JP4969696B2 - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、遮断器タンクの側面に複数の分岐引出し口が設けられた遮断器を備えたガス絶縁開閉装置に関するものである。

変電所または発電所等で使用されるガス絶縁開閉装置は、送受電回線用、変圧器回線用、母線連絡回線用、および母線区分回線用等の利用形態に応じた種々のユニットが存在する。そのため、それらを個別に設計、製造するよりは、その共通部分については標準化を行い、共用することが好ましい。

特許文献１では、縦形の遮断器タンクの側面に３つの分岐引出し口を設け、これらの３つの分岐引出し口に接続する機器を適宜変更することにより、送受電回線用および母線連絡回線用の両方に用いることができる２重母線方式のガス絶縁開閉装置を開示している。送受電回線用ユニットの構成においては、分岐引出し口の一つに線路側機器が接続され、他の２つの分岐引出し口にはそれぞれ母線側機器が接続されている。母線連絡回線用ユニットの構成においては、線路側機器が接続される分岐引出し口は閉塞板で閉塞され、母線側機器が接続される分岐引出し口には、接地開閉器を有する母線一体形断路器がそれぞれ接続され、上下に配置された２つの母線に遮断器タンク内の遮断部から導出された導体が接続されている。

また、特許文献１では、縦形の遮断器タンクの上部のみに計器用変流器が収納される構成となっている。すなわち、遮断器の片側のみに変流器が設置された片側変流器の構成について記載されている。

また、特許文献２では、縦形の遮断器タンクの内部に設けられた遮断部と、遮断器タンクの側方に連結された母線と、遮断器タンク内に設けられ母線と遮断部とを接続する母線接続導体と、を有するガス絶縁開閉装置において、母線接続導体の一端を遮断部の下端に接続し、母線接続導体の他端を遮断部の上端側へ折り返すように配置すると共に、上方に延伸するにつれて遮断部から遠ざかるように母線接続導体を傾けて配置している。

特許第２７３６１１０号公報 特開平４−５８７０５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のガス絶縁開閉装置においては、以下に示すような問題点がある。特許文献１では、送受電回線用のユニットを母線連絡回線用のユニットとして使用する際に、分岐引出し口の一つを閉塞板で閉塞すると共に、遮断部から導出された導体を遮断器タンク内で折り返し、上下に配置された母線を直結する構成としている。そのため、閉塞板のコストがかかることに加えて、導体の引き回し経路が長くなっていることから、導体の製造コストが増加するという問題点がある。

また、遮断器タンク内部に、導体の折り返し構造が存在するため、導体と遮断器タンクとの間の絶縁距離の確保等のために必然的に遮断器タンクの径が大きくなり、設置面積の増大に繋がるという問題点がある。

さらに、計器用変流器を遮断器の片側のみに設置した構成としているが、実際の仕様としては、計器用変流器を遮断器の両側に設置する構成を利用することも多い。特許文献１に開示された技術を、両側変流器の構成に適用した場合、遮断器タンクの上部に設置された計器用変流器によりユニットの高さが増大していることに加えて、下側母線に接続される分岐引出し口と遮断部との間に別の計器用変流器を設置することになるため、ユニットの幅も増大する。このように、ユニット高さおよびユニット長さの２方向に寸法が増大し、設置スペースが増大するという問題点がある。

また、特許文献２においても、遮断器タンク内部において母線接続導体の折り返し構造が存在するため、母線接続導体を傾ける構成としてはいるものの、遮断器内部の構造は複雑であり、遮断器タンクの細径化は依然として困難であるという問題点がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の分岐引出し口が設けられた縦形の遮断器を備えたガス絶縁開閉装置において、遮断器タンク内に設けられた遮断部に接続される導体の引き回し構造が簡素化され、遮断器タンクの細径化が可能であると共に、ユニット長の短縮化が可能なガス絶縁開閉装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるガス絶縁開閉装置は、単母線方式のガス絶縁開閉装置であって、縦形の遮断器タンク、およびこの遮断器タンクの側面に設けられ前記遮断器タンクの長手方向に沿って間隔を隔てて配置された２つの分岐引出し口を有する送受電回線用の遮断器と、この送受電回線用の遮断器に設けられた２つの分岐引出し口のうちの下方の分岐引出し口に接続されると共に母線に接続された送受電回線用の母線側機器と、前記送受電回線用の遮断器に設けられた２つの分岐引出し口のうちの上方の分岐引出し口に接続され母線を挟んで前記送受電回線用の遮断器と対向するように配置された線路側機器と、縦形の遮断器タンク、およびこの遮断器タンクの側面に設けられ前記遮断器タンクの長手方向に沿って間隔を隔てて配置された２つの分岐引出し口を有する母線区分回線用の遮断器と、この母線区分回線用の遮断器に設けられた２つの分岐引出し口にそれぞれ接続されると共に区分する母線にそれぞれ接続された母線区分回線用の母線側機器と、を備え、前記母線区分回線用の遮断器と前記送受電回線用の遮断器とが、前記母線を挟んで対向するように配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、遮断器タンク内に設けられた遮断部に接続される導体の引き回し構造が簡素化され、遮断器タンクの細径化が可能であると共に、ユニット長の短縮化が可能となる。

