JP4853205B2 - 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スイッチギヤに関するものである。

スイッチギヤの設置面積を少なくするために、スイッチギヤを構成する機器を上下に重ねて配置することが行われている（例えば特許文献１参照）。

特開平０８−１０３００５（段落０００９から００１７、図２）

しかし、特許文献１のスイッチギヤにおいては、機器を収納する容器を高さ方向に３段に区分して、このうちの中段の容器の中央に母線を配置して、母線に対して上下に遮断器等の機器や変流器等の計測装置を配置しているが、機器等を上下に配置しているので、スイッチギヤの高さが高くなるという問題があった。
スイッチギヤの設置場所は、設置面積だけではなく、高さが低いことが望ましい場合があり、また、周囲の設備との関係からも従来のスイッチギヤに比べて著しく高いスイッチギヤは好ましくない。

この発明は、上中下３段に積み重ねられた絶縁性ガスを気密に封入した容器のうち、中段の容器の背面外側に母線を取り付けて、中段の容器内には第１及び第２の３位置断路器を収納して、上段の容器には第１の３位置断路器を介して母線と接続する第１の遮断器を収納して、上段の容器の背面に第１の絶縁ブッシングを取り付けて第１の遮断器と接続し、この第１の絶縁ブッシングに第１の外線ケーブルを接続する一方、下段の容器には第２の３位置断路器を介して母線と接続する第２の遮断器を収納して、下段の容器の背面に第２の絶縁ブッシングを取り付けて第２の遮断器と接続し、この第２の絶縁ブッシングに第２の外線ケーブルを接続し、第１の３位置断路器及び前記第２の３位置断路器は、前記中段の容器の背面側に入状態の位置が有り、中段の容器の前面側に接地状態の位置が有り、入状態と接地状態の中間に切状態の位置が有り、一端が固定され他端が回動自在で入状態と切状態と接地状態との間を回動するブレードを有し、母線に対して上下対称に配置されたものである。

スイッチギヤの設置面積を少なくするために、スイッチギヤを構成する機器を上下に重ねて配置するにあたって、スイッチギヤの高さを低くすることができる。

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図であり、（ａ）は概略側断面図、（ｂ）は概略背面図である。ＳＦ_６（六フッ化硫黄）、乾燥空気、窒素、二酸化炭素などの絶縁性ガスを封入した容器１０ａ、２０ｂが上下に積み重ねられている。中段の容器１０ｂには、入、切、接地の３つの状態になる３位置断路器２０（３Ｐ−ＤＳとも呼ばれる）が２台収納され、前面ベース１１ｂに固定されている。２台の３位置断路器２０は、中段の容器１０ｂの後方に配置した母線３０に対して上下対称に配置されている。

上段及び下段の容器１０ａには、それぞれ遮断器４０が収納されており、それぞれ前面ベース１１ａに水平に固定されている。上段及び下段の容器１０ａの後方には、それぞれ絶縁ブッシング５０ａ、５０ｂを取り付けて、それぞれ外線ケーブル６０ａ、６０ｂと接続する。計器用変流器７０は、それぞれ絶縁ブッシング５０ａ、５０ｂを貫通させ、零相変流器８０はそれぞれ外線ケーブル６０ａ、６０ｂの引込み部に配置する。
なお、上段の容器１０ａと下段の容器１０ａは部品の共通化のために同一構造の部材を使用して構成されている。

外線ケーブル６０ａについて、母線３０及び外線ケーブル６０ｂと干渉しないように配置する必要があることから、絶縁ブッシング５０ａを絶縁ブッシング５０ｂに比べて長くしている。絶縁ブッシング５０ｂは外線ケーブル６０ｂが母線３０より背後に突出しない程度の長さとし、絶縁ブッシング５０ａについては、絶縁ブッシング５０ｂの長さと外線ケーブル６０ｂの厚みとの合計以上の長さとして、外線ケーブル６０ａが母線３０及び外線ケーブル６０ｂの背後に配置されるように構成する。図１の構成では、絶縁ブッシング５０ｂと外線ケーブル６０ｂの接合部の突起を考慮して、この突起と外線ケーブル６０ａとが干渉しないように絶縁ブッシング５０ａの長さを設定している。

なお、図１では、外線ケーブル６０ａ、６０ｂを共に下方から引き込む場合について説明したが、外線ケーブル６０ａ、６０ｂを共に上方から引き込んでも良く、その場合は絶縁ブッシング５０ｂを絶縁ブッシング５０ａに比べて長くすれば良い。
また、図３に示すように、絶縁ブッシング５０ａを長くする代わりに、外線ケーブル６０ａを下方ではなく上方から引き込むことで、母線３０及び外線ケーブル６０ｂの干渉を避けることができる。

