JP4990363B2 - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガス絶縁開閉装置に関し、特に、一対の主母線間に３台の遮断器を直列に接続して構成される１−１／２ＣＢ方式のガス絶縁開閉装置に関する。

ガス絶縁開閉装置の回路方式として、大容量の変電所等で高い信頼性を必要とする場合に、いわゆる１−１／２ＣＢ（Circuit Breaker：遮断器）構成の母線方式が採用される場合がある。この母線方式のガス絶縁開閉装置は、一対の主母線の間に、ユニット構成をなす３台の遮断器が直列接続され配置されている。すなわち、２回線の引き出し用として３台の遮断器を使用し、母線事故の場合でも系統には影響を与えないようにすると共に、遮断器などの点検に際して、線路の停止を伴わないように配慮した方式である。

このような１−１／２ＣＢ構成の母線方式を採用した従来の技術として、例えば、特許文献１に記載されたガス絶縁開閉装置がある。特許文献１では、それぞれ両側に断路器を付設した第１、第２および第３の遮断器が電気的に直列接続され、第１および第３の遮断器はその各一端を主母線に接続されている。また、第１の遮断器と第２の遮断器との間および第２の遮断器と第３の遮断器との間から分岐母線が導出されている。更に、第１、第２および第３の遮断器に付設された相対向する断路器のいずれか一方に２方向分岐を設け、その分岐部に分岐母線を接続している。

特開２００２−１８６１２４号公報（第２頁、図１）

しかしながら、上記従来の技術には、以下に示すような問題点があった。すなわち、特許文献１に記載された従来の１−１／２ＣＢ構成のガス絶縁開閉装置は、一対の主母線間に３台の遮断器を主母線の軸線方向と平行な同一直線上に直列配置しているため、遮断器の軸線方向の寸法が大きくなり、ガス絶縁開閉装置全体として、大きな据付面積を要していた。ガス絶縁開閉装置が設置される変電設備等では、屋外であれば建設用地の取得の困難さ等から据付面積の縮小化の要請は大きく、また、屋内であれば建屋内スペースの制限等から、決められたスペースにいかに収納効率を上げて設置するかが大きな課題であった。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、遮断器の軸線方向の配置寸法を縮小し、且つ、遮断器の軸線方向と直交する方向の配置寸法も縮小して、据付面積の縮小を可能とするガス絶縁開閉装置を提供す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、並行して配置された第１および第２の主母線と、前記両主母線の軸線方向と相互に直交する軸線を有するように前記両主母線の軸線方向に並べて配置され、前記両主母線間を電気的に直列に接続すると共に、それぞれ両側に付設された１対の断路器を有する第１、第２および第３の横形の遮断器と、前記第１の遮断器と前記第２の遮断器との間、および前記第２の遮断器と前記第３の遮断器との間からそれぞれ導出された第１および第２の分岐線と、前記第１および第２の分岐線にそれぞれ接続された第１および第２のケーブルヘッドと、を備え、前記第１および第２のケーブルヘッドは、平面視で前記第１のケーブルヘッドの中心と前記第２のケーブルヘッドの中心とが前記両主母線の軸線方向と直交する直線上に位置するように、配置されていることを特徴とする。

本発明においては、３台の遮断器を、その各軸線を両主母線の軸線方向と直交する方向に向け両主母線の軸線方向に並べて配置し、且つ、２つのケーブルヘッドの配置を、平面視で２つのケーブルヘッドの各中心を結ぶ直線が両主母線の軸線方向と直交するようにしている。これにより、遮断器が配置される２つの主母線間の寸法、すなわち遮断器の軸線方向の配置寸法を、縮小でき、且つ、遮断器の軸線方向と直交する方向の寸法も縮小できるので、機器全体の据付面積の縮小が可能なガス絶縁開閉装置を得ることができる。従って、寸法制限を要求される設置環境において、限られた据付範囲内における適用性が向上する。

図１は、本発明の実施の形態にかかるガス絶縁開閉装置の構成を示す平面図である。 図２は、図１の矢印ＩＩ−ＩＩ方向に実施の形態を視たときの側面図（ＩＩ−ＩＩ矢視図）である。 図３は、図１の矢印ＩＩＩ−ＩＩＩ方向に実施の形態を視たときの側面図（ＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図）である。 図４は、図１の矢印ＩＶ−ＩＶ方向に実施の形態を視たときの側面図（ＩＶ−ＩＶ矢視図）である。 図５は、図１の矢印Ｖ−Ｖ方向に実施の形態を視たときの側面図（Ｖ−Ｖ矢視図）である。 図６は、本発明の実施の形態にかかるガス絶縁開閉装置の単線結線図である。