図１は、実施の形態１にかかるガス絶縁開閉装置の構成を示す断面図であり、送受電回線用ユニットを示す図である。 図２は、実施の形態１にかかるガス絶縁開閉装置の構成を示す断面図であり、送受電回線用ユニットの別の形態である変圧器回線用ユニットを示す図である。 図３は、実施の形態１にかかるガス絶縁開閉装置の構成を示す断面図であり、母線連絡回線用ユニットを示す図である。 図４−１は、実施の形態１を適用して構成された変電所全体のレイアウトの一例を示す平面図であり、母線区分回線用ユニットを示す図である。 図４−２は、図４−１に示す構成の正面図である。 図５は、図４−１および図４−２に示す構成の単線結線図である。 図６は、図１の送受電回線用ユニットに対して、遮断器の内部構造を示す断面図である。 図７は、実施の形態２にかかるガス絶縁開閉装置の構成を示す断面図であり、送受電回線用ユニットを示す図である。 図８は、実施の形態２において、送受電回線用ユニットの別の形態である変圧器回線用ユニットを示す図である。 図９は、実施の形態２にかかるガス絶縁開閉装置の構成を示す断面図であり、支持架台のない送受電回線用ユニットを示す図である。 図１０は、実施の形態２において、支持架台のない変圧器回線用ユニットを示す図である。 図１１は、実施の形態２にかかるガス絶縁開閉装置の構成を示す断面図であり、母線区分回線用ユニットを示す図である。 図１２−１は、実施の形態２を適用して構成された変電所全体のレイアウトの一例を示す平面図である。 図１２−２は、図１２−１に示す構成の正面図である。 図１３は、図１２−１および図１２−２に示す構成の単線結線図である。

以下に、本発明にかかるガス絶縁開閉装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態にかかるガス絶縁開閉装置の構成を示す断面図であり、送受電回線用ユニットを示す図である。図２は、本実施の形態において、送受電回線用ユニットの別の形態である変圧器回線用ユニットを示す図である。また、図３は、本実施の形態にかかるガス絶縁開閉装置の構成を示す断面図であり、母線連絡回線用ユニットを示す図である。

図１に示すように、絶縁ガスが封入された円筒状のタンクの内部に遮断部を有する遮断器１が設けられており、遮断器１は、タンクの中心軸方向が設置面に対して垂直となるように設置された縦形の遮断器である。遮断器１のタンク上部には、遮断器１を操作するための操作装置４が設けられている。

遮断器１のタンク側面には複数の分岐引出し口が設けられており、図示例では、例えば３つの分岐引出し口２ａ、２ｂ、２ｃが、タンクの上部から下部へ向けて、タンクの中心軸方向に平行な方向に沿って設けられている。３つの分岐引出し口２ａ、２ｂ、２ｃに対して、隣接する分岐引出し口の相互間の間隔は等しく、いずれも寸法Ｈとなっている。また、図示例では、タンクの中心軸から各分岐引出し口の先端までの、タンクの径方向に沿った距離が、いずれも等しくなるように構成されている（距離ｘ）。分岐引出し口２ａには線路側機器が接続され、分岐引出し口２ｂおよび２ｃには、それぞれ母線側機器が接続される。

分岐引出し口２ｃには、接地開閉器を有さない断路器７が接続されている。この断路器７は、母線一体形の断路器を構成しており、その上部には機器の操作のための操作装置９が設けられている。分岐引出し口２ｃの上方に設けられた分岐引出し口２ｂには、接地開閉器を有する断路器６が接続されている。この断路器６は、母線一体形の断路器を構成しており、その上部には機器の操作のための操作装置８が設けられている。本実施の形態は、複母線方式を採用しており、断路器６および７には、それぞれ上側母線および下側母線が接続され、これらの母線は図面に垂直な方向に延在している（図示せず）。また、分岐引出し口２ｂの上方に設けられた分岐引出し口２ａには、計器用変流器３が接続されている。

２つの母線を挟んで遮断器１と対向するように、支持架台１４上に設けられたケーブルヘッド１３、このケーブルヘッド１３に接続され、接地開閉器を有する断路器１０、この断路器１０を操作するための操作装置３０、断路器１０上に設けられた計器用変圧器５、断路器１０に接続された線路側接地用の接地開閉器１１、およびこの接地開閉器１１を操作するための操作装置１２が設けられている。また、分岐引出し口２ａと断路器１０とは、計器用変流器３を介して接続されている。

図１において、遮断器１の中心軸から断路器６または７を貫通する母線の中心軸までの距離Ｌ１は、断路器６または７を貫通する母線の中心軸からケーブルヘッド１３の中心軸までの距離Ｌ２よりも短い。そのため、母線側機器と線路側機器（特に、ケーブルヘッド１３と、これを支持する架台１４）との間にスペースが形成されている。

次に、図２を参照して、本実施の形態における変圧器回線用ユニットの構成について説明する。図２に示すように、本実施の形態の変圧器回線用ユニットは、図１における計器用変圧器５、断路器１０、および操作装置３０が設けられていないことを除けば、図１に示す送受電回線用ユニットの構成と同じである。そのため、図２においては、図１と同一の構成要素には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

次に、図３を参照して、母線連絡回線用ユニットの構成について説明する。母線連絡回線用ユニットは、母線間を連絡し、系統を一時切り換えるときなどに使用される。図３に示すように、絶縁ガスが封入された円筒状のタンクの内部に遮断部を有する遮断器１６が設けられており、遮断器１６は、タンクの中心軸方向が設置面に対して垂直となるように設置された縦形の遮断器である。遮断器１６のタンク上部には、遮断器１６を操作するための操作装置１７が設けられている。

遮断器１６のタンク側面には、２つの分岐引出し口１５ａ、１５ｂが設けられている。分岐引出し口１５ａ、１５ｂは、タンクの中心軸方向に平行な方向に沿って設けられ、相互間の間隔は図１の場合と同様に寸法Ｈである。また、分岐引出し口１５ａは、分岐引出し口１５ｂの上方に設けられている。遮断器１６のタンクの中心軸から各分岐引出し口の先端までの、タンクの径方向に沿った距離は、図１の場合と同様に距離ｘとなっている。また、図１における遮断器１のタンクと比較して、図３における遮断器１６のタンクは中心軸方向における長さが１ピッチ分、すなわち、寸法Ｈだけ短くなっている。分岐引出し口１５ａ、１５ｂには、それぞれ母線側機器が接続される。

