JP5011045B2 - スイッチギヤ - Google Patents

Description

本発明は、箱体内の圧力上昇を抑制するために放圧口を設けたスイッチギヤに関する。

従来、箱体内部においてアーク短絡事故などにより圧力上昇があった場合、放圧口から外部に放圧し、事故波及の拡大が防止されている。放圧口は箱体の正面側以外に設けられ、気中絶縁のスイッチギヤでは天井側に設けられているものがある（例えば、特許文献１参照）。また、ガス絶縁のスイッチギヤでは、基礎ベースを兼ねたガス収容容器を箱体の床面に設け、このガス収容容器内に高温ガスを閉じ込め、外部に流出することを防止するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

図３の二重母線の電源回路に基づいて構成された放圧口を有するガス絶縁のスイッチギヤを図４に示す。図４に示すように、箱体１内は、正面側の正面制御部１ａ、中間部の主回路部１ｂ、背面側の背面制御部１ｃに分かれて構成されている。

主回路部１ｂには、最下段に四本の電力ケーブル２が設けられ、その上段の遮断器室１ｂ１に設けられたケーブルヘッド（ＣＨ）３に接続されている。ケーブルヘッド３は接続導体４で並列接続され、変流器（ＣＴ）５に接続されている。変流器５には遮断器（ＣＢ）６の下部端子が接続され、上部端子に二個の絶縁スペーサ７ａ、７ｂが並列接続されている。この絶縁スペーサ７ａ、７ｂは、遮断器室１ｂ１と第１の母線室１ｂ２および第２の母線室１ｂ３をガス区分するものである。なお、接続導体４端には、図示しない試験用装置を接続するための試験用端子（ＴＴ）８が接続されている。

第１の母線室１ｂ２の絶縁スペーサ７ａには、断路と接地を行う第１の断路器（ＤＳ１／ＥＳ１）９ａが接続され、第１の母線（ＢＵＳ１）１０ａに接続されている。また、第２の母線室１ｂ３の絶縁スペーサ７ｂには、第１の母線室１ｂ２と同様に、断路と接地を行う第２の断路器（ＤＳ２／ＥＳ２）９ｂが接続され、第２の母線（ＢＵＳ２）１０ｂに接続されている。これにより、二重母線の電源回路が構成される。

そして最上段には、放圧時に高温ガスが外部に漏洩しないような天井ダクト室１ｂ４が設けられている。天井ダクト室１ｂ４と第１の母線室１ｂ２間には、第１の母線室１ｂ２が所定の圧力に達すると破裂する放圧板を有する天井放圧口１１ａが設けられている。また、天井ダクト室１ｂ４と第２の母線室１ｂ３間にも、第２の母線室１ｂ３が所定の圧力に達すると破裂する放圧板を有する天井放圧口１１ｂが設けられている。

背面制御部１ｃには、遮断器室１ｂ１との側面に、天井ダクト室１ｂ４と同様な放圧時に高温ガスが外部に漏れないような背面ダクト室１ｃ１が設けられている。そして、遮断器室１ｂ１が所定の圧力に達すると破裂する放圧板を有する背面放圧口１２が設けられている。

また、背面制御部１ｃには、第２の断路器９ｂを開閉する操作機構１３が設けられている。正面制御部１ａには、第１の断路器９ａを開閉する操作機構１４と遮断器６を開閉する操作機構１５が設けられている。なお、遮断器室１ｂ１、第１の母線室１ｂ２、第２の母線室１ｂ３内には、ＳＦ６ガスのような絶縁ガスが封入されている。
特開平１０−３２２８１１号公報 （第３〜４ページ、図１） 特開平８−１０３００７号公報 （第２〜３ページ、図１）

上記の従来のスイッチギヤにおいては、次のような問題がある。アーク短絡事故などにより遮断器室１ｂ１、第１の母線室１ｂ２、第２の母線室１ｂ３の内部圧力が上昇し、所定の圧力に達すると、高温ガスがダクト室１ｂ４、１ｃ１に放出され、箱体１の外部に漏れないようになっている。