この実施の形態１の構成のように母線３０を中段の容器１０ｂ内に収納しないことで、中段の容器１０ｂの高さを低くでき、結果としてスイッチギヤの高さを低くできる効果が得られるが、母線３０を固体絶縁としたことで、母線３０の周囲空間が少なくて済んで設置場所の奥行きが短くなったり、母線３０の接続作業や保守作業にあたってガス処理を行う必要がなかったりという効果が更に得られる。
また、母線３０を容器外部に設けることにより中段の容器２０ｂを小型化できるので、ＳＦ_６ガス、乾燥空気、窒素、二酸化炭素などの絶縁性ガスの加圧封入時に容器に加わる荷重が軽減できる。これにより、容器を構成する各部の厚みを薄くできたり、補強部材を削減できたりする効果がある。

図１の構成では、母線３０及び外線ケーブル６０ｂの接続部への背面からの作業性を考慮して、外線ケーブル６０ａが母線３０及び外線ケーブル６０ｂの接続部の背後を通らないように配置している。
また、零相変流器８０について、図３に示すようにトラック形のものを適用している。零相変流器８０には外線ケーブル６０ａ、６０ｂを貫通させるが、円形の零相変流器を適用する場合は外線ケーブル６０ａ、６０ｂをそれぞれ３相分束ねて零相変流器に通す作業が必要になるのに対して、トラック形の零相変流器８０を適用することで、外線ケーブル６０ａ、６０ｂを真っ直ぐ引き込むことができ、図１のような構成が可能になると同時に作業効率が向上する。

図４は、この発明の実施の形態１のスイッチギヤの別の構成を示す図であって、図１の構成に対して、上段及び下段の容器１０ａのそれぞれに点検用切離し装置９０及び計器用変圧器１００が更に収納された構成を示している。
２台の点検用切離し装置９０は、上段と下段の容器１０ａの前面ベース１１ａにそれぞれ固定されている。上段の容器１０ａの点検用切離し装置９０は、遮断器４０と絶縁ブッシング５０ａとを接続する導体に電圧がかかっている状態で、当該導体への計器用変圧器１００の接続及び切離しを行う。下段の容器１０ｂの計器用変圧器１００についても同様に、点検用切離し装置９０を用いて遮断器４０と絶縁ブッシング５０ｂとを接続する導体への接続、切離しを行う。

図５は更に別の構成を示す図であって、図１の構成から、上段及び下段の容器１０ａに収納されている遮断器４０を除いたものである。この構成では、中段の容器１０ｂ内で３位置断路器２０と接続する導体が、上段及び下段の容器１０ａ内で直接絶縁ブッシング５０ａ及び絶縁ブッシング５０ｂと接続している。
このように、各容器に収納される機器はスイッチギヤの構成によって異なることが考えられるが、母線３０は複数のスイッチギヤにまたがって接続されることから、スイッチギヤの構成にかかわらず同一の位置に配置される。

また、母線３０を中心に上下対称の構成だけではなく、非対称の構成となることも考えられる。図６は、図４の構成に対して、上段の容器１０ａ内に３位置断路器２０を更に収納した構成を示している。上段の容器１０ａの３位置断路器２０は、前面ベース１１ａに固定されており、遮断器４０と絶縁ブッシング５０ｂとの間に接続されている。
図６の構成では、上段の容器１０ｃ内に収納する機器が多くなることから、容器の形状を変更して後部に張り出した形状としている。上段の容器１０ｃが後部に張り出した形状となっていることから、上段の容器１０ｃに対しても、下段の容器１０ｂに接続する絶縁ブッシング５０ｂと同一の長さのものを接続して、外線ケーブル６０ａが母線３０及び外線ケーブル６０ｂと干渉しないように構成することができる。

一般には、より小型の容器を標準として使用することを優先するため、図１の構成で上段の容器１０ａに用いられる容器を基本として、容器内に収納する機器が増えた場合に図６の構成のように大きな容器を上段の容器１０ｃとして用いることが考えられる。ただし、上段の容器の構造を共通とすることを優先する場合は、図１で用いられる容器１０ａに代えて図６で用いられる容器１０ｃに統一することも可能である。その場合は絶縁ブッシングについて、長さの異なるものを用意する必要がなく、すべて同一の長さの絶縁ブッシング５０ｂを使用することが可能である。

図７は、図６の構成から下段の容器１０ｂに収納される機器を変更したものである。図７の構成では、下段の容器１０ａには計器用変圧器１００と零相電圧検出器１１０とが収納されており、中段の容器１０ｂ内の３位置断路器２０に接続する導体に接続している。

また、上段又は下段に容器がない構成となることも考えられる。図８は図７の構成から下段の容器１０ｃ及び中段の容器１０ｂ内の３位置断路器２０の一方を除いた構成であり、図９は図１の構成から上段の容器１０ａ及び中段の容器１０ｂ内の３位置断路器２０の一方を除いた構成である。
いずれの構成においても、隣接する容器と共通の母線３０に接続するため、母線３０の位置は図１から図７までの構成と同じ位置となる。

