JP4811270B2 - スイッチギヤの容器及びスイッチギヤ - Google Patents

Description

この発明は、電力の送配電及び受電設備に用いられるガス絶縁などのスイッチギヤの容器及びこの容器を使用したスイッチギヤに関するものである。

従来のスイッチギヤにおいて、ガス絶縁スイッチギヤの構成機器であるガス遮断器のガス容器の側面より張り出した脚を設けて、この脚によりガス遮断器をベース上に支持することが行われている。なお、ベースに脚を貫通する基礎ボルトを埋設し、脚を上方から押さえるように取り付けたナットを締め付けることによりガス遮断器をベース上に固定している（例えば特許文献１参照）。

特開平１１−１２２７３２（段落０００６、図１３）

特許文献１の構成のように、スイッチギヤの容器の側面から張り出した脚を設けてスイッチギヤをベースに固定すると、スイッチギヤの設置に必要な敷地がガス容器の幅より大きくなり、ガス絶縁などの利点の一つである設置面積が小さくて済むという特長が十分生かされないことがあった。
この発明は、以上のような課題を解決するものであって、スイッチギヤの容器の側面から張り出した脚を不要として、スイッチギヤの設置面積を必要最小限にできる容器を得ることを目的とする。

容器を構成する側面板の正面側の端部を内側に屈曲又は湾曲させて、前記側面板の屈曲又は湾曲により出来た空間上で底面板の正面側隅部と正面板の端部とのいずれか一方又は両方にボルト締結部を設けた。

容器の側面から張り出した脚を不要として、容器の最大幅と同じスペースがあれば容器を配置することが可能になる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１のスイッチギヤを示す概略側断面図である。
図１において、ＳＦ_６、乾燥空気、窒素、二酸化炭素などの絶縁性ガスが封入されるガス容器は、上段のガス区画２０ａ、中段のガス区画２０ｂ、下段のガス区画２０ｃの３つのガス区画で構成されている。入、切、接地の３つの状態になる３位置断路器１０（３Ｐ−ＤＳとも呼ばれる）が２台、中段のガス区画２０ｂに収納されており、中段のガス区画２０ｂの後方に配置した母線３０に対して互いに上下対称となるように配置されて、正面ベース２１ｂに固定されている。

上段のガス区画２０ａには、３位置断路器１０及び遮断器４０が収納されており、いずれも前面ベース２１ａに固定されている。また、点検用切離し装置５０及び計器用変圧器６０も上段のガス区画２０ａに収納されている。また上段のガス区画２０ａの後方には、絶縁ブッシング７０ａが配置されて外線ケーブル８０ａと接続されている。計器用変流器９０には絶縁ブッシング７０ａを貫通させ、零相変流器１００は外線ケーブル８０ａの引込み部に配置されている。
下段のガス区画２０ｃには、計器用変圧器６０と零相電圧検出器１１０とが収納されている。
また、ガス容器はベース１２０のチャネル１２１に固定される。

図２は図１のスイッチギヤのガス容器の概略側断面図である。図３は、図２のＡ−Ａ矢視図であって、（ａ）は容器を固定用ボルト１３１でベースに固定した状況、（ｂ）は前面ベース２１ｃを固定用ナット１３２で固定した状況を示している。
図４は、図３（ａ）の角部Ｄの拡大図であり、（ａ）は俯瞰図、（ｂ）は側面図である。側面板２３ｃの端部を内側に折り曲げることで、ガス容器の固定用ボルト１３１を配置するスペースが確保できている。また同時に、前面ベース２１ｃの固定用ナット１３２を配置するスペースも確保できている。これらのスペースにガス容器を固定するためのボルト穴１２２、及び前面ベース２１ｃを固定するためのボルト穴１２３が配置されて、ボルト締結部としている。
ガス容器の固定用ボルト１３１及び前面ベース２１ｃの固定用ナット１３２はガス容器の外部に配置する必要があるが、図３及び４で示したように、側面板２３ｃの端部をガス容器の内側に折り曲げて各ボルトを配置するように構成して、側面板２３ｃの端部と、底面板２６ｃの隅部にボルト締結部を設けることで、ガス容器の最大幅と同じスペースがあればガス容器を設置することが可能になる。