分岐引出し口１５ｂには、計器用変流器１９が接続されており、この計器用変流器１９には接地開閉器を有する断路器２２が接続されている。断路器２２は、母線一体形の断路器を構成しており、その上部には機器の操作のための操作装置２３が設けられている。断路器２２における計器用変流器１９が接続された側と反対の側には、母線接地用の接地開閉器２４、およびこの接地開閉器２４を操作するための操作装置５０が設けられている。なお、計器用変流器１９、断路器２２、接地開閉器２４、および操作装置５０は、遮断器１６のタンクの中心軸に対して垂直な方向に接続されている。分岐引出し口１５ａには、計器用変流器１８が接続されており、この計器用変流器１８には接地開閉器を有する断路器２０が接続されている。断路器２０は、母線一体形の断路器を構成しており、その上部には機器の操作のための操作装置２１が設けられている。なお、計器用変流器１８、および断路器２０は、遮断器１６のタンクの中心軸と垂直な方向に接続されている。また、断路器２０および２２には、それぞれ上側母線および下側母線が図面に垂直な方向に延在している（図示せず）。このように、本実施の形態の母線連絡回線用ユニットは、遮断器１６のタンクに２つの計器用変流器、すなわち、計器用変流器１８および１９を備えている。

図４−１は、本実施の形態を適用して構成された変電所全体のレイアウトの一例を示す平面図であり、母線区分回線用ユニットを示す図、図４−２は、その正面図である。図４−１および図４−２では、図１に示した送受電回線用ユニットをＩで示し、図２に示した変圧器回線用ユニットをＩＩで示し、図３に示した母線連絡回線用ユニットをＩＩＩで示し、さらに、後述の母線区分回線用ユニットをＩＶで示している。また、図４−２において、Ａ−Ａ線は図１の断面を表し、Ｂ−Ｂ線は図２の断面を表し、Ｃ−Ｃ線は図３の断面を表している。図４−１の平面図は、図１において、断路器６を水平に切断する面によるものである。なお、図４−１および図４−２においては、図１〜図３に記載された構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付している。

図４−１および図４−２に示すように、図中、左から右へ順に、変圧器回線用ユニット（ＩＩ）、送受電回線用ユニット（Ｉ）、変圧器回線用ユニット（ＩＩ）、母線区分回線用ユニット（ＩＶ）が配置されており、変圧器回線用ユニット（ＩＩ）、送受電回線用ユニット（Ｉ）、および変圧器回線用ユニット（ＩＩ）は、それぞれ水平方向に延在する上側母線２８および下側母線２９により接続されている。例えば、左端に配置された変圧器回線用ユニット（ＩＩ）の断路器６には上側母線２８が接続され、断路器７には下側母線２９が接続されている。

さらに、前記の母線区分回線用ユニット（ＩＶ）より右側には順に、母線連絡回線用ユニット（ＩＩＩ）、送受電回線用ユニット（Ｉ）、変圧器回線用ユニット（ＩＩ）が配置されており、母線連絡回線用ユニット（ＩＩＩ）、送受電回線用ユニット（Ｉ）および変圧器回線用ユニット（ＩＩ）は、それぞれ水平方向に延在する上側母線２８および下側母線２９により接続されている。

図４−１に示すように、母線連絡回線用ユニット（ＩＩＩ）の遮断器１６は、送受電回線用ユニット（Ｉ）および変圧器回線用ユニット（ＩＩ）の遮断器１に対して、上下の母線を挟んで対向するように設けられている。すなわち、母線連絡回線用ユニット（ＩＩＩ）の遮断器１６に設けられた分岐引出し口は、送受電回線用ユニット（Ｉ）または変圧器回線用ユニット（ＩＩ）の遮断器１に設けられた分岐引出し口と対向するように配置されている。母線連絡回線用ユニット（ＩＩＩ）においては、遮断器１６に接続された計器用変流器１８と、この計器用変流器１８に接続されると共に上側母線２８に接続された断路器２０とが示されている。なお、母線連絡回線用ユニット（ＩＩＩ）における操作装置５０は、下側母線２９に接続されている（図３参照）。また、母線連絡回線用ユニット（ＩＩＩ）における遮断器１６のタンクの中心軸と上下母線の中心軸との間の、計器用変流器１８の長手方向における距離Ｌ３は、上述のＬ２よりも長い。そのため、母線連絡回線用ユニット（ＩＩＩ）における遮断器１６は、送受電回線用ユニット（Ｉ）または変圧器回線用ユニット（ＩＩ）に設けられた線路側機器の外側に配置されている。しかしながら、母線連絡回線の場合については、必ずしもＬ３＞Ｌ２である必要はなく、Ｌ３＝Ｌ２またはＬ３＜Ｌ２であってもよい。すなわち、母線連絡回線の計器用変流器の設計仕様から決まる全長寸法によっては、Ｌ３＝Ｌ２またはＬ３＜Ｌ２であってもよい。ただし、後述のように、母線連絡回線の遮断器の位置を母線区分回線の遮断器の位置と合わせることにより、標準化のメリットがある。

次に、母線区分回線用ユニット（ＩＶ）について説明する。図４−１および図４−２に示すように、母線区分回線用ユニット（ＩＶ）においては、２つの分岐引出し口が設けられた遮断器１６は、区分する母線である上側母線２８と同一の水平面内に配置されている。母線区分回線用ユニット（ＩＶ）における遮断器のタンク形状は、母線連絡回線用ユニット（ＩＩＩ）における遮断器のタンク形状と同様である。遮断器１６の２つの分岐引出し口にはそれぞれ計器用変流器１８および１９が接続されている。計器用変流器１８に接続された断路器２０は、隣接する変圧器回線用ユニット（ＩＩ）と上側母線２８を介して接続されており、計器用変流器１９に接続された断路器２２は、隣接する母線連絡回線用ユニット（ＩＩＩ）と上側母線２８を介して接続されている。なお、計器用変流器１８に接続された断路器２０と、計器用変流器１９に接続された断路器２２とは、母線で接続されていない。一方、母線区分回線用ユニット（ＩＶ）に隣接する変圧器回線用ユニット（ＩＩ）と母線連絡回線用ユニット（ＩＩＩ）とは、下側母線２９により接続されている（図４−２参照）。なお、下側母線２９も、上側母線２８と同様に母線区分回線用ユニットを上側と並列に設置して母線区分が可能である。

