JP4738266B2 - 電力用開閉装置 - Google Patents

Description

この発明は、電力用開閉装置、特に、発電プラントにおいて発電機と主変圧器の間に設置されるような主回路開閉装置に関するものである。

発電プラントにおいては、これまで主流であった高圧同期方式に代わって、低圧同期方式の採用が増加している。この場合、従来技術においても、この発明による実施の形態を示す図４と同様に、発電機Ｇに主回路開閉装置Ａが設置される。
図４において、主回路開閉装置Ａには、主回路遮断器Ｂ、主回路断路器Ｃ、遮断器側接地装置Ｄ、断路器側接地装置Ｅが設けられている。
ここで、主回路遮断器Ｂ、主回路断路器Ｃ、遮断器側および断路器側接地装置Ｄ，Ｅをそれぞれ個別の単体機器としてこれらを寄せ集めて構成するよりも、これら全てを一体化して構成するほうがトータルの据付面積を小さくでき、また製造コストが安くなるため積極的に採用される傾向にある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、３相分の遮断部１、断路部８、第一および第二の接地導体１４，１５が一体化され３相共通の支持架台１６により支持された主回路開閉装置Ａが開示されている。
特許第３２４３７５０号公報（３−５頁、図１−３）

上記のように構成された従来の一体形主回路開閉装置は、遮断器、断路器、接地装置をそれぞれ単体の機器で構成した場合よりも、据付面積の縮小や製造コストの低減の点で有利であるが、次のような問題がある。

遮断部、断路部あるいは接地導体をその上部に支持している支持部材が一体であるため、組立時あるいは輸送・据付時における区分が大きく、特に大容量化を達成する場合には大きな問題であった。特に輸送経路の制約、据付搬入口サイズや使用可能な重機の制約により適用できない場合もある。また、遮断部操作装置、断路部操作装置、および第一、第二の接地部操作装置が高剛性の構造体に取り付けられ、支持部材の外側に取り付けられているため、機器本体が大きくなる問題があった。

この発明は、上記のような問題を解消するためになされたもので、機器本体の小形化と組立性を向上することにより作業時間を短縮して製造コストを低減できるとともに、輸送および据付時の制約低減を達成できる電力用開閉装置を得ようとするものである。

この発明に係る電力用開閉装置では、固定接触子が固定された遮断部固定側導体、および前記固定接触子と接離可能に可動接触子が取り付けられた遮断部可動側導体を有する遮断部、ならびに、互いに離隔して設置された断路部固定側導体と断路部可動側導体および前記断路部固定側導体と接離可能に前記断路部可動側導体に取り付けられた可動導体を有する断路部を備え、前記遮断部と断路部とが支持絶縁物を介して支持部材上に３相各々の主回路軸線が並行となるように設置され、前記遮断部の可動接触子および前記断路部の可動導体それぞれが３相分連結されて一式の操作装置で共通に駆動されるように前記支持部材内に構成された電力用開閉装置において、前記支持部材が各相毎に分離可能とされたものである。

この発明によれば、機器本体の小形化と組立性を向上することにより作業時間を短縮して製造コストを低減できるとともに、輸送および据付時の制約低減を達成できる電力用開閉装置を得ることができる。

実施の形態１．
この発明による実施の形態を図１から図４までについて説明する。図１は、この発明による実施の形態における一体形の主回路開閉装置の構成を示す側面図で、一部を断面図で示している。図２は、この発明による実施の形態における一体形の主回路開閉装置の構成を示す端面図である。図３は、この発明による実施の形態における一体形の主回路開閉装置の構成を示す平面図である。図４は、この発明による実施の形態における発電プラントの低圧同期方式採用時における主回路開閉装置の単線結線図である。

図１において、電流を遮断するための遮断部１には、エポキシ樹脂等で製作された絶縁筒２、絶縁筒２の一端に固定された遮断部固定側導体３、絶縁筒２の他端に固定された遮断部可動側導体４、遮断部固定側導体３に固定された固定接触子５、固定接触子５との接触部を有する可動接触子６が設けられている。可動接触子６は、固定接触子５と接離可能に遮断部可動側導体４に取り付けられている。これら絶縁筒２、遮断部固定側導体３、遮断部可動側導体４、固定接触子５および可動接触子６で遮断部１を構成している。

電圧を切るための断路部８に設けられた断路部固定側導体９は、遮断部１に設けられた遮断部可動側導体４と電気的および機械的に一体構成されている。断路部固定側導体９と遮断部可動側導体４との間には隔壁１０が設けられ、遮断部１側には六フッ化硫黄などの絶縁ガスが封入されている。断路部可動側導体１１は断路部固定側導体９と離隔して設置されている。可動導体１２は、移動可能なように断路部可動側導体１１に取り付けられている。これら断路部固定側導体９、断路部可動側導体１１および可動導体１２で断路部８を構成している。
また、遮断部固定側導体３を接地する第一の接地導体１４および断路部可動側導体１１を接地する第二の接地導体１５が設けられ、必要に応じて主回路装置内に配置構成する。