また、図４のように側面板２３ｃを１度折り曲げる他、図５に示すように側面板２３ｃを２度折り曲げてボルト締結部の配置スペースを設けることもできる。又は、図６に示すように、側面板２３ｃを屈曲させるのではなく、滑らかに曲げて湾曲させてもよい。
なお、屈曲又は湾曲させる幅については、最低限、固定用ボルト１３１の頭部の径及び固定用ナット１３２の径より大きければよいが、一般には締結作業を考慮して、固定用ボルト１３１及び固定用ナット１３２の締結作業に用いる工具の径より大きくして、作業性を確保すればよい。
また、図３からでは、スイッチギヤの正面側と背面側との両端を屈曲又は湾曲させてボルト締結用のスペースを設けて締結部としたが、正面側又は背面側のいずれか一方のみをボルト締結すれば良い場合は、側面板２３ｃの端部のうちの一方のみを屈曲又は湾曲させても良い。
また、一般には加工の容易性から側面板２３ｃの上端から下端にわたって同一形状で屈曲又は湾曲させるが、ガス容器内の容積を極力大きくするなどの目的がある場合は、側面板２３ｃの上端部及び下端部のみなど、部分的に屈曲又は湾曲させても良い。
さらに、正面板２２ｃ及び底面板２６ｃの左右両側に締結部を設けるとは限らず、いずれか一方にのみ締結部を設けることも考えられる。
また、以上に説明した他、ガス容器を固定用ナットで、前面ベース２１ｃを固定用ボルトで固定することも考えられ、その他にボルト締結以外の固定方法も考えられるが、要するに固定用の締結部を設ける必要の有る固定方法については、本願の発明の方法が適用可能である。

なお、各ガス区画を構成する板の接合は溶接により行うが、図２及び図３に示すように、ガス区画はそれぞれ独立に構成することで、全ての溶接をガス容器外部から行うことができる。
上段のガス区画２０ａは、一枚の正面板２２ａ、二枚の側面板２３ａ、一枚の背面板２４ａ及び一枚の天面板２５ａに加えて、上段のガス区画２０ａと中段のガス区画２０ｂとを区分する仕切り板２７ｂで構成する。ガス区画２０ｃは、一枚の正面板２２ｃ、二枚の側面板２３ｃ、一枚の背面板２４ｃ及び一枚の底面板２６ｃに加えて、中段のガス区画２０ａと下段のガス区画２０ｂとを区分する仕切り板２７ｂで構成する。ガス区画２０ｂは、一枚の正面板２２ｂ、二枚の側面板２３ｂ及び一枚の背面板２４ｂと２枚の仕切り板２７ｂとで構成する。
上記のような構成にすることで、全ての溶接をガス容器外部から行うことが可能となっている。図４（ａ）のＥ部に、正面板２２ｃと側面板２３ｃとの溶接部を、（ｂ）のF部に正面板２２ｃと底面板２６ｃとの溶接部を示しているが、いずれもガス容器外部から溶接する。また、図７は上段のガス区画２０ａと中段のガス区画２０ｂとの接続部（図２のＢ部）の拡大断面図であるが、Ｇ部に示すように、正面板２２ａ及び２２ｂと仕切り板２７ｂとはガス容器外部から溶接する。正面板２２ｃと側面板２３ｃとは、図４から図６の（ａ）のＥ部及び（ｂ）の正面板２２ａに沿った２点鎖線に示したように溶接する。正面板２２ｃと底面板２６ｃとは、図４から図６の（ｂ）のＦ部に示したように溶接する。側面板２３ｃと底面板２６ｃとは、図４から図６の（ａ）及び（ｂ）の側面板２３ｃに沿った２点鎖線のように溶接する。また、側面板２３ａ及び２３ｂと仕切り板２７ｂとは、図７の側面板２３ａ及び２３ｂに沿った２点鎖線に示したように溶接する。他の接合部分もすべて同様に、容器外部から溶接して密閉する。
また図８は図２のＣ−Ｃ矢視図であるが、仕切り板２７ｂには３つの貫通穴２８ｂが設けられており、図２に示したようにこれらの貫通穴２８ｂにシール溝を設けた絶縁ブッシング２９ｂが固定され、両側の区画を気密に区分している。