図４−１においては、隣接するユニット間の間隔をｗとしている。そのため、母線区分回線用ユニット（ＩＶ）の遮断器１６に設けられた２つの分岐引出し口間の間隔をｗとして、ユニット間を接続することにより母線を区分することができる。隣接するユニット間の間隔ｗは、一般には、図１〜図３に示す分岐引出し口間の寸法Ｈとは異なるように設定できるが、ｗとＨを同じ長さにすることが好ましい。ｗとＨが同じであるときには、母線連絡回線用の遮断器タンクを、母線区分回線用の遮断器タンクとして使用することができる。

母線区分回線用ユニット（ＩＶ）における遮断器１６の中心軸と、区分母線である上側母線２８の中心軸との間の距離はＬ３であり、上述のＬ２よりも長い。そのため、母線区分回線用ユニット（ＩＶ）における遮断器１６の上部に設けられた操作装置１７は、変圧器回線用ユニット（ＩＩ）に設けられた線路側機器の外側に配置されている。詳細には、変圧器回線用ユニット（ＩＩ）側に突き出た操作装置１７は、図２に示す接地開閉器１１の下側に設けられたスペースに配置される構成となる。

図５は、図４−１および図４−２に示す構成の単線結線図であり、各ユニットと、上側および下側母線との結線関係が示されている。なお、図５においては、ＣＨＤはケーブルヘッド、ＣＢは遮断器、ＤＳ／ＥＳは接地開閉器を有する断路器、ＤＳは接地開閉器を有さない断路器、ＥＳは接地開閉器、ＣＴは計器用変流器、ＶＴは計器用変圧器、を示している。

本実施の形態においては、図１〜図３に示すように、遮断器の操作装置は遮断器の上部に設けられている。例えば、図１の送受電回線用ユニットにおいては、遮断器タンクの上部に遮断器１を操作するための操作装置４が設けられている。図６は、図１の送受電回線用ユニットに対して、遮断器の内部構造を示す断面図である。前述のように、本実施の形態においては、線路側機器との接続部は上方に、母線側機器との接続部は下方に配置する構成としている。また、遮断器タンク内部において、遮断部９５は遮断器１の上部に設けられている。すなわち、遮断部９５は操作装置４に近い方へ配置されており、このような配置の効果としては、遮断部９５と操作装置４との間の距離が短くなるため、遮断部９５自身を小形化できるという点が挙げられる。遮断部９５は、遮断器タンクの円筒軸方向を長手方向とする形状を有しており、その上側側面に接続された線路側接続導体９６は、径方向に伸びて分岐引出し口２ａから引き出され、線路側機器に接続されている。また、遮断部９５の下端には母線側接続導体９７が接続され、この母線側接続導体９７は下方に延伸した後に、それぞれ分岐引出し口２ｂの高さ位置および分岐引出し口２ｃの高さ位置において水平方向に方向を曲げ（詳細には、分岐引出し口２ｂの高さ位置においては、水平方向に分岐している）、径方向に延伸した後、それぞれ分岐引出し口２ｂおよび２ｃから引き出されて母線側機器に接続されている。なお、図中、複数の遮断部が設けられているのは、例えば三相一括形の構成であり、それぞれ対応する遮断部が設けられていることを示している。また、送受電回線用ユニット以外の他のユニットにおける遮断器の操作装置の配置構成についても同様である。

一方、遮断器１の操作装置４が、遮断器タンクの下側に配置されているとすると、遮断部は操作装置に近い方へ配置することが好ましいため、遮断部の配置位置を、遮断器の下部とし、分岐引出し口２ｂおよび２ｃに対向する位置とすることが好ましい（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、遮断部のこのような配置構成においては、遮断部の下端に接続された母線側接続導体が、特に上側母線に接続する母線側接続導体が遮断器タンク内部で上方へ延びた後に分岐引出し口から引き出される構成となるため、遮断器タンク内部で折り返す構造となり（例えば、特許文献２の図１および図９を参照）、遮断器タンク内の構造が複雑化し、遮断器タンクの細径化が困難となる。

次に、本実施の形態の効果について説明する。本実施の形態においては、送受電回線用ユニットの遮断器には相互に等間隔（寸法Ｈ）で複数の分岐引出し口を設け、また、母線連絡回線用ユニットの遮断器の長さを送受電回線用ユニットの遮断器の長さより１ピッチ分（すなわち、寸法Ｈ）短くすると共に、同様に相互に等間隔（寸法Ｈ）で母線側機器接続用の複数の分岐引出し口を設けている。そのため、特許文献１に記載の従来技術のように遮断器タンク内で遮断部に接続される導体の折り返し構造を設けることなく、遮断部と複母線とを接続することができるので、遮断器タンク内部の構造が簡素化され、導体と遮断器タンクとの間に絶縁距離をとる必要もなくなり、遮断器タンクの細径化が可能となる。

また、遮断器の操作装置を遮断器の上部に配置するようにしたので、遮断器タンク内部において遮断部が操作装置に近い方、すなわち遮断器の上部に配置されている。そのため、例えば特許文献２に記載の従来技術とは異なり、遮断部と複母線とを接続する接続導体を、遮断器タンク内部で折り返す構造とする必要がなく、遮断器タンク内の構造の簡素化、および遮断器タンクの細径化が可能となる。

