成された開閉装置へ送電し、負荷への給電を制御するように構成される。
【０００３】
従来の受電用のガス絶縁開閉装置は、図４に示すように、受電用断路器５２、遮断器５３、母線用断路器５４等の主回路機器が、ＳＦ₆ガスなどの絶縁性ガスを封入した密閉容器６１内に収容され、この密閉容器６１の後面側の外枠６５内に電力ケーブル５１、母線５６が収容され、そして密閉容器６１の前面側の外枠６６内に主回路機器の操作機構が収容され、各機器間は主回路導体により接続される。また、密閉容器６１は内部が、仕切壁６２によって、遮断器５３を収容する遮断器室６３と母線用断路器５４を収容する母線用断路器室６４とに区画され、各室内で短絡等の事故が発生したとき相互に影響が及ぶことのないようにしている。そして、遮断器５３と母線用断路器５４とは仕切壁６２に気密的に貫通設置されたブッシング５７、接続導体５８，５９を介して接続される。
【０００４】
この受電用ガス絶縁開閉装置においては、電力ケーブル５１により電力系統から電力を引き込み、受電用断路器５２−遮断器５３−母線用断路器５４を経由して母線５６へ給電する。
【０００５】
また、給電用のガス絶縁開閉装置の場合は、母線５６から受電し、母線用断路器５４−遮断器５３−給電用断路器５２を経由して負荷に接続された電力ケーブル５１へ給電する。このため、断路器５２は給電用として作動する。
【０００６】
このように構成されたガス絶縁開閉装置においては、開閉装置の主回路機器およびこれらを接続する主回路導体を絶縁性ガスを封入した密閉容器内に収容することにより、絶縁性能が向上するため、主回路機器の小型化が可能になるとともに各機器および主回路導体の配置の間隔を縮小することが可能となり、開閉装置を小形化できる利点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような従来のガス絶縁開閉装置においては、小さく仕切られた密閉容器６１の各室内で主回路機器の取付けおよび主回路導体の接続作業を行う必要があるため、組み立て作業がやりにくく、装置の組み立てに多くの工数を要する不都合がある。また、従来装置における密閉容器６１の仕切壁６２は、密閉容器６１と同一の金属材料で構成されるため母線用断路器室６４内における断路器および主回路導体と密閉容器壁との間隔を大きくとる必要があるために装置が大形になる不都合もある。
【０００８】
この発明は、このような従来装置の不都合を解消するため、組み立て作業が簡単となり組み立て工数を低減することができ、また母線用断路器室を縮小して装置を小形にすることのできるガス絶縁開閉装置を提供することを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため、この発明は、絶縁性ガスの封入された密閉容器内に受電または給電用断路器、遮断器および母線用断路器等の主回路機器を収容し、相互を主回路導体により接続してなるガス絶縁開閉装置において、絶縁性ガスの封入された第１の密閉容器と絶縁性ガスの封入された第２の密閉容器とを設け、前記第１の密閉容器内に受電または給電用断路器および遮断器を収容するとともに、前記第２の密閉容器内に母線用断路器を収容し、かつ前記第１の密閉容器の上部に開口を設け、前記の母線用断路器を収容した第２の密閉容器をこの開口から前記第１の密閉容器内に挿入するとともに、この開口を第２の密閉容器により閉塞したことを特徴とするものである。
【００１０】
上記の発明において、第２の密閉容器の上部に開口を設け、この開口を上部から、母線ブッシングを気密的に貫通して取付けた蓋板により密閉するように構成することができる。
【００１１】
前記の第２の密閉容器は、絶縁樹脂等の絶縁物により形成するのがよい。
【００１２】
さらに、この発明においては、前記第１の密閉容器の一部に、第２の密閉容器の破壊される圧力より小さい圧力で第１の密閉容器の内部の圧力を外部へ放圧する放圧装置を設けるようにすることもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、図に示す実施例に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、この発明の実施例のガス絶縁開閉装置の要部を示す縦断面図である。
この図において、１１は電力系統から電力を取込んだり、または負荷へ電力を送り出すための電力ケーブル、１２は電力ケーブル１１から真空遮断器等からなる遮断器１３への主回路を開閉する受電または送電用の断路器、１４は遮断器１３から母線１６への主回路を開閉する母線用断路器、１５は母線１６を支持する母線ブッシングである。