このように、ガス容器を仕切りによって仕切られた複数のガス区画を設けて、個別のガス容器を設けることなく一体のガス容器とすることで、部品点数の削減につながり、ガス容器自身の高さを低減することができ、更に隣接するガス区画の間のシール部は仕切り板２７ｂに固定している絶縁ブッシング２９ｂの各１個所のみとなり、ガスシールに対する信頼性向上が図れる構造である。そして、ガス容器の製作にあたってはガス容器外部から溶接を行うことで、溶接作業によりガス容器内部にスパッタや異物が混入することが無く、それらの除去作業が不要になる。更にガス容器内部の性能は溶接作業にはよらず、安定を維持することができる。
なお、上記のように複数のガス区画を組合わせてガス容器を構成する場合、全てのガス区画について同様にボルト締結部を設ける必要はなく、例えば下段のガス区画２０ｃの側面板２３ｃについては両端を屈曲又は湾曲させる一方、上段のガス区画２０ａ及び中段のガス区画２０ｂについては、側面板２３ａ及び２３ｂの正面側の端部のみを屈曲又は湾曲させてもよい。
このようにして、底面板２６ｃの四隅にガス容器の固定用ボルト１３１を締結するためのボルト締結部を設けると共に、各ガス区画の正面板に、前面ベースの固定用ナット１３２の締結のためのボルト締結部を設けることができる。

実施の形態２．
図１のように上下のガス区画に収納する機器が異なる場合のほか、図９のように上下のガス区画に同じ機器を収納する場合もある。
図９のスイッチギヤは、中段のガス区画２０ｂについては図１と同じ構成であるが、上段及び下段のガス区画２０ｃには、それぞれ遮断器４０が１台収納されており、それぞれ前面ベース２１ｃに水平に固定されている。上段及び下段のガス区画２０ｃの後方には、それぞれ絶縁ブッシング７０ａ、７０ｂを取り付けて、それぞれ外線ケーブル８０ａ、８０ｂと接続する。計器用変流器９０は、それぞれ絶縁ブッシング７０ａ、７０ｂを貫通させ、零相変流器１００はそれぞれ外線ケーブル８０ａ、８０ｂの引込み部に配置する。

図１０は、図９の構成のスイッチギヤのガス容器の構成を示す概略側断面図であって、上段と下段に同一構造のガス区画２０ｃを適用する。つまり、図６の構成は図２の構成に対して、上段のガス区画２０ｃが下段のガス区画２０ｃと同じ構成となっている点が異なっている。このように上段のガス区画２０ｃと下段のガス区画２０ｃとを共通化することで、正面板２２ｃ、側面板（図示なし）の部品の共用化が図れる。

実施の形態３．
上中下のすべてのガス区画の寸法が同一になる場合もある。図１１は、上中下すべてのガス区画２０ｂの寸法が同一のスイッチギヤの概略側断面図であり、図１２は図１１のスイッチギヤのガス容器の概略側断面図である。図１１のスイッチギヤにおいては、図９のスイッチギヤに比べて、上段及び下段のガス区画２０ｂのそれぞれに点検用切離し装置５０及び計器用変圧器６０が更に収納されている。
図１２において、上段、中段及び下段のガス区画２０ｂはすべて同一寸法のガス区画である。したがって、正面板２２ｂ、側面板２３ｂ及び背面板２４ｂと大半の部品の共用化が図れる。