符号の説明

１，２ 主母線
３，４，５ 遮断器
１１，１２，２１，２２，３１，３２ 断路器
１３，１４，２３，２４，３３，３４ 変流器
１５，２５，２６ 短母線
４１，４３ 分岐線用断路器
４２，４４ ケーブルヘッド
５１，５２ 分岐線

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．
図１は、本発明の実施の形態にかかるガス絶縁開閉装置の構成を示す平面図である。図２は、図１の矢印ＩＩ−ＩＩ方向に本実施の形態を視たときの側面図（ＩＩ−ＩＩ矢視図）、図３は、図１の矢印ＩＩＩ−ＩＩＩ方向に本実施の形態を視たときの側面図（ＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図）、図４は、図１の矢印ＩＶ−ＩＶ方向に本実施の形態を視たときの側面図（ＩＶ−ＩＶ矢視図）、図５は、図１の矢印Ｖ−Ｖ方向に本実施の形態を視たときの側面図（Ｖ−Ｖ矢視図）である。図６は、本実施の形態にかかるガス絶縁開閉装置の単線結線図である。

先ず、図６を参照して、全体の機器構成を説明する。図６の単線結線図に示すように、主母線１（第１の主母線）と主母線２（第２の主母線）との間に、遮断器３（第１の遮断器）、遮断器４（第２の遮断器）、および遮断器５（第３の遮断器）が電気的に直列に接続されている。遮断器３の両側には断路器１１と断路器１２とが接続されており、遮断器３と断路器１１との間には変流器１３が、遮断器３と断路器１２との間には変流器１４がそれぞれ設けられている。同様に、遮断器４の両側には断路器２１と断路器２２とが接続されており、遮断器４と断路器２１との間には変流器２３が、遮断器４と断路器２２との間には変流器２４がそれぞれ設けられている。同様に、遮断器５の両側には断路器３１と断路器３２とが接続されており、遮断器５と断路器３１との間には変流器３３が、遮断器５と断路器３２との間には変流器３４がそれぞれ設けられている。そして、外部に設けられた送電回線または変圧器等へ主回路を引出すために、断路器１２と断路器２１との間を接続する接続線から分岐線５１が引き出されており、この分岐線５１は、分岐線用断路器４１を介してケーブルヘッド４２に接続され、更に、このケーブルヘッド４２に接続されたケーブル（図示せず）によって導出されている。同様に、断路器２２と断路器３１との間を接続する接続線から分岐線５２が引き出されており、この分岐線５２は、分岐線用断路器４３を介してケーブルヘッド４４に接続され、更に、このケーブルヘッド４４に接続されたケーブル（図示せず）によって導出されている。このような構成は、いわゆる１−１／２ＣＢ（遮断器）と呼ばれる母線方式である。なお、図６では、このような１−１／２ＣＢ方式の構成を３回線示している。

本実施の形態では、上記の分岐線５１，５２の引き出しを、ケーブルによる引き出しとして説明しているが、これに限定されず、例えば、気中ブッシングによる引き出しとしてもよい。気中ブッシングの場合は、ケーブルヘッド４２、４４の部分が気中ブッシングに置き換えられる。

また、図示例では、各断路器が接地開閉器付の場合を示しているが、これに限定されず、接地開閉器を有していない断路器であってもよい。以下では、接地開閉器付か否かを問わず、単に断路器として説明する。

次に、本実施の形態における機器の配置構成について、図１〜図５を参照しながら説明する。図１は平面図であり、図６の結線図とは９０度方向を変えて表示している。なお、以下では、図中に符号を付した１回線について説明する。図１に示すように、並行して配置された主母線１と主母線２との間に、その長手方向を設置面に対して水平にして配置されたそれぞれ横形の遮断器３、遮断器４、および遮断器５の３台の遮断器が設けられている。遮断器３〜５は、その各軸線を主母線１，２の軸線方向と直交する方向に向けて、主母線１，２の軸線方向に並べて配置されている。主母線１と主母線２は、例えば３相一括型である。そして、３台の遮断器３〜５は電気的に直列接続され、遮断器３の一端側が主母線１に、遮断器５の一端側が主母線２にそれぞれ接続されている。更に、二つのケーブルヘッド４２および４４は、主母線１，２の軸線方向と直交する同一直線上に配置されている。すなわち、ケーブルヘッド４２の中心とケーブルヘッド４４の中心とが、主母線１，２の軸線方向と直交する同一の直線上に位置するように、ケーブルヘッド４２および４４が配置構成されている。