また、母線連絡回線用ユニットの遮断器の長さを１ピッチ分短くしたので、設置スペースを減少でき、製造コストも削減することができる。

また、図１または図２に示すように、送受電回線用ユニットにおいては、遮断器１と線路側機器との間の計器用変流器３の下方に母線が配線される構成となっているため、計器用変流器３の長手方向におけるユニット長が短縮されて合理的に配置され、これにより設置スペースを削減することができる。

また、送受電回線用ユニットの遮断器タンクと変圧器回線用ユニットの遮断器タンクを同一のものとし、母線連絡回線用ユニットの遮断器タンクの大きさおよび形状を上述のように規定し、さらに、母線連絡回線用ユニットの遮断器タンクを母線区分回線用ユニットの遮断器タンクとして利用することにより、複数の回線形態に対して遮断器タンクの標準化が実現される。これにより、遮断器タンク内部の接続導体の標準化も可能となる。

本実施の形態では、図１に示すようにＬ１＜Ｌ２として、送受電回線用ユニットの母線側機器（例えば、断路器６、７）と線路側機器（例えば、ケーブルヘッド１３）との間にスペースを設けている。このようなスペースは、母線側機器の保守スペースとして利用することができる。

また、母線連絡回線用ユニットの遮断器は、送受電回線用ユニットの遮断器と、複母線を挟んで対向するように配置されているため、変電所全体の全長寸法を増大させることなく、各ユニットを配置することができ、設置スペースの削減が可能となる。さらに、母線連絡回線用ユニットにおいて、遮断器に２つの計器用変流器を設ける場合の対応が容易となる。なお、母線連絡回線用ユニットの遮断器と、送受電回線用ユニットの遮断器とを、複母線に対して同じ側に配置することもできるが、この場合は母線連絡回線用ユニットの遮断器が送受電回線用ユニットの線路側機器に対してさらに遠い位置となるために、変電所全体の全長寸法の増大を抑制することができない。

本実施の形態においては、母線区分回線用ユニット（ＩＶ）の遮断器１６は、区分する母線と同一の水平面内に配置されているため、母線区分回線の通電経路の合理化が図れる。

また、相互に隣接するユニット間の間隔ｗを、母線連絡回線用ユニットの遮断器タンクに設けられた分岐引出し口の相互間の寸法Ｈと等しくし、この母線連絡回線用ユニットの遮断器タンクを母線区分回線用ユニットの遮断器タンクとして利用することにより、遮断器タンクの共通化が図れる。

また、Ｌ２＜Ｌ３とすることにより、母線区分回線用ユニット（ＩＶ）の遮断器１６を変圧器回線用ユニット（ＩＩ）の線路側機器の外側に配置している。特に、変圧器回線用ユニット（ＩＩ）側に突き出た操作装置１７は、図２に示す接地開閉器１１の下側に設けられたスペースに配置されているため、ユニット間の間隔の増大を抑制することができる。また、複母線を挟んで送受電回線用ユニット（Ｉ）の遮断器１と対向するように配置されているため、変電所全体の全長寸法を増大させることなく、各ユニットを配置することが可能となる。

なお、本実施の形態においては、複母線方式の場合を例に説明したが、これに限定されず他の母線方式に対しても同様に適用することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では複母線方式の場合について説明したが、本実施の形態では単母線方式の場合について説明する。図７は、本実施の形態にかかるガス絶縁開閉装置の構成を示す断面図であり、送受電回線用ユニットを示す図である。図８は、本実施の形態において、送受電回線用ユニットの別の形態である変圧器回線用ユニットを示す図である。

図７に示すように、絶縁ガスが封入された円筒状のタンクの内部に遮断部を有する遮断器３１が設けられており、遮断器３１は、タンクの中心軸方向が設置面に対して垂直となるように設置された縦形の遮断器である。遮断器３１は支持架台４５上に設けられている。また、遮断器３１のタンク上部には、遮断器３１を操作するための操作装置３４が設けられている。

遮断器３１のタンク側面には２つの分岐引出し口３２ａ、３２ｂが設けられており、これらはタンクの中心軸方向に平行な方向に沿って設けられている。また、分岐引出し口３２ａは、分岐引出し口３２ｂの上方に間隔Ｈを隔てて設けられている。また、図示例では、タンクの中心軸から各分岐引出し口の先端までの、タンクの径方向に沿った距離が、いずれも等しくなるように構成されている（距離ｘ）。分岐引出し口３２ａには線路側機器が接続され、分岐引出し口３２ｂには、母線側機器が接続される。

分岐引出し口３２ｂには、接地開閉器を有する断路器３６が接続されている。この断路器３６は、母線一体形の断路器を構成しており、その上部には機器の操作のための操作装置３８が設けられている。断路器３６には母線が接続され、母線は図面に垂直な方向に延在している（図示せず）。また、分岐引出し口３２ｂの上方に設けられた分岐引出し口３２ａには、計器用変流器３３が接続されている。

母線を挟んで遮断器３１と対向するように、支持架台４４上に設けられたケーブルヘッド４３、このケーブルヘッド４３に接続され、接地開閉器を有する断路器４０、この断路器４０を操作するための操作装置９０、断路器４０上に設けられた計器用変圧器３５、断路器４０に接続された線路側接地用の接地開閉器４１、およびこの接地開閉器４１を操作するための操作装置４２が設けられている。また、分岐引出し口３２ａと断路器４０とは、計器用変流器３３を介して接続されている。

図７において、遮断器３１の中心軸から断路器３６を貫通する母線の中心軸までの距離Ｌ１は、断路器３６を貫通する母線の中心軸からケーブルヘッド４３の中心軸までの距離Ｌ２よりも短い。そのため、母線側機器と線路側機器（特に、ケーブルヘッド４３と、これを支持する架台４４）との間にスペースが形成されている。