実施の形態４．
なお、一般にスイッチギヤは、ガス容器を並列に複数配置して構成されるが、その際に隣接するガス容器に対して共通の母線３０を接続する。このため、図１から図１２に示したような、上中下３段にガス区画を積み重ねるのではなく、２段にガス区画を積み重ねる構成の場合にも、隣接するガス容器と同じ高さに母線３０が配置される。
図１３及び図１４は、ガス区画が２段の場合のスイッチギヤを示すの概略側断面図であり、図１３は上段のガス区画２０ａと中段のガス区画２０ｂで構成する場合であり、図１４は中段のガス区画２０ｂと下段のガス区画２０ｃで構成する場合である。
図１５は、図１３のスイッチギヤのガス容器の概略側断面図であり、図２の構成に比べて、上段のガス区画２０ａは同一であるが、中段のガス区画２０ｂについては、下側の仕切り板２７ｂに代えて、底面板２６ｂが正面板２２ｂ、側面板２３ｂ及び背面板２４ｂと溶接されている。
図１６は、図１４のスイッチギヤのガス容器の概略側断面図であり、図１０の構成に比べて、下段のガス区画２０ｃは同一であるが、中段のガス区画２０ｂについては、上側の仕切り板２７ｂに代えて、天面板２５ｂが正面板２２ｂ、側面板２３ｂ及び背面板２４ｂと溶接されている。

以上の説明では、この発明は絶縁ガスを封入したガス容器を使用したガス絶縁スイッチギヤの場合について述べたが、その他の流体の絶縁媒体、例えば液体シリコンあるいは絶縁油を使用したスイッチギヤにも同様に適用できる。

この発明の実施の形態１のガス絶縁スイッチギヤを示す概略側断面図。 この発明の実施の形態１のスイッチギヤのガス容器を示す概略側断面図。 図２のガス容器のＡ−Ａ矢視図。 図２のガス容器の角部拡大図。 図２のガス容器の角部拡大図。 図２のガス容器の角部拡大図。 図２のガス容器のＢ部拡大図。 図２のガス容器のＣ−Ｃ矢視図。 この発明の実施の形態２のスイッチギヤを示す概略側断面図。 この発明の実施の形態２のスイッチギヤのガス容器を示す概略側断面図。 この発明の実施の形態３のスイッチギヤを示す概略側断面図。 この発明の実施の形態３のスイッチギヤのガス容器を示す概略側断面図。 この発明の実施の形態４のスイッチギヤを示す概略側断面図。 この発明の実施の形態４のスイッチギヤを示す概略側断面図。 この発明の実施の形態４のスイッチギヤのガス容器を示す概略側断面図。 この発明の実施の形態４のスイッチギヤのガス容器を示す概略側断面図。

符号の説明

２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 前面ベース
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 正面板
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ 側面板
１２０ ベース

Claims (5)

1. 側面板の正面側の端部を内側に屈曲又は湾曲させて、前記側面板の屈曲又は湾曲により出来た空間上で底面板の正面側隅部と正面板の端部とのいずれか一方又は両方にボルト締結部を設けたこと特徴とするスイッチギヤの容器。
2. 側面板の背面側の端部を内側に屈曲又は湾曲させて、前記側面板の屈曲又は湾曲により出来た空間上で底面板の背面側隅部にもボルト締結部を設けたこと特徴とする請求項１に記載のスイッチギヤの容器。
3. 側面板、前面板、背面板、底面板及び天面板を互いに容器外部から溶接して接合したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスイッチギヤの容器。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の容器に機器を収納して、前面ベースを前記容器の正面板の前面側に配置して前記正面板の締結部に締結したことを特徴とするスイッチギヤ。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の容器に機器を収納して、前記容器の底面板に設けた締結部を前記容器を載置するベースに締結したことを特徴とするスイッチギヤ。

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