遮断器３と遮断器４とは水平電路（図示せず）で接続され、この遮断器３と遮断器４とを接続する水平電路には分岐線用断路器４１が配設されている。同様に、遮断器４と遮断器５とは水平電路（図示せず）で接続され、この遮断器４と遮断器５とを接続する水平電路には分岐線用断路器４３が設けられている。なお、分岐線用断路器４１、４３の配置箇所は、共に遮断器３，４間となっているので、それに応じて各水平電路の経路形状は異なっている。特に、遮断器４と遮断器５とを接続する水平電路は、遮断器３側に引き出された後に分岐線用断路器４３に接続されている。遮断器３と遮断器４とを接続する水平電路から、この水平電路に配設された分岐線用断路器４１、ケーブルヘッド４２を介して、分岐線５１がケーブルにより導出されている。同様に、遮断器４と遮断器５とを接続する水平電路から、この水平電路に配設された分岐線用断路器４３、ケーブルヘッド４４を介して、分岐線５２がケーブルにより導出されている。なお、本実施の形態では、図１に示す遮断器、断路器等の機器は全て３相機器である。

次に、図１の平面配置に対応する各部分の側面図を参照しながら、各部分毎に更に詳しく説明する。

図２は、図１のＩＩ―ＩＩ矢視図であり、遮断器３の設置箇所における側面図である。図２に示すように、主母線１，２は並行して配置されているが、高さ方向については、主母線２は主母線１より高く配置されている。主母線１には断路器１１が接続されており、この断路器１１に、主母線１の軸線方向と直交する方向で且つ水平方向に延伸する短母線１５が接続され、この短母線１５の軸線上に変流器１３を直結した遮断器３が配置されている。遮断器３の他端側には、変流器１４が垂直上方に向けて取り付けられ、更にその上方に断路器１２が設置されている。

次に、図３のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図により、遮断器３と遮断器４の中間箇所の構成について説明する。上述のように、遮断器３側の断路器１２と遮断器４側の断路器２１とは水平電路で接続され、この水平電路に分岐線用断路器４１が配設されている。実際には、水平電路を構成する導体は、分岐線用断路器４１の断路部接点と共に分岐線用断路器４１に内蔵されているので図示されておらず、外部から見ると３つの断路器１２、４１、２１が並んで接続された形になっている（図１参照）。これは、両遮断器３、４間をできるだけ短い距離で接続するために採用した構造であり、もし、主母線１、２の軸線方向の据付寸法に余裕がある場合には、水平電路を、断路器１２と断路器２１とを結ぶ短母線で構成し、その短母線の途中に分岐用断路器４１を設けても良い。

分岐線用断路器４１には、ケーブルヘッド４２が接続され、分岐線としてケーブル（図示せず）が垂直下方の設置面に向けて引き出されている。ケーブルヘッド４２は、当該水平電路に対し、近接する主母線である主母線２とは反対側、即ちこの場合は主母線１側に配置されている。なお、ケーブルヘッド４２を、当該水平電路に対し、主母線２側に配置する構成も可能である。

同様に、分岐線用断路器４３には、ケーブルヘッド４４が接続され、分岐線としてケーブル（図示せず）が垂直下方の設置面に向けて引き出されている。断路器２２と断路器３１とを接続する水平電路についても、上記と同様に、両遮断器３、４間を最短接続にするような構成としている。また、ケーブルヘッド４４は、当該水平電路に対し、近接する主母線である主母線１とは反対側、即ちこの場合は主母線２側に配置されている。なお、ケーブルヘッド４４を、当該水平電路に対し、主母線１側に配置する構成も可能である。

次に、図４のＩＶ−ＩＶ矢視図により、遮断器４の設置箇所の構成について説明する。上記の分岐線用断路器４１に接続された断路器２１の垂直下方には変流器２３が配置され、更にその下部は遮断器４の一端側に接続されている。そして、水平に配置された遮断器４の他端側には変流器２４が設けられ、更に、垂直上方へ向かう短母線２５を介して断路器２２が接続されている。