【００１５】
また、２１はその中の遮断器室２２内に断路器１２および遮断器１３を収容した第１の密閉容器であり、外枠３０の中に収められる。密閉容器２１の中には、ＳＦ₆ガスまたは乾燥空気等の絶縁性ガスが封入され、これにより収容機器および主回路導体を絶縁する。密閉容器２１は機械的強度を高めるために金属材料により形成される。
【００１６】
２４は、図２に詳細を示すように、上部の開口した容器本体２６と、この本体２６の開口を閉塞する蓋板２７とからなる第２の密閉容器である。この密閉容器２４は、全体が絶縁性樹脂のような絶縁物で形成される。容器本体２６内には母線用断路器１４が組み立て収容される一方、蓋板２７には母線１６を支持する母線ブッシング１５が気密的に貫通して取付けられている。
【００１７】
この密閉容器２４は、容器本体２６の中に母線用断路器１４を組み込んだ上で、その上部開口に母線ブッシング１５の取付けられた蓋板２７を被せ、容器本体２６に気密的に締付け結合することにより気密的な密閉容器を構成する。母線ブッシング１５の下端には母線用断路器１４の固定接触子１４１が取付けられ、これに母線用断路器１４の可動接触子１４２が接離して母線１６と遮断器１３との接続を開閉する。母線用断路器１４の可動接触子１４２側の端子導体１４３は容器本体２６の底壁を気密的に貫通して密閉容器の下方へ引き出される。
【００１８】
このように容器の内外に母線用断路器１４および母線ブッシング１５等を組み込んだ上で、第２の密閉容器２４を第１の密閉容器２１の上部開口から挿入し、蓋板２７の容器本体の外側へ張り出したフランジ部を密閉容器２１のフランジ部に気密的に締付け結合する。そして、第２の密閉容器２４の中に組み込んだ母線用断路器１４の容器側壁を貫通して外側へ引き出した操作軸１４４と第１の密閉容器２１の外側からこれを貫通して取付けた断路器操作機構１４ａとを第１の密閉容器２１内で連結する。
【００１９】
第２の密閉容器２４の底壁から引き出された断路器の１４の三相の端子導体１４３は、図１および図２において左右方向に配置されるのに対して、これと接続する遮断器１３の三相の端子導体１３１はこれと丁度９０度回転されて同図において前後方向に配置される。
【００２０】
このように互いに９０度位置のずれた端子導体同士を接続するために、図３に詳細な構造を示す相導体配置変換機構１８を介して断路器１４と遮断器１３の互いの端子導体を接続する。
【００２１】
図３において、18U-1、18Vおよび18W-1は、母線用断路器１４の三相の端子導体に１４３の各相と接続される第１の相導体、18U-2、18Vおよび18W-2は遮断器１３の三相端子導体１３１の各相に接続される第２の相導体、18Vは第１の相導体と第２の相導体に共通である。そして18U-3は第１のＵ相導体18U-1とこれと９０度位置のずれた第２のＵ相導体18U-2とを接続する接続導体、18W-3は、同様に互いに９０度位置のずれた第１のＷ相導体18W-1と第２のＷ相導体18W-2とを接続する接続導体である。
【００２２】
このように構成された相導体配置変換機構１８を介して母線用断路器１４端子導体１４３と遮断器の１３の端子導体１３１を接続する場合、第２の密閉容器２４が絶縁物で構成されているため、相導体配置変換機構１８と密閉容器２４との絶縁距離を極めて小さくすることができ、したがって密閉容器２４と遮断器１３との間隔を狭めることができるので装置の小形化に効果がある。
【００２３】
なお、１３ａは遮断器１３の操作機構である。断路器１２の操作機構は母線用断路器１４の操作機構１４ａと共用する構成となっているが、その詳細は図示が省略されている。
【００２４】
さらに、２３は第１の密閉容器２１の天井壁の放圧孔に設けた放圧装置であり、この放圧装置２３は、遮断器室内でアークをともなう事故が発生し、内部の圧力が所定圧力以上に上昇したとき、常時は放圧孔を閉じている蓋が破れて内部の圧力を外部へ逃がし、内部圧力の上昇を抑制する機能を有する。
【００２５】
このような開閉装置は、組み立てが完成した後に、第１の密閉容器２１および第２の密閉容器２４に絶縁性ガスを封入して、主回路機器および主回路導体の絶縁を行う。そしてこの開閉装置を受電用に用いる場合は、電力ケーブル１１を盤の外まで引き出して電力系統に接続して電力を取込み、この電力ケーブル１１から取込まれた電力を、受電用断路器１２−遮断器１３−母線用断路器１４−母線ブッシング１５−母線１６を経由して列盤を構成する他の給電用開閉装置へ給電し、この給電用開閉装置から負荷へ給電される。
【００２６】
