JP4519076B2 - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Description

この発明は、電力の送配電および受電設備などに用いられるガス絶縁開閉装置に関し、主回路機器からの放熱特性を向上させたガス絶縁開閉装置に関するものである。

従来のガス絶縁開閉装置は、例えば特開平９−３２２３３７（特許文献１）に示されるようなものが一般的であった。図３は特許文献１に示されるガス絶縁開閉装置の概略構成を示しており、以下これについて説明する。前面に扉１aを有する筐体１内には機器容器２と母線容器３、４が内蔵されている。母線容器３内には三相からなる線路側母線３１が絶縁スペーサを介して並行に配設され、紙面と直角方向に気密に貫通している。上記母線３１は母線側断路器５、接続導体６を介して機器容器２内に導かれている。また母線容器４には三相の負荷側母線４１が絶縁スペーサを介して紙面と直角方向に気密に配設・貫通している。

一方、機器容器２内には、遮断器７、線路側断路器８等の主回路機器、接地開閉器１１〜１３、避雷器１４等の補助機器が収容され、上記接続導体６から導入された主回路電力は遮断器７に導かれ、更に線路側断路器８を介して受電ケーブルヘッド９からケーブル１０を介して外部へ導出されている。なお、上記機器容器２内にはＳＦ６ガス、乾燥空気、窒素ガス、二酸化炭素などの絶縁性ガスが封入され、収容された各機器間の絶縁を確保している。

ところで、このような従来のガス絶縁開閉装置にあっては、遮断器、断路器の電極部や導体の接続部等で発生した熱が、絶縁性ガスを加熱して、機器容器２の温度を上昇させる。特に遮断器７、線路側断路器８等の主回路機器を上下方向に配設しているため、機器容器２の中段及び下段に位置することになり、これらから発生する熱が機器容器２全体の絶縁性ガス温度を上昇させる結果、熱の逃げ場が制限され主回路機器の放熱効率が悪いものとなっていた。

このような問題に対処するため、従来、特開２００１−１１２１２７号公報（特許文献２）に示すように、母線容器と機器容器とを連通させる開口部を設け、この開口部に波板または放熱フィン等の吸・放熱効率の高い部材を取り付けるようにしたものがある。しかしながら、温度が上昇した絶縁性ガスは機器容器２の上部に集まり、母線容器３、４自体の温度を上昇させているため、上記波板または放熱フィン等を介する放熱効果も制限されたものとならざるを得なかった。

特開平９−３２２３３７号公報 特開２００１−１１２１２７号公報

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、遮断器、線路側断路器等の主回路機器からの放熱効率を改善し、通電時の温度上昇を低減することを目的とするものである。

この発明は、母線を収容する母線容器と、回路機器を収容する機器容器とをそれぞれ絶縁性ガスにて封入してなるガス絶縁開閉装置において、上記機器容器の上方から、主回路への通電時に通電経路となる遮断器、断路器を順次それぞれ水平方向に設置し、更にこの下方に、主回路への通電時に通電経路とならない接地開閉器、避雷器を順次それぞれ水平方向に設置し、上記機器容器の少なくとも一つの側板外周を上下方向に凹凸のある波状形状で構成すると共に、上記波状形状の凸部位置が上記水平方向に設置される各回路機器の位置に対応して形成されることを特徴とするものである。

この発明は上記構成とすることにより、主回路機器からの放熱効率を改善し、通電時の温度上昇を低減することができる。また、遮断器、線路側断路器等の主回路機器の配置構成を特定することにより、機器容器自体をコンパクトにまとめることができ、ガス絶縁開閉装置の小型化、製品のコストダウンにも寄与する。

実施の形態１．
以下、図１によりこの発明の実施の形態１について説明する。図１は実施形態１におけるガス絶縁開閉装置の構成を示す断面図である。図中、図３と同一または相当部分には同一符号を付している。図において、前面扉１aを有する筐体１内に機器容器２と線路側母線容器３及び負荷側母線容器４が収容され、各容器内は前述したＳＦ６ガス、乾燥空気、窒素ガス、二酸化炭素などの絶縁性ガスが封入されている。

母線容器３内には三相からなる線路側母線３１が絶縁スペーサ３２を介して並行に配設され、紙面と直角方向に気密に貫通している。上記母線３１は母線側断路器５、接続導体６を介して機器容器２内に導かれている。また母線容器４には三相の負荷側母線４１が絶縁スペーサ４２を介して紙面と直角方向に貫通している。一方、機器容器２内には、遮断器７、線路側断路器８等の主回路機器、接地開閉器１３、避雷器１４等の補助機器が収容されている。なお、各容器２、３、４は接地金属容器であり、以下接地金属容器と総称する。

上記線路側母線３１から断路器５を介して導入された主回路電力は、接続導体６から接続導体１５を経て遮断器７に導かれ、この遮断器７から更に線路側断路器８に接続され、主回路導体１６を経てケーブル終端接続部１７からケーブル１０を介して外部へ導出されている。また、上記主回路導体部１６から分岐導体部１８を経て接地開閉器１３が接続されており、更に分岐導体部１９を経て避雷器１４が接続されている。