そして、例えば通常はボルト等で締結されているが、必要に応じて３相に分割可能な支持フレームからなる支持部材１６、ならびに、遮断部１と断路部固定側導体９が一体となった部分を支持部材１６の上に支持する第一の支持絶縁物２８、および、断路部可動側導体１１を支持部材１６上に支持する第二の支持絶縁物２９が設けられている。

遮断部１を操作する遮断部操作装置２１は、第一の支持絶縁物２８の中空部を通って遮断部可動側導体４中のレバーにつながった第一の絶縁操作ロッド２２を動かすことにより可動接触子６を駆動して遮断部１を作動させる。
断路部８を操作する断路部操作装置２３は、断路部可動側導体１１中のレバーにつながった第二の絶縁操作ロッド２４を有し、この第二の絶縁ロッド２４を動かすことにより可動導体１２を駆動して断路部８を作動させる。

第一と第二の接地部操作装置２５，２６で、それぞれ第一と第二の接地導体１４，１５を駆動して操作する。遮断部１と断路部８は支持部材１６上に配置され、全体が外被３２で被われており、支持部材１６を締結しているボルトなどの締結部材を外すことにより３相に分割できる。

図２において、左端に示した相は外被３２を取り除いた内部を示す。また、図３においては、操作装置を配置している側の相の外被３２を取り除いた内部を示す。
遮断部１、断路部８、第一と第二の接地導体１４，１５は各３個設置して３相分としているが、遮断部操作装置２１、断路部操作装置２３、および、第一と第二の接地部操作装置２５，２６は３相分共通であり、各操作装置を１台づつ設置している。これらの操作装置は高剛性の構造物、例えば厚板３４に取り付けられ、この厚板３４は端相の支持部材１６の内部において部材の一部として、端相のフレームサイズに収まるように構成されている。連結ロッド３５は、各操作装置からの駆動力を遮断部などに伝達する。また、例えば遮断部操作装置２１が液圧式である場合などにその駆動源となるアキュムレータ１７や油圧ポンプＰ等の補器が設けられているが、これらの補器類についても、いずれかの端相を支持する支持部材１６内に収まるように配置している。
以上により、遮断部１を含む遮断装置，断路部８を含む断路装置，第一と第二の接地導体１４，１５を含む第一と第二の接地装置が一体化された主回路開閉装置Ａが構成されている。
そして、３相分の遮断部１および断路部８をそれぞれ支持絶縁物２８，２９（図１参照）を介して支持し接地する支持部材１６は、図２および図３の分割面ＳＡおよびＳＢで示す個所で各相毎に分割可能に構成されている。支持部材１６は通常状態では分割面ＳＡおよびＳＢが互いにボルト等からなる締結部材ＦＭ（図２参照）によって一体に締結され、分割時には分割面ＳＡおよびＳＢにおける締結部材ＦＭによる締結が解かれて分割状態となる。

前述のような構造とすることにより、遮断部操作装置２１、断路部操作装置２３、および、第一，第二の接地部操作装置２５，２６が厚板３４からなる高剛性の構造体に取り付けられ、操作装置２１，２２，２５，２６を取り付けている厚板３４からなる構造体は、いずれか端相の支持部材１６内にその部材の一部として構成されているため、機器本体の小形化が可能となるうえ、遮断部１および断路部８あるいは接地導体１４，１５をその上部に支持している支持部材１６を各相毎に分割可能な構造としたことにより、組立時あるいは輸送・据付時における区分を小さくすることができるため、特に大容量化機器を構成する場合には有利となる。
また、いずれか端相の支持部材１６内に収まるように全ての操作装置および補器類を配置することにより、各相の分離後の大きさを同一とすることが可能となり、輸送および据付の簡素化・共通化が可能となる。操作装置および補器類を各相毎に分離された支持部材１６のいずれかに支持部材１６から突出して取り付けられると、操作装置および補器類が取り付けられた支持部材１６と他の相の支持部材１６とは大きさが異なることになり、各相の分離後の大きさを同一とすることができないのに対し、この実施の形態においては、全ての操作装置および補器類を各相毎に分離されたいずれか端相の支持部材１６の内部に収まるように配置されているので、各相の分離後の大きさを同一とすることができる。
主回路開閉装置の端面構成を示す図２において、各相に分割されている支持部材１６の端面から見た各相の寸法Ｗ_１とＷ_２とは同一であり、全ての操作装置および補器類を内部に配置した図示右端における端相としての支持部材１６の端面寸法Ｗ_３は他の相の端面寸法Ｗ_１，Ｗ_２と同一であって、支持部材１６を含む各相構成体の高さＨ_０および図示奥行寸法Ｄ_０（図３参照）は同一なので、支持部材１６を含む各相構成体の大きさは同一となる。

そして、以上に説明した電力用開閉装置としての主回路開閉装置は、これまでの高圧同期方式に代わり採用が増加している図４に示す低圧同期方式において、主回路開閉装置Ａとして示されるように発電機Ｇと主変圧器Ｍ．Ｔｒとの間に接続されるものである。主回路開閉装置Ａには、主回路遮断器Ｂ、主回路断路器Ｃ、遮断器側接地装置Ｄ、断路器側接地装置Ｅが構成されているものである。