次に、図８を参照して、本実施の形態における変圧器回線用ユニットの構成について説明する。図８に示すように、変圧器回線用ユニットは、図７における計器用変圧器３５、断路器４０、および操作装置９０が設けられていないことを除けば、図７に示す送受電回線用ユニットの構成と同じである。そのため、図８においては、図７と同一の構成要素には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

図９は、本実施の形態にかかるガス絶縁開閉装置の構成を示す断面図であり、支持架台のない送受電回線用ユニットを示す図である。図１０は、本実施の形態において、支持架台のない変圧器回線用ユニットを示す図である。

図９に示すように、絶縁ガスが封入された円筒状のタンクの内部に遮断部を有する遮断器５１が設けられており、遮断器５１は、タンクの中心軸方向が設置面に対して垂直となるように設置された縦形の遮断器である。遮断器５１のタンク上部には、遮断器５１を操作するための操作装置５４が設けられている。

遮断器５１のタンク側面には２つの分岐引出し口５２ａ、５２ｂが設けられており、これらはタンクの中心軸方向に平行な方向に沿って設けられている。また、分岐引出し口５２ａは、分岐引出し口５２ｂの上方に間隔Ｈを隔てて設けられている。また、図示例では、タンクの中心軸から各分岐引出し口の先端までの、タンクの径方向に沿った距離が、いずれも等しくなるように構成されている（距離ｘ）。分岐引出し口５２ａには線路側機器が接続され、分岐引出し口５２ｂには、母線側機器が接続される。

分岐引出し口５２ｂには、接地開閉器を有する断路器５６が接続されている。この断路器５６は、母線一体形の断路器を構成しており、その上部には機器の操作のための操作装置５８が設けられている。断路器５６には母線が接続され、母線は図面に垂直な方向に延在している（図示せず）。また、分岐引出し口５２ｂの上方に設けられた分岐引出し口５２ａには、計器用変流器５３が接続されている。

母線を挟んで遮断器５１と対向するように、ケーブルヘッド６３、このケーブルヘッド６３に接続され、接地開閉器を有する断路器６０、この断路器６０を操作するための操作装置９０、断路器６０上に設けられた計器用変圧器６５、断路器６０に接続された線路側接地用の接地開閉器６１、およびこの接地開閉器６１を操作するための操作装置６２が設けられている。また、分岐引出し口５２ａと断路器６０とは、計器用変流器５３を介して接続されている。

図９において、遮断器５１の中心軸から断路器５６を貫通する母線の中心軸までの距離Ｌ１は、断路器５６を貫通する母線の中心軸からケーブルヘッド６３の中心軸までの距離Ｌ２よりも短い。そのため、母線側機器と線路側機器（特に、ケーブルヘッド６３）との間にスペースが形成されている。

次に、図１０を参照して、支持架台に支持されていない変圧器回線用ユニットの構成について説明する。図１０に示すように、変圧器回線用ユニットは、図９における計器用変圧器６５、断路器６０、および操作装置９０が設けられていないことを除けば、図９に示す支持架台に支持されていない送受電回線用ユニットの構成と同じである。そのため、図１０においては、図９と同一の構成要素には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

図１１は、本実施の形態にかかるガス絶縁開閉装置の構成を示す断面図であり、母線区分回線用ユニットを示す図である。図１１に示すように、絶縁ガスが封入された円筒状のタンクの内部に遮断部を有する遮断器７６が設けられており、遮断器７６は、タンクの中心軸方向が設置面に対して垂直となるように設置された縦形の遮断器である。遮断器７６のタンク上部には、遮断器７６を操作するための操作装置７７が設けられている。

遮断器７６のタンク側面には、２つの分岐引出し口７５ａ、７５ｂが設けられている。分岐引出し口７５ａ、７５ｂは、タンクの中心軸方向に平行な方向に沿って設けられ、相互間の間隔は図７〜１０の場合と同様に寸法Ｈである。また、分岐引出し口７５ａは、分岐引出し口７５ｂの上方に設けられている。遮断器７６のタンクの中心軸から各分岐引出し口の先端までの、タンクの径方向に沿った距離は、図７〜１０の場合と同様に距離ｘとなっている。分岐引出し口７５ａ、７５ｂには、それぞれ母線側機器が接続される。

分岐引出し口７５ｂには、計器用変流器７９が接続されており、この計器用変流器７９には接地開閉器を有する断路器８２が接続されている。断路器８２は、母線一体形の断路器を構成しており、その上部には機器の操作のための操作装置８３が設けられている。断路器８２における計器用変流器７９が接続された側と反対の側には、母線側接地用の接地開閉器８５、およびこの接地開閉器８５を操作するための操作装置９２が設けられている。なお、計器用変流器７９、断路器８２、接地開閉器８５、および操作装置９２は、遮断器７６のタンクの中心軸と垂直な方向に接続されている。分岐引出し口７５ａには、計器用変流器７８が接続されており、この計器用変流器７８には接地開閉器を有する断路器８０が接続されている。断路器８０は、母線一体形の断路器を構成しており、その上部には機器の操作のための操作装置８１が設けられている。断路器８０における計器用変流器７８が接続された側と反対の側には、母線側接地用の接地開閉器８４、およびこの接地開閉器８４を操作するための操作装置９１が設けられている。なお、計器用変流器７８、断路器８０、接地開閉器８４、および操作装置９１は、遮断器７６のタンクの中心軸と垂直な方向に接続されている。