しかしながら、ダクト室１ｂ４、１ｃ１が二個所に分散しているので、箱体１の容積に占める割合が大きくなり、全体形状が大型化していた。更には、天井ダクト室１ｂ４が母線室１ｂ２、１ｂ３の天井面に配置されているので、高さが高くなっていた。また、床面に高温ガスを放出するものにおいても同様である。箱体１の高さは、電気室の天井高さや輸送上からも低く抑える必要がある。

なお、箱体１の容積を抑制するため、ダクト室１ｂ４、１ｃ１を設けずに、遮断器室１ｂ１、第１の母線室１ｂ２、第２の母線室１ｂ３の相互間に放圧をさせることが考えられる。しかしながら、健全な室までもが高温ガスに曝されるので、復旧作業が困難なものとなり好ましくない。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、高温ガスを放圧させるダクト室の高さ方向の寸法を抑制し、全体形状を縮小化させたスイッチギヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のスイッチギヤは、遮断器を収納した遮断器室と、前記遮断器室の天井面に配置されるとともに、第１の断路器および第１の母線を収納した第１の母線室と、前記遮断器室の天井面に前記第１の母線室と離間して配置されるとともに、第２の断路器および第２の母線を収納した第２の母線室と、前記遮断器室の天井面に配置されるとともに、離間した前記第１の母線室と前記第２の母線室間に配置され、且つ前記遮断器室の天井面との間、前記第１の母線室の側面との間、および前記第２の母線室の側面との間に放圧板を有する放圧口を設けた主回路ダクト室とを具備し、前記主回路ダクト室の高さを前記第１の母線室および前記第２の母線室と同等以下にしたことを特徴とする。

本発明によれば、遮断器室の天井面と母線室の側面とに放圧口を有する主回路ダクト室を設けているので、箱体の高さを抑制でき、各室での圧力上昇を主回路ダクト室に放圧することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

先ず、本発明の実施例１に係るスイッチギヤを図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係るスイッチギヤの構成を示す側面図である。なお、図１において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。また、二重母線の電源回路は、従来と同様であるので、その説明を省略する。

図１に示すように、箱体１内は、正面側の正面制御部１ａ、中間部の主回路部１ｂ、背面側の背面制御部１ｃに分かれて構成されている。

主回路部１ｂには、下段に四本の電力ケーブル２が設けられ、中段の遮断器室１ｂ１に設けられたケーブルヘッド３に接続されている。ケーブルヘッド３は接続導体４で並列接続され、変流器５に接続されている。変流器５には真空バルブを用いた遮断器６の下部端子が接続され、上部端子に二個の絶縁スペーサ７ａ、７ｂが並列接続されている。この絶縁スペーサ７ａ、７ｂは、遮断器室１ｂ１と上段の第１の母線室１ｂ２および第２の母線室１ｂ３とをガス区分するものである。なお、接続導体４端には、図示しない試験用装置を接続するための試験用端子８が接続されている。

第１の母線室１ｂ２の絶縁スペーサ７ａには、断路と接地を行う第１の断路器９ａが接続され、第１の母線１０ａに接続されている。また、第２の母線室１ｂ３の絶縁スペーサ７ｂには、第１の母線室１ｂ２と対称配置された断路と接地を行う第２の断路器９ｂが接続され、第２の母線１０ｂに接続されている。これにより、二重母線の電源回路が構成される。

ここで、遮断器室１ｂ１の天井面であって離間した第１の母線室１ｂ２と第２の母線室１ｂ３との間には、アーク短絡事故などにより発生した高温ガスを閉じ込める主回路ダクト室１ｂ５が配置されている。主回路ダクト室１ｂ５の高さは、母線室１ｂ２、１ｂ３と同等以下である。また、母線室１ｂ２、１ｂ３と主回路ダクト室１ｂ５とを合わせた奥行き方向の寸法は遮断器室１ｂ１とほぼ同等であり、いずれの室も方形体となっている。