この発明による実施の形態によれば、固定接触子５が固定された遮断部固定側導体３、および、前記固定接触子５と接離可能に可動接触子６が取り付けられた遮断部可動側導体４を有する遮断部１、ならびに、互いに離隔して設置された断路部固定側導体９と断路部可動側導体１１および前記断路部固定側導体９と接離可能に前記断路部可動側導体１１に取り付けられた可動導体１２を有する断路部８を備え、前記遮断部１と断路部８とが支持絶縁物２８，２９を介して支持部材１６上に３相各々の主回路軸線が並行となるように設置され、前記遮断部１の可動接触子６および前記断路部８の可動導体１２それぞれが３相分連結されて一式の操作装置２１，２３で共通に駆動されるように前記支持部材１６内に構成された電力用開閉機器において、前記支持部材１６が各相毎に分離可能とされたので、機器本体の小形化と組立性を向上することにより作業時間を短縮して製造コストを低減できるとともに、輸送および据付時の制約低減を達成できる電力用開閉装置を得ることができる。

また、この発明による実施の形態によれば、前項の構成において、前記遮断部操作装置２１とその遮断部操作装置２１に含まれる補器類、および、前記断路部操作装置２３とその断路部操作装置２３に含まれる補器類の全てがいずれか端相の主回路開閉部を支持する支持部材１６内部に配置され、３相を同一の大きさで分離できるように構成したので、機器本体の小形化と組立性をより向上することにより作業時間を短縮して製造コストを低減できるとともに、輸送および据付時の制約低減を達成できる電力用開閉装置を得ることができる。

さらに、この発明による実施の形態によれば、前項の構成において、前記遮断部固定側導体３と断路部可動側導体１１をそれぞれ接地する第一と第二の接地導体１４，１５、前記第一と第二の接地導体１４，１５をそれぞれ操作するため前記支持部材１６内部に配置された第一と第二の接地部操作装置２５，２６を備え、前記遮断部１を操作する遮断部操作装置２１とその遮断部操作装置２１に含まれる補器類、前記断路部８を操作する断路部操作装置２３とその断路部操作装置２３に含まれる補器類、および、第一と第二の接地部操作装置２５，２６とその接地部操作装置２５，２６に含まれる補器類の全てがいずれか端相の主回路開閉部を支持する支持部材１６内部に設置され、３相を同一の大きさで分離できるように構成されたので、接地装置を含めた機器本体の小形化と組立性をさらに向上することにより作業時間を短縮して製造コストを低減できるとともに、輸送および据付時の制約低減を達成できる電力用開閉装置を得ることができる。

この発明による実施の形態における主回路開閉装置の構成を示す側面図である。 この発明による実施の形態における主回路開閉装置の構成を示す端面図である。 この発明による実施の形態における主回路開閉装置の構成を示す平面図である。 発電プラントの低圧同期方式採用時における主回路開閉装置の単線結線図である。

符号の説明

１ 遮断部、２ 絶縁筒、３ 遮断部固定側導体、４ 遮断部可動側導体、５ 固定接触子、６ 可動接触子、８ 断路部、９ 断路部固定側導体、１０ 隔壁、１１ 断路部可動側導体、１２ 可動導体、１４ 第一の接地導体、１５ 第二の接地導体、１６ 支持部材、１７ アキュムレータ、２１ 遮断部操作装置、２２ 第一の絶縁操作ロッド、２３ 断路部操作装置、２４ 第二の絶縁ロッド、２５ 第一の接地部操作装置、２６ 第二の接地部操作装置、３２ 外被、３４ 厚板。

Claims (3)

1. 固定接触子が固定された遮断部固定側導体および前記固定接触子と接離可能に可動接触子が取り付けられた遮断部可動側導体を有する遮断部、互いに離隔して設置された断路部固定側導体と断路部可動側導体および前記断路部固定側導体と接離可能に前記断路部可動側導体に取り付けられた可動導体を有する断路部を備え、前記遮断部と断路部とが支持絶縁物を介して支持部材上に３相各々の主回路軸線が並行となるように設置され、前記遮断部の可動接触子および前記断路部の可動導体それぞれが３相分連結されて一式の操作装置で共通に駆動されるように前記支持部材内に構成された電力用開閉装置において、前記支持部材が各相毎に分離可能とされたことを特徴とする電力用開閉装置。
2. 前記遮断部を操作する遮断部操作装置および前記断路部を操作する断路部操作装置がいずれか端相の前記支持部材内部に配置され、３相を同一の大きさで分離できるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の電力用開閉装置。
3. 前記遮断部固定側導体と断路部可動側導体をそれぞれ接地する第一と第二の接地導体、前記第一と第二の接地導体をそれぞれ操作するため前記支持部材内部に配置された第一と第二の接地部操作装置を備え、前記遮断部を操作する遮断部操作装置および前記断路部を操作する断路部操作装置ならびに前記第一と第二の接地部操作装置がいずれか端相の前記支持部材内部に設置され、３相を同一の大きさで分離できるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の電力用開閉装置。
   

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