図１２−１は、本実施の形態を適用して構成された変電所全体のレイアウトの一例を示す平面図、図１２−２は、その正面図である。図１２−１および図１２−２では、図７に示した送受電回線用ユニットをＩで示し、図８に示した変圧器回線用ユニットをＩＩで示し、図９に示した支持架台のない送受電回線用ユニットをＩＩＩで示し、図１０に示した支持架台のない変圧器回線用ユニットをＩＶで示し、図１１に示した母線区分回線用ユニットをＶで示している。また、図１２−２において、Ａ−Ａ線は図７の断面を表し、Ｂ−Ｂ線は図８の断面を表し、Ｃ−Ｃ線は図９の断面を表し、Ｄ−Ｄ線は図１０の断面を表し、Ｅ−Ｅ線は図１１の断面を表している。なお、図１２−１および図１２−２においては、図７〜図１１に記載された構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付している。

図１２−１および図１２−２に示すように、図中、左から右へ順に、変圧器回線用ユニット（ＩＩ）、送受電回線用ユニット（Ｉ）、変圧器回線用ユニット（ＩＩ）、母線区分回線用ユニット（Ｖ）が配置されており、変圧器回線用ユニット（ＩＩ）、送受電回線用ユニット（Ｉ）、および変圧器回線用ユニット（ＩＩ）は、それぞれ水平方向に延在する単母線により接続されている。

さらに、前記の母線区分回線用ユニット（Ｖ）より右側には順に、支持架台のない送受電回線用ユニット（ＩＩＩ）、支持架台のない変圧器回線用ユニット（ＩＶ）が配置されており、支持架台のない送受電回線用ユニット（ＩＩＩ）および支持架台のない変圧器回線用ユニット（ＩＶ）は、それぞれ水平方向に延在する前述の単母線とは区分された別の単母線により接続されている。

母線区分回線用ユニット（Ｖ）の遮断器７６は縦形であり、送受電回線用ユニット（Ｉ）の遮断器３１および支持架台のない送受電回線用ユニット（ＩＩＩ）の遮断器５１等に対して、単母線を挟んで対向するように設けられている。また、母線区分回線用ユニット（Ｖ）は、支持架台に取り付けられておらず、遮断器７６の形状は、支持架台のない送受電回線用ユニットまたは支持架台のない変圧器回線用ユニットの遮断器５１の形状と同じである。

母線区分回線用ユニット（Ｖ）の断路器８２と、隣接する支持架台のない送受電回線用ユニット（ＩＩＩ）の断路器５６とは、単母線により接続されている。また、母線区分回線用ユニット（Ｖ）の断路器８０と、隣接する変圧回線用ユニット（ＩＩ）の断路器３６とは、別の単母線により接続されている。すなわち、区分される単母線は、それぞれ遮断器７６の上側の断路器と下側の断路器とに接続される構成になっている。このような構成を可能にするためには、支持架台４４および４５の高さと、各遮断器の長さと、分岐引出し口間の寸法Ｈとの関係を整合させる必要がある。例えば、各遮断器のタンクの形状をすべて同一とし、支持架台４４および４５の高さを寸法Ｈとすることにより、本実施の形態の構成が実現される。このような構成は、遮断器タンクの標準化がなされるので好ましい。

なお、単母線方式の場合においても、実施の形態１と同じように、母線区分回線用ユニットの遮断器を横形とする構成も可能である。すなわち、支持架台を使用せず、同一形状の遮断器タンクを利用して各ユニットを構成し、母線区分回線用ユニットの遮断器を単母線と同一の水平面内に配置する構成とすればよい。ただし、このような構成では、架台がないので高さ方向のサイズを抑えるメリットはあるが、ユニットの並列方向における長さが１ユニット分長くなる。

図１３は、図１２−１および図１２−２に示す構成の単線結線図であり、各ユニットと、単母線との結線関係が示されている。なお、図１３においては、ＣＨＤはケーブルヘッド、ＣＢは遮断器、ＤＳ／ＥＳは接地開閉器を有する断路器、ＥＳは接地開閉器、ＣＴは計器用変流器、ＶＴは計器用変圧器を示している。

本実施の形態によれば、単母線を回線の内側に寄せる合理的な配置でユニット全長を短縮化できる、という効果を奏する。

また、複数の回線形態で遮断器タンクの長さを協調して標準化することができる。これにより、遮断器タンク内部の接続導体の標準化も可能となる。

本実施の形態では、例えば、図７に示すようにＬ１＜Ｌ２として、送受電回線用ユニットの母線側機器と線路側機器との間にスペースを設けている。このようなスペースは、母線側機器の保守スペースとして利用することができ、隣接するユニットに母線区分回線用ユニットが存在しても、変電所全体の全長寸法を増大させることなく、各ユニットを配置することが可能となる。

なお、実施の形態１では、遮断器の操作装置を遮断器の上部に設ける構成としたが、単母線方式を用いる本実施の形態においては、実施の形態１に説明したような操作装置を遮断器の上部に設ける効果は関連しないため、特にこの構成に限定されず、遮断器タンクの下側に設ける構成としてもよい。

以上のように、本発明にかかるガス絶縁開閉装置は、変電所等における全体の設置スペースの削減に適している。

１、１６ 遮断器
２ａ、２ｂ、２ｃ、１５ａ、１５ｂ 分岐引出し口
３、１８、１９ 計器用変流器
５ 計器用変圧器
６、７、１０、２０、２２ 断路器
４、８、９、１２、１７、２１、２３、３０、５０、９０、９１、９２ 操作装置
１１、２４ 接地開閉器
１３ ケーブルヘッド
１４ 支持架台
２８ 上側母線
２９ 下側母線
９５ 遮断部
９６ 線路側接続導体
９７ 母線側接続導体

Claims (10)