主回路ダクト室１ｂ５の床面と遮断器室１ｂ１の天井面間には、遮断器室１ｂ１が所定の圧力に達すると破裂する放圧板を有する第１の放圧口２０ａが設けられている。また、主回路ダクト室１ｂ５と第１の母線室１ｂ２との側面には、第１の母線室１ｂ２が所定の圧力に達すると破裂する放圧板を有する第２の放圧口２０ｂが設けられている。主回路ダクト室１ｂ５と第２の母線室１ｂ３との側面にも、第２の母線室１ｂ３が所定の圧力に達すると破裂する放圧板を有する第３の放圧口２０ｃが設けられている。主回路ダクト室１ｂ５は、各盤単位に形成されていてもよく、列盤された全域に形成されていてもよい。

背面制御部１ｃには、第２の断路器９ｂを開閉する操作機構１３、および主回路の電圧を検出する電圧検出器２１が設けられている。また、遮断器室１ｂ１を組立、点検するための開口部を塞ぐ塞口板２２が取り付けられている。正面制御部１ａには、第１の断路器９ａを開閉する操作機構１４と遮断器６を開閉する操作機構１５が設けられている。なお、遮断器室１ｂ１、第１の母線室１ｂ２、第２の母線室１ｂ３内には、ＳＦ６ガスのような絶縁ガスが封入されている。

これにより、主回路ダクト室１ｂ５を遮断器室１ｂ１の天井面であって第１の母線室１ｂ２と第２の母線室１ｂ３との側面に設けているので、主回路ダクト室１ｂ５が一個所でよく、箱体１の高さを抑制することができる。そして、遮断器室１ｂ１、第１の母線室１ｂ２、第２の母線室１ｂ３の各室でアーク短絡事故などが起こり、内部で圧力上昇が起きると、該当する室に対応する放圧口２０ａ、２０ｂ、２０ｃの放圧板が破裂し、高温ガスが主回路ダクト室１ｂ５内に放出されるとともに閉じ込められる。

なお、第１の母線室１ｂ２と第２の母線室１ｂ３とを主回路ダクト室１ｂ５を境として対称配置しているので、高温ガスの放圧特性が両母線室１ｂ２、１ｂ３で同様となり、圧力上昇による事故波及防止の信頼性を向上させることができる。主回路ダクト室１ｂ５を負圧にしておけば、高温ガスの放出の効率を向上させることができる。

また、箱体１内の機器の組立時には、放圧口２０ａ、２０ｂ、２０ｃが主回路ダクト室１ｂ５の天井面と母線室１ｂ２、１ｂ３の側面に位置しているので、例えば断路器９ａ、９ｂの組立て調整を主回路ダクト室１ｂ５の放圧口２０ｂ、２０ｃから行うことができ、作業を容易とすることができる。当然のことながら、主回路ダクト室１ｂ５は、作業を行うスペースを有する。

また、遮断器室１ｂ１、第１の母線室１ｂ２、第２の母線室１ｂ３では、通電時に温度上昇を起こすが、主回路ダクト室１ｂ５がそれぞれ隣接しているので、放熱特性が向上し、温度上昇を抑制することができる。更に、母線１０ａ、１０ｂと断路器９ａ、９ｂとが同一の母線室１ｂ２、１ｂ３内に収納されているので、全体として放熱面積が増大し、結果的に温度上昇を抑制することができる。

上記実施例１のスイッチギヤによれば、遮断器室１ｂ１の天井面に、二重母線の第１の母線室１ｂ２と第２の母線室１ｂ３、およびこれらの母線室１ｂ２、１ｂ３と同等以下の高さを有する主回路ダクト室１ｂ５を設けているので、箱体１の高さ方向の寸法を抑制することができ、各室で圧力上昇があった場合、主回路ダクト室１ｂ５に放圧することができる。

