JP5099581B2 - 変電機器試験用の高圧端子台 - Google Patents

Description

本発明は、変電機器における遮断器及び変圧器の点検時や、種々のトラブルが発生したときの対応時に使用する、変電機器試験用の高圧端子台に関するものである。

従来においては、図６に示すように、公称電圧６万６千ボルトの特別高圧送電線１００からの交流電力は、地上に設置されている変電機器１０１における変圧器に送られて、公称電圧６千６百ボルトの高圧電圧に降圧される。

この降圧された交流電力は、遮断器Ｐ等を介して、一般家庭等に送られていく。また、遮断機Ｐの前後には、断路器が設置されているのが一般的である。

そして、変電機器１０１における遮断器Ｐ及び変圧器の点検時や、種々のトラブルが発生したときの対応時においては、各種健全性の確認試験、即ち、機器の絶縁性を確認するための絶縁抵抗測定試験を行っている。

この絶縁抵抗測定試験は、機器の一方の相間を短絡し、大地との間に直流１千ボルトの電圧を付与し、機器と大地との絶縁性能を確認するものである。

この場合、主回路へ電圧を直接印加するため、作業員の機器上における印加線接続や接続変更等の高所作業が、頻繁に発生する。

具体的には、図７（ａ）に示すように、先ず、一次側・二次側の合計６個の絶縁筒１０２を備えている遮断器Ｐの上に作業員が登る。

そして、所定の安全帯により落下防止を図った上で、図７（ｂ）に示すように、これら絶縁筒１０２のうちの一次側の３個毎、また、二次側の３個毎を架け渡すように、それぞれ電線１０３を張る。

この状態で、それぞれの電線１０３に、例えば、千ボルトの電圧を付与して、例えば、その値が２千メガオームであれば絶縁性能良しというように安全性が確認されるのである。

そして、安全性が確認された後は、一次側の３個の絶縁筒１０２に架け渡している電線１０３と、二次側の３個の絶縁筒１０２に架け渡している電線１０３のそれぞれを、作業員が取り外すのである。

このような機器の絶縁性を確認するための絶縁抵抗測定試験を行った後は、遮断器Ｐの特性試験を行う。

この遮断器Ｐの特性試験は、一次側・二次側の合計６個の絶縁筒１０２を備えている遮断器Ｐの上に作業員が再度登り、絶縁筒１０２のうちの一次側の３個毎、また、二次側の３個毎に所定のリード線を取り付け、このリード線を地上に持ってくる。

このリード線を介して、変電機１０１における遮断器Ｐの特性試験を行うのである。

具体的には、遮断器Ｐは、自身の表示で「開」であれば遮断状態、「閉」であれは送電状態であり、通常では「閉」と表示される送電状態となっている。

そして、種々のトラブルが生じたとき、遮断器Ｐは、「閉」と表示される送電状態から、「開」と表示される遮断状態に切り替わるのである。

このとき、遮断器Ｐの「閉」と表示される送電状態から、「開」と表示される遮断状態への切り替えが良好に行われるためには、遮断器Ｐが「開」の遮断状態となるために要する時間等を確認する試験が必要となる。

例えば、「閉」と表示される送電状態において、送電状態の不具合が生じたとき、この不具合の発生から約０．０３秒以内に遮断器Ｐが「開」と表示される遮断状態に切り替わったときには、遮断器Ｐは正常に作動しているものと判断される。

また、例えば、制御電圧が直流電圧１００ボルト以下に低下した時に、遮断器Ｐが「開」の遮断状態に切り替わったとき等にも、遮断器Ｐは正常に作動しているものと判断されるのである。

上述したように、変電機器１０１における遮断器Ｐ及び変圧器の点検時や、種々のトラブルが発生したときの対応時に、従来では、遮断器Ｐの上に作業員が登り、絶縁筒１０２のうちの一次側の３個毎、また、二次側の３個毎を架け渡すように、それぞれ電線１０３を張る作業と、その電線１０３を取り外す作業が必要であった。