このように構成した開閉装置においては、１つのキュービクル状の外枠３０の内部が電力ケーブル１１等の収められたケーブル室３１、遮断器および断路器の収められた遮断器室２２、母線用断路器の収められた断路器室２５および母線１６の収められた母線室３２に区画され、各室内で生じた事故が発生した場合、これが他の室内へ影響するのを防止される。特に密閉容器２１で構成された遮断器室２２には、放圧装置２３が設けられ、これは、第２の密閉容器２４が破壊される圧力より低い圧力で放圧動作を行うように設定されているため、遮断器室内でアークの発生を伴う事故が発生して室内の圧力が上昇しても設定圧力に達すると内部の圧力を放圧して内部の圧力を設定圧力以下に低下させるので、第２の密閉容器が破損されることが防止され、事故が母線ブッシング１５すなわち母線１６へ影響することがなくなり、装置の安全性を向上することができる。
【００２７】
これによって、母線用断路器１４を収容する第２の密閉容器２４の機械的強度あまり高くする必要がないので、この容器の製造価格を抑えることができる。
【００２８】
【発明の効果】
この発明によれば、第１の密閉容器内へ母線用断路器を収容した第２の密閉容器を挿入することにより第１の密閉容器を遮断器と母線用断路器室に区画するようにしているので、第１の密閉容器に格別に仕切壁を設ける必要がなくなり、また、母線用断路器を予め盤の外で第２の密閉容器内に組み込むことができるため、組立作業がやりやすくなり、組み立て作業の工数を低減でき、これによってガス絶縁開閉装置の製造価格を安価にできる効果が得られる。
【００２９】
前記の第２の密閉容器を絶縁物で形成した場合、その中に配置される母線用断路器および主回路接続導体の容器壁との間隔を狭めて配置しても絶縁上の問題が生じないためこの第２の密閉容器による母線用断路器室を縮小でき、装置をより小形にすることができる効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施例によるガス絶縁開閉装置の要部を示す縦断面図。
【図２】 この発明に用いる第２の密閉容器の分解断面図。
【図３】 この発明に使用する相導体配置変換機構の実施例を示す斜視図。
【図４】 従来のガス絶縁開閉装置の要部を示す縦断面図。
【符号の説明】
１１ 電力ケーブル
１２ 受電用断路器
１３ 遮断器
１４ 母線用断路器
１５ 母線ブッシング
１６ 母線
２１ 第１の密閉容器
２３ 放圧装置
２４ 第２の密閉容器
３０ 外枠。

Claims (4)

1. 絶縁性ガスの封入された密閉容器内に受電または給電用断路器、遮断器および母線用断路器等の主回路機器を収容し、相互を主回路導体により接続してなるガス絶縁開閉装置において、絶縁性ガスの封入された第１の密閉容器と絶縁性ガスの封入された第２の密閉容器とを設け、前記第１の密閉容器内に前記受電または給電用断路器および遮断器を収容するとともに、前記第２の密閉容器内に前記母線用断路器を収容し、かつ、前記第１の密閉容器の上部に開口を設け、前記の母線用断路器を収容した第２の密閉容器をこの開口から前記第１の密閉容器内に挿入し、かつこの開口を第２の密閉容器により気密的に閉塞するようにしたことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
2. 請求項１に記載のガス絶縁開閉装置において、第２の密閉容器の上部に開口を設け、この開口を上部から、母線ブッシングを気密的に貫通して取付けた蓋板により密閉するようにしたことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
3. 請求項１または２に記載のガス絶縁開閉装置において、前記第２の密閉容器を絶縁物により形成したことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
4. 絶縁性ガスの封入された密閉容器内に受電または給電用断路器、遮断器および母線用断路器等の主回路機器を収容し、相互を主回路導体により接続してなるガス絶縁開閉装置において、絶縁性ガスの封入された第１の密閉容器と絶縁性ガスの封入された第２の密閉容器とを設け、前記第１の密閉容器内に前記受電または給電用断路器および遮断器を収容するとともに、前記第２の密閉容器内に前記母線用断路器を収容し、この母線用断路器を収容した第２の密閉容器を前記第１の密閉容器内に気密的に挿入し、かつ、前記第１の密閉容器の一部に、第２の密閉容器の破壊される圧力より小さい圧力で第１の密閉容器の内部の圧力を外部へ放圧する放圧機構を設けたことを特徴とするガス絶縁開閉装置。

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