上記実施例１では、遮断器室１ｂ１、第１の母線室１ｂ２、第２の母線室１ｂ３内に絶縁ガスを封入したガス絶縁方式のスイッチギヤを説明したが、気中絶縁方式のスイッチギヤにおいても、遮断器室１ｂ１の天井面であって第１の母線室１ｂ２と第２の母線室１ｂ３の側面に高温ガスを閉じ込める主回路ダクト室１ｂ５を設けることにより、高さを抑制したスイッチギヤを得ることができる。この場合、放圧口２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、圧力上昇により開閉自在となる放圧板でよい。また、主回路ダクト室１ｂ５の天井面がオープン形でもよい。

次に、本発明の実施例２に係るスイッチギヤを図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施例２に係るスイッチギヤの構成を示す側面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、単母線の構成としたことである。図２において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図２に示すように、単母線の構成は、実施例１の第２の母線室１ｂ３を取り除いたものである。即ち、主回路ダクト室１ｂ５を遮断器室１ｂ１の天井面であって第１の母線室１ｂ２の背面側の側面に設けている。主回路ダクト室１ｂ５は、第１の母線室１ｂ２と同等以下の高さである。また、第１の母線室１ｂ２と主回路ダクト室１ｂ５とを合わせた奥行き方向の寸法は遮断器室１ｂ１とほぼ同等であり、いずれの室も方形体となっている。

これにより、遮断器室１ｂ１、第１の母線室１ｂ２の各室でアーク短絡事故などが起こり、内部が圧力上昇すると、該当する室に対応する放圧口２０ａ、２０ｂの放圧板が破裂し、高温ガスが主回路ダクト室１ｂ５内に放出されるとともに閉じ込められる。また、主回路ダクト室１ｂ５を遮断器室１ｂ１の天井面と母線室１ｂ２の側面に設けているので、箱体１の高さを抑制することができる。

上記実施例２のスイッチギヤによれば、単母線の電源回路を構成したスイッチギヤにおいても、実施例１と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施例１に係るスイッチギヤの構成を示す側面図。 本発明の実施例２に係るスイッチギヤの構成を示す側面図。 スイッチギヤの電源回路図。 従来のスイッチギヤの構成を示す側面図。

符号の説明

１ 箱体
１ａ 正面制御部
１ｂ 主回路部
１ｂ１ 遮断器室
１ｂ２ 第１の母線室
１ｂ３ 第２の母線室
１ｂ４ 天井ダクト室
１ｂ５ 主回路ダクト室
１ｃ 背面制御部
１ｃ１ 背面ダクト室
２ 電力ケーブル
３ ケーブルヘッド
４ 接続導体
５ 変流器
６ 遮断器
７ａ、７ｂ 絶縁スペーサ
８ 試験用端子
９ａ、９ｂ 断路器
１０ａ、１０ｂ 母線
１１ａ、１１ｂ、１２、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 放圧口
１３、１４、１５ 操作機構
２１ 電圧検出器
２２ 塞口板

Claims (2)

1. 遮断器を収納した遮断器室と、
   前記遮断器室の天井面に配置されるとともに、第１の断路器および第１の母線を収納した第１の母線室と、
   前記遮断器室の天井面に前記第１の母線室と離間して配置されるとともに、第２の断路器および第２の母線を収納した第２の母線室と、
   前記遮断器室の天井面に配置されるとともに、離間した前記第１の母線室と前記第２の母線室間に配置され、且つ前記遮断器室の天井面との間、前記第１の母線室の側面との間、および前記第２の母線室の側面との間に放圧板を有する放圧口を設けた主回路ダクト室とを具備し、
   前記主回路ダクト室の高さを前記第１の母線室および前記第２の母線室と同等以下にしたことを特徴とするスイッチギヤ。
2. 前記主回路ダクト室を負圧にし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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