1. 単母線方式のガス絶縁開閉装置であって、
   縦形の遮断器タンク、およびこの遮断器タンクの側面に設けられ前記遮断器タンクの長手方向に沿って間隔を隔てて配置された２つの分岐引出し口を有する母線区分回線用の遮断器と、この母線区分回線用の遮断器に設けられた２つの分岐引出し口にそれぞれ接続されると共に区分する第１および第２の母線にそれぞれ接続された母線区分回線用の第１および第２の母線側機器と、を備えた母線区分回線用ユニットと、
   縦形の遮断器タンク、およびこの遮断器タンクの側面に設けられ前記遮断器タンクの長手方向に沿って間隔を隔てて配置された２つの分岐引出し口を有する送受電回線用の第１の遮断器と、この送受電回線用の第１の遮断器に設けられた２つの分岐引出し口のうちの下方の分岐引出し口に接続されると共に前記第１の母線に接続された送受電回線用の第１の母線側機器と、前記送受電回線用の第１の遮断器に設けられた２つの分岐引出し口のうちの上方の分岐引出し口に接続され前記第１の母線を挟んで前記送受電回線用の第１の遮断器と対向するように配置された第１の線路側機器と、を備え、前記母線区分回線用ユニットに隣接した第１の送受電回線用ユニットと、
   縦形の遮断器タンク、およびこの遮断器タンクの側面に設けられ前記遮断器タンクの長手方向に沿って間隔を隔てて配置された２つの分岐引出し口を有する送受電回線用の第２の遮断器と、この送受電回線用の第２の遮断器に設けられた２つの分岐引出し口のうちの下方の分岐引出し口に接続されると共に前記第２の母線に接続された送受電回線用の第２の母線側機器と、前記送受電回線用の第２の遮断器に設けられた２つの分岐引出し口のうちの上方の分岐引出し口に接続され前記第２の母線を挟んで前記送受電回線用の第２の遮断器と対向するように配置された第２の線路側機器と、前記送受電回線用の第２の遮断器を載置する架台と、を備え、前記第１の送受電回線用ユニットと反対側で前記母線区分回線用ユニットに隣接した第２の送受電回線用ユニットと、
   を備え、
   前記母線区分回線用の遮断器と前記送受電回線用の第１および第２の遮断器とが、前記第１および第２の母線を挟んで対向するように配置され、
   前記第２の母線は前記第１の母線よりも上方に配置され、前記第１の母線の一端と前記第２の母線の一端とが上方から平面視で前記母線区分回線用ユニットにて互いに重なっていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
2. 前記送受電回線用の第１の遮断器と前記第１の母線との間の中心間距離は、前記第１の母線と前記母線区分回線用の遮断器との間の中心間距離よりも小さく、前記送受電回線用の第２の遮断器と前記第２の母線との間の中心間距離は、前記第２の母線と前記母線区分回線用の遮断器との間の中心間距離よりも小さい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. 前記送受電回線用の第１の遮断器の前記２つの分岐引出し口の間隔と前記母線区分回線用の遮断器の前記２つの分岐引出し口の間隔とが等しいことを特徴とする請求項１または２に記載のガス絶縁開閉装置。
4. 前記送受電回線用の第２の遮断器の前記２つの分岐引出し口の間隔と前記母線区分回線用の遮断器の前記２つの分岐引出し口の間隔とが等しいことを特徴とする請求項３に記載のガス絶縁開閉装置。
5. 前記送受電回線用の第１の遮断器と前記第１の母線との間の中心間距離は、前記第１の母線と前記第１の線路側機器との間の中心間距離よりも小さく、前記送受電回線用の第２の遮断器と前記第２の母線との間の中心間距離は、前記第２の母線と前記第２の線路側機器との間の中心間距離よりも小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
6. 前記送受電回線用の第１の母線側機器と前記第１の線路側機器との間には空間が設けられ、前記送受電回線用の第２の母線側機器と前記第２の線路側機器との間には空間が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のガス絶縁開閉装置。
7. 前記母線区分回線用ユニットは、
   前記母線区分回線用の第１の母線側機器における前記母線区分回線用の遮断器が接続された側と反対側に接続された第１の母線接地用の第１の接地開閉器と、
   前記母線区分回線用の第２の母線側機器における前記母線区分回線用の遮断器が接続された側と反対側に接続された第２の母線接地用の第２の接地開閉器と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
8. 前記母線区分回線用ユニットは、
   前記第１の接地開閉器における前記母線区分回線用の第１の母線側機器が接続された側と反対側に接続された当該第１の接地開閉器を操作するための第１の操作装置と、
   前記第２の接地開閉器における前記母線区分回線用の第２の母線側機器が接続された側と反対側に接続された当該第２の接地開閉器を操作するための第２の操作装置と、
   を備えることを特徴とする請求項７に記載のガス絶縁開閉装置。
9. 前記母線区分回線用の第１の母線側機器には、第１の断路器と当該第１の断路器を操作するための第１の操作装置が含まれ、
   前記第１の操作装置は、上方から平面視で、前記第１の断路器と重なる位置に配置され、かつ、前記第１の母線の軸線よりも前記母線区分回線用の遮断器の側に配置され、
   前記母線区分回線用の第２の母線側機器には、第２の断路器と当該第２の断路器を操作するための第２の操作装置が含まれ、
   前記第２の操作装置は、上方から平面視で、前記第２の断路器と重なる位置に配置され、かつ、前記第２の母線の軸線よりも前記母線区分回線用の遮断器の側に配置され、
   前記送受電回線用の第１の母線側機器には、第３の断路器と当該第３の断路器を操作するための第３の操作装置が含まれ、
   前記第３の操作装置は、上方から平面視で、前記第３の断路器と重なる位置に配置され、かつ、前記第１の母線の軸線よりも前記送受電回線用の第１の遮断器の側に配置され、
   前記送受電回線用の第２の母線側機器には、第４の断路器と当該第４の断路器を操作するための第４の操作装置が含まれ、
   前記第４の操作装置は、上方から平面視で、前記第４の断路器と重なる位置に配置され、かつ、前記第２の母線の軸線よりも前記送受電回線用の第２の遮断器の側に配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
10. 前記第１〜４の断路器はそれぞれ接地開閉器を有することを特徴とする請求項９に記載のガス絶縁開閉装置。

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