また、その後に、遮断器Ｐの上に作業員が再度登り、絶縁筒１０２のうちの一次側の３個毎、また、二次側の３個毎に所定のリード線を取り付け、このリード線を地上に持ってくる作業も必要となっていた。

このように、従来においては、作業員にとって非常に危険な高所作業が頻繁に行われるため、作業全体の安全性や効率性が、劣ったものとなっていた。

このような作業状態を改善するために、図８に示すように、主回路からの印加線を地上に設置している試験装置１０４に接続されたスイッチボックスＳＢまで引き出し、この印加線により、機器の絶縁性を確認するための絶縁抵抗測定試験と、遮断器Ｐの特性試験を行うことができれば、高所における接続変更をこのスイッチボックスＳＢで実施できることとなり、作業全体の安全性や効率性が向上するものとなる。

具体的には、絶縁抵抗測定試験のためだけに作業員が行っていた、絶縁筒１０２のうちの一次側の３個毎、また、二次側の３個毎を架け渡すように、それぞれ電線１０３を張る作業と、その電線１０３を取り外す作業を省くことで、全体の大幅な作業時間を短縮できるのである。
特になし

しかしながら、従来において用いられていたスイッチボックスＳＢは、主として電圧２００ボルト程度の低電圧用のものであり、絶縁抵抗測定試験時の高電圧用として使用するには、絶縁耐力が不足していた。

特に、降雨時には、スイッチボックスＳＢが雨に濡れて絶縁性が悪くなっていた。

また、従来のスイッチボックスＳＢは、各端子とアース部分が、平面的に極めて近接していることから、その絶縁性を妨げる要因になっていた。

しかも、従来のスイッチボックスＳＢは、電圧２５０ボルトまでの容量しかないため、絶縁抵抗測定試験時に真値が得られない状況となっていた。

このように、従来の低電圧用のスイッチボックスＳＢでは、電圧１千ボルトをかける絶縁抵抗測定試験を行うことができないため、遮断器Ｐの開閉確認試験とは別に、絶縁抵抗測定試験を独自に行わなければならなかった。

即ち、絶縁抵抗測定試験のためだけに、遮断器Ｐの上に作業員が登り、絶縁筒１０２のうちの一次側の３個毎、また、二次側の３個毎を架け渡すように、それぞれ電線１０３を張る作業と、その電線１０３を取り外す作業が必要であったのである。

この他、近年において、絶縁抵抗測定試験用に利用されているネオン線は、約７．５キロボルト程度の高電圧用として対応できるものであり、これを遮断器Ｐの絶縁抵抗測定試験や特性試験等のリード線として活用することが望まれていたが、従来のスイッチボックスＳＢが電圧２５０ボルトまでの容量しかないため、高電圧用として対応できるネオン線の特性を生かした有効な使用がなされていなかった。

しかも、従来においては、適切な端子台が存在しないため、試験種別毎に大幅な配線変更を要し、作業全体の時間が長くなっていた。

また、絶縁性の確保のために磁器碍子を利用すると、この磁器碍子が大きくて重量があること、また、磁器碍子が陶磁器であり、割れ易く、衝撃に弱いことから、運搬性と耐衝撃性が低下する等の種々の問題点を有していた。

そこで、本発明は如上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、１千ボルトの電圧にも耐えることができる高圧端子台により、機器の絶縁性を確認するための絶縁抵抗測定試験と、遮断器の特性試験を行うことができ、高所における接続変更をこの高圧端子台で実施して、作業全体の安全性と効率性を向上させた変電機器試験用の高圧端子台を提供することを目的とする。

本発明に係る変電機器試験用の高圧端子台は、アースを備えている端子基台に、機器の一次側接続用のスタッド端子台・二次側接続用のスタッド端子台を取り付けた変電機器試験用の高圧端子台であって、両スタッド端子台は、絶縁柱材を介して、端子基台の上方に配置されていることで、上述した課題を解決した。