また、図１０に示すような、計器用変流器とトラック形の零相変流器とを一体注型した複合形変流器１２０を用いてもよい。図１０（ａ）は概略上面図、（ｂ）は概略側断面図であり、複合形変流器１２０は、各相のブッシングを通す貫通孔１２１の周囲に計器用変流器のコア１２２とトラック型の零相変流器のコア１２３とを一体注型してあり、計器用変流器と零相変流器の両方の機能を併せ持つ。
この複合形変流器１２０を用いることで、図１の構成のように計器用変流器７０に絶縁ブッシング５０ａ、６０ｂの各相を貫通させ、更に零相変流器８０に外線ケーブル６０ａ、７０ｂを貫通させる作業は必要なく、複合形変流器１２０の貫通穴１２１に絶縁ブッシング５０ａ、６０ｂの各相を貫通させるだけでよく、外線ケーブル６０ａ、７０ｂを引き込む作業にあたって、それらを零相変流器８０に貫通させる作業が不要となり、外線ケーブルの配置の制約が少なくなると共に作業性が更に改善される。

この発明の実施の形態１のスイッチギヤの構成を示す概略側断面図及び概略背面図である。 この発明の実施の形態１のスイッチギヤの構成を示す概略側断面図である。 零相変流器の構成を示す概略上面図である。 この発明の実施の形態１のスイッチギヤの構成を示す概略側断面図である。 この発明の実施の形態１のスイッチギヤの構成を示す概略側断面図である。 この発明の実施の形態１のスイッチギヤの構成を示す概略側断面図である。 この発明の実施の形態１のスイッチギヤの構成を示す概略側断面図である。 この発明の実施の形態１のスイッチギヤの構成を示す概略側断面図である。 この発明の実施の形態１のスイッチギヤの構成を示す概略側断面図である。 この発明の実施の形態１のスイッチギヤの構成を示す概略側断面図である。 複合形変流器の構成を示す概略上面図及び概略側断面図である。

符号の説明

１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 容器
２０ ３位置断路器
３０ 母線
４０ 遮断器
５０ａ、５０ｂ 絶縁ブッシング
６０ａ、６０ｂ 外線ケーブル
７０ 計器用変流器
８０ 零相変流器
１２０ 複合形変流器

Claims (8)

1. 上中下３段に積み重ねられた絶縁性ガスを気密に封入した容器、
   前記中段の容器の背面外側に取り付けられた母線、
   前記中段の容器内に収納された第１の３位置断路器を介して前記母線と接続し、前記上段の容器内に収納された第１の遮断器、
   前記第１の遮断器に接続し、前記上段の容器の背面外側に取り付けられた第１の絶縁ブッシング、
   前記第１の絶縁ブッシングに接続する第１の外線ケーブル、
   前記中段の容器内に収納された第２の３位置断路器を介して前記母線と接続され、前記下段の容器内に収納された第２の遮断器、
   前記第２の遮断器に接続し、前記下段の容器の背面外側に取り付けられた第２の絶縁ブッシング、
   前記第２の絶縁ブッシングに接続する第２の外線ケーブルを備え、
   前記第１の３位置断路器及び前記第２の３位置断路器は、前記中段の容器の背面側に入状態の位置が有り、前記中段の容器の前面側に接地状態の位置が有り、前記入状態と前記接地状態の中間に切状態の位置が有り、一端が固定され他端が回動自在で前記入状態と前記切状態と前記接地状態との間を回動するブレードを有し、前記母線に対して上下対称に配置されたことを特徴とするスイッチギヤ。
   
2. 第１の外線ケーブル及び第２の外線ケーブルを下方より引き込み、前記第１の絶縁ブッシングを前記第２の絶縁ブッシングより長くしたことを特徴とする請求項１に記載のスイッチギヤ。
3. 第１の外線ケーブル及び第２の外線ケーブルを上方より引き込み、前記第２の絶縁ブッシングを前記第１の絶縁ブッシングより長くしたことを特徴とする請求項１に記載のスイッチギヤ。
4. 第１の外線ケーブルを上方から引き込み、第２の外線ケーブルを下方から引き込んだことを特徴とする請求項１に記載のスイッチギヤ。
5. 母線を固体絶縁としたことを特徴とする請求項１に記載のスイッチギヤ。
6. 上段の容器を下段の容器より後方に張り出したことを特徴とする請求項１に記載のスイッチギヤ。
7. 第１の外線ケーブル及び第２の外線ケーブルのいずれか一方又は両方にトラック型の零相変流器を取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のスイッチギヤ。
8. 計器用変流器とトラック形の零相変流器とを一体注型した複合形変流器を、第１の絶縁ブッシング及び第２の絶縁ブッシングのいずれか一方又は両方に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のスイッチギヤ。

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