以上のように、この発明の実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置は、接地金属容器の上方に主回路への通電時に通電経路となる遮断器７、断路器８を水平方向に配置し、ケーブル終端接続部１７を上記遮断器７、断路器８の後方に配置すると共に、上記遮断器７及び断路器８とケーブル終端接続部１７とを接続する主回路導体部１６から、上記接地金属容器の下方へ分岐して接地開閉器１３や避雷器１４を同様に水平方向に設置している。すなわち、接地金属容器の上方から、遮断器７、断路器８、接地開閉器１３、避雷器１４の順に下方へ併設している。

この発明の実施の形態１によれば、遮断器、線路側断路器等の主回路機器をそれぞれ水平方向に併設することにより、接地金属容器自体をコンパクトにまとめることができ、ガス絶縁開閉装置の小型化、製品のコストダウンを図ることができる。主回路通電を行わない接地開閉器１３や避雷器１４を上記接地金属容器の下方部分に設置しているため、接地金属容器の下方部分は、絶縁性ガスの温度上昇が、主回路通電を行う上方部分に比べて小さく、従って通電主回路部での発熱を、主回路通電時に通電経路とならない分岐導体部１８、１９、接地開閉器１３の固定端子部及び避雷器１４の接続端子へ伝熱し、絶縁性ガスの温度上昇が小さい接地金属容器の下方部分に放熱させることができ、金属容器の放熱効率を改善することができるものである。

また、この発明の実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置は、互いに水平方向に併設されたそれぞれの機器の後方に、絶縁性ガス中に露出した接続導体を接続する構造となっている。すなわち、上記それぞれの機器は一般に放熱効果が悪い固体絶縁物内に封入されているか、固体絶縁物で周囲を覆われて構成されている。ところが、上述したように、それぞれの機器の後方において、絶縁性ガス中に露出した接続導体を接続する構造とすることにより、固体絶縁物より放熱効率が良好な絶縁性ガスへの放熱量を増加させることができる。

実施の形態２．
次に、図２によりこの発明の実施の形態２について説明する。図２は実施形態１で説明したガス絶縁開閉装置における機器容器２の前方側板を取り出して示したものである。図において、２aは機器容器２の矩形状前方側板であり、７aは遮断器７の一端側に開放し外部の操作機構（図示せず）を挿入する穴、８aは断路器８の一方側に開放し外部の操作機構（図示せず）を挿入する穴である。また、１３a、１4aも同じく接地開閉器１３、避雷器１４のそれぞれ操作用あるいは取付用の穴を示す。

機器容器２の側板２の外周部は、上下方向に凸部Ａ、凹部Ｂからなる波状形状とし、且つ上記波状形状の凸部位置が上記水平方向に設置される各回路機器の位置に対応して形成されている。これにより、外表面の放熱面積を増やし、大気中への放熱効率を向上することができると共に、金属製の機器容器２をコンパクト化しても凸部の空間があるため上方向への対流が容易であり、冷却性能(放熱性能)の低下を抑制することができる。
また、上記波状形状の凸部位置が上記水平方向に設置される各機器の位置に対応して形成されることにより、上記機器容器側壁と各回路機器との間の対地絶縁距離を確保できるため、装置の小型化に寄与するものである。

この発明の実施の形態１におけるガス絶縁開閉装置の構成を示す断面図である。 この発明の実施の形態２におけるガス絶縁開閉装置の側板を示す拡大図である。 従来のガス絶縁開閉装置の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 筐体、 ２ 機器容器、
３ 線路側母線容器、 ４ 負荷側母線容器、
５ 断路器、 ６ 接続導体、
７ 遮断器、 ８ 断路器、
１３ 接地開閉器、 １４ 避雷器、
１５ 接続導体、 １６ 主回路導体部、
１７ ケーブル終端接続部、 １８、１９ 分岐接続部、
３１ 線路側母線、 ４１ 負荷側母線。

Claims (3)

1. 母線を収容する母線容器と、回路機器を収容する機器容器とをそれぞれ絶縁性ガスにて封入してなるガス絶縁開閉装置において、上記機器容器の上方から、主回路への通電時に通電経路となる遮断器、断路器を順次それぞれ水平方向に設置し、更にこの下方に、主回路への通電時に通電経路とならない接地開閉器、避雷器を順次それぞれ水平方向に設置し、上記機器容器の少なくとも一つの側板外周を上下方向に凹凸のある波状形状で構成すると共に、上記波状形状の凸部位置が上記水平方向に設置される各回路機器の位置に対応して形成されることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
2. ケーブル終端接続部を上記遮断器、断路器の後方に配置すると共に、上記遮断器及び断路器とケーブル終端接続部とを接続する主回路導体部から、上記機器容器の下方へ分岐して接地開閉器や避雷器を設置したことを特徴とする請求項1に記載のガス絶縁開閉装置。
3. 互いに水平方向に併設されたそれぞれの機器の後方に、絶縁性ガス中に露出した接続導体を接続する構造としたことを特徴とする請求項1に記載のガス絶縁開閉装置。

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