また、絶縁柱材は、エポキシ製の高圧用樹脂碍子を用いて形成されていることで、同じく上述した課題を解決した。

さらに、絶縁柱材は、約６ｃｍ〜１０ｃｍ程度の高さを有し、外周面が蛇腹状に形成されていることで、同じく上述した課題を解決した。

また、絶縁柱材は、筒状に形成されていることで、同じく上述した課題を解決した。

加えて、機器の一次側接続用のスタッド端子台・二次側接続用のスタッド端子台は、それぞれ２個の絶縁柱材により、端子基台の上方に配置されていることで、同じく上述した課題を解決した。

本発明は、アースを備えている端子基台に、機器の一次側接続用のスタッド端子台・二次側接続用のスタッド端子台を取り付けた変電機器試験用の高圧端子台であって、両スタッド端子台は、絶縁柱材を介して、端子基台の上方に配置されていることから、高圧端子台の全体で確実な絶縁性を維持することができる。

そのため、全体として高圧に耐えられる端子台を構成している。

本発明に係る変電機器試験用の高圧端子台は、１千ボルトの電圧にも耐えることができることから、機器の絶縁性を確認するための絶縁抵抗測定試験と、遮断器の特性試験を行うことができ、高所における接続変更をこの高圧端子台で実施して、作業全体の安全性と効率性を向上させているのである。

即ち、本発明に係る変電機器試験用の高圧端子台は、１千ボルトの電圧にも耐えることができることから、遮断器の特性試験とは別に、絶縁抵抗測定試験を独自に行う必要が無く、絶縁抵抗測定試験のためだけに、遮断器の上に作業員が登り、絶縁筒のうちの一次側の３個毎、また、二次側の３個毎を架け渡すように、それぞれ電線を張る作業と、その電線を取り外す作業を省くことができるのである。

その結果、作業員の高所作業を減らし、また、遮断器への昇降回数も減るため、作業の安全性を確保することができる。

また、絶縁抵抗測定試験のためだけに、電線を張る作業と、その電線を取り外す作業を省くことができるので、試験所要時間を大幅に短縮できる。

具体的には、遮断器の開閉トラブル対応時の所要時間について、従来は１時間を要していたのに対し、本発明に係る変電機器試験用の高圧端子台を使用することにより、作業全体を約３６分に短縮することができた。

このように、高圧端子台を使用して、遮断器の絶縁抵抗測定試験と特性試験等を全て地上で行うことができるので、作業効率を飛躍的に向上させ、遮断器の開閉トラブルが発生したときに、迅速で的確な復旧対応が可能となったのである。

また、絶縁柱材は、エポキシ製の高圧用樹脂碍子を用いて形成されているので、降雨時においても、端子台全体の絶縁性を維持している。そして、絶縁柱材は、高圧用樹脂碍子を用いて形成されているので、軽量で割れ難く、衝撃にも強いことから、運搬性と耐衝撃性を向上させることができる。

さらに、絶縁柱材は、約６ｃｍ〜１０ｃｍ程度の高さを有しているので、端子基台のアースに対し、両スタッド端子台を充分に離隔させている。

即ち、絶縁柱材により、端子基台のアースに対して両スタッド端子台を、横方向に離隔させると共に、上下方向にも離隔させているのである。

また、絶縁柱材は、外周面が蛇腹状に形成されているので、蛇腹周面の湾曲によりアースとの距離をより大きくとることができる。

これらの構成により、高圧端子台の全体で確実な絶縁性を維持しているのである。

加えて、絶縁柱材は、筒状に形成されているので、端子基台への取付が容易である。

また、機器の一次側接続用のスタッド端子台・二次側接続用のスタッド端子台は、それぞれ２個の絶縁柱材により、端子基台の上方に配置されているので、両スタッド端子台の取付状態を強固に維持できる。