次に、図５のＶ−Ｖ矢視図により、遮断器５の設置箇所の構成について説明する。主母線２に接続された断路器３２の垂直下方には変流器３４が配置され、更にその下部は遮断器５の一端側に接続されている。そして、水平に配置された遮断器５の他端側には変流器３３が設けられ、更に、垂直上方に向かう短母線２６を介して断路器３１が接続されている。

このように、本実施の形態にかかるガス絶縁開閉装置は、並行して配置した主母線１と主母線２との間に、遮断器３、遮断器４、および遮断器５を、主母線間１、２を往復するように、平面視でコの字状に２回折り曲げて、電気的に直列に接続することに加え、遮断器３，４間および遮断器４，５間をそれぞれ接続する水平電路から、それぞれ分岐用線用断路器４１，４３を介して引き出された二つのケーブルヘッド４２，４４が両主母線の軸線方向と直交する同一直線上に配置されるように構成している。

以上のように、本実施の形態によれば、１−１／２ＣＢ構成のガス絶縁開閉装置において、３台の遮断器３，４，５を、その軸線を主母線１，２の軸線方向と直交する方向に向けて、主母線１，２の軸線方向に並べて配置したので、遮断器３，４，５が配置される２つの主母線３，４間の寸法（すなわち、遮断器３，４，５の軸線方向の配置寸法）を縮小することができる。これに合わせて、遮断器３，４間および遮断器４，５間をそれぞれ接続する水平電路から、それぞれ分岐用線用断路器４１，４３を介して引き出された二つのケーブルヘッド４２，４４を両主母線１，２の軸線方向と直交する同一直線上に配置することで、遮断器３，４，５の軸線方向と直交する方向の配置寸法を縮小できる。そのため、機器全体の据付面積の縮小が可能なガス絶縁開閉装置を得ることができる。従って、例えば屋内の変電設備等に使用される場合であれば、限られた据付範囲内における適用性が向上し、経済性にも優れたガス絶縁開閉装置を提供することができる。

特に、分岐線５１，５２を遮断器３，４間および遮断器４，５間をそれぞれ接続する水平電路から、それぞれ分岐線用断路器４１，４３、ケーブルヘッド４２，４４を介してケーブルにより引き出すようにし、ケーブルヘッド４２，４４を両主母線１，２の軸線方向と直交する同一直線上に配置したことで、当該ケーブルヘッドのために必要となる据付エリアを一体化でき、且つ一回線あたりの主母線１，２の軸線方向の占有寸法を縮小することができる。

以上のように、本発明にかかるガス絶縁開閉装置は、変電所等における据付面積の削減に適している。

Claims (1)

1. 並行して配置された第１および第２の主母線と、
   前記両主母線の軸線方向と相互に直交する軸線を有するように前記両主母線の軸線方向に並べて配置され、前記両主母線間を電気的に直列に接続すると共に、それぞれ両側に付設された１対の断路器を有する第１、第２および第３の横形の遮断器と、
   前記第１の遮断器と前記第２の遮断器との間、および前記第２の遮断器と前記第３の遮断器との間からそれぞれ導出された第１および第２の分岐線と、
   前記第１および第２の分岐線にそれぞれ接続された第１および第２のケーブルヘッドと、
   を備え、
   前記第１および第２のケーブルヘッドは、平面視で前記両主母線の間に配置され、
   前記第１および第２のケーブルヘッドは、平面視で前記第１のケーブルヘッドの中心と前記第２のケーブルヘッドの中心とが前記両主母線の軸線方向と直交する直線上に位置するように、配置され、
   前記第１の分岐線は、前記第１の遮断器と前記第２の遮断器とを接続する前記両主母線の軸線方向と平行な第１の水平電路から第１の分岐線用断路器、および前記第１のケーブルヘッドを経てケーブルにより導出され、
   前記第２の分岐線は、前記第２の遮断器と前記第３の遮断器とを接続し前記両主母線の軸線方向と平行でかつその一端部が前記第１および第２の遮断器間にまで延設された第２の水平電路の前記一端部から第２の分岐線用断路器、および前記第２のケーブルヘッドを経てケーブルにより導出され、
   前記第１および第２のケーブルヘッドは、平面視で前記第１および第２の遮断器間でかつ前記第１および第２の水平電路間に配置されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。

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