この他、本発明により、約７．５キロボルト程度の高電圧用として対応できるネオン線を、遮断器の絶縁抵抗測定試験と特性試験等のリード線として用いることができ、ネオン線を有効に活用できることとなった。

また、試験種別毎に大幅な配線変更も不要となるため、作業を円滑に進めて、試験品質も向上させることができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。

本発明に係る高圧端子台１は、図１に示すように、端子基台２に、機器の一次側接続用のスタッド端子台３・二次側接続用のスタッド端子台４を取り付けて、遮断器Ｐ及び変圧器の各種試験時において有効に利用できるようにするための高圧端子台１を構成している。

具体的には、図２に示すように、端子基台２の中央における縁部側には、単一のアース端子２ａが設けられている。また、長方形の板状に形成された両スタッド端子台３，4は、絶縁柱材５を介して、端子基台２の上方に配置されている。

この絶縁柱材５としては、図２に示すように、小型軽量で、耐衝撃性・耐アーク性・機械的特性に優れ且つ安価なエポキシ製の、例えば、公称電圧６．６キロボルト等の高圧用の樹脂碍子を使用する。

そして、端子基台２に対して、両スタッド端子台３，４のそれぞれが絶縁保障された所定の高さ距離を確保できるように、エポキシ製の樹脂碍子による絶縁柱材５は、例えば、長さ約６ｃｍ〜１０ｃｍの高さを有している。

また、絶縁柱材５は、外周面が蛇腹状に形成されている。

さらに、絶縁柱材５は、円筒状に形成され、端子基台２に立設させた状態において、上端部にスタッド端子台３，４を載せて固定されている。

具体的には、図２に示すように、スタッド端子台３，４の端部に設けた孔１６にボルト６を挿入し、ボルト６の先端を絶縁柱材５に貫装させて、端子基台２に設けたボルト用の孔１７に捩じ込んで全体を固定しているのである。

そして、両スタッド端子台３，４は、それぞれ２個の絶縁柱材５を介して、端子基台２の上方に固定されている。

また、試験の効率面を考慮して、接続変更方法を工夫した試験用のリード線を作製している。

すなわち、図３に示すように、例えば、電圧約７．５キロボルトの、例えば、ネオン線等による高圧用リード線７を作製している。

そして、高圧端子台１を地面に設置してから、この高圧用リード線７を使用して、例えば１千ボルトレンジの絶縁抵抗計８により、遮断器Ｐの絶縁抵抗測定を三相短絡して実施する。このとき、端子基台２のアース端子２ａには、アース線９が接続されている。

また、この高圧用リード線７を使用して接触抵抗測定を行う場合は、図４に示すように、電流計１０の正極端子と直流発生装置１１の正極端子とが接続され、直流発生装置１１の負極端子は、一次側接続用のスタッド端子台３における電流用のスタッド端子３ａに接続される。

一方、電流計１０の負極端子とナイフスイッチ１２の一方の端子とが接続され、ナイフスイッチ１２の他方の端子は、二次側接続用のスタッド端子台４における電流用のスタッド端子４ａに接続される。

また、電圧計１３の正極端子は、一次側接続用のスタッド端子台３における電圧用のスタッド端子３ｂに接続され、電圧計１３の負極端子は、二次側接続用のスタッド端子台４における電圧用のスタッド端子４ｂに接続される。

そして、遮断器Ｐの開閉特性試験の場合には、ＣＢ・ＬＳ試験装置１４、ＧＣＢハウジング内端子台１５のそれぞれのＰ・Ｎ・Ｃ・Ｔ・Ｎ端子同士が接続され、例えば、ＣＢ・ＬＳ試験装置１４のＡ・Ｂ・Ｃ端子が一次側接続用のスタッド端子台３における３つの電流用のスタッド端子３ａにそれぞれ接続され、ＣＢ・ＬＳ試験装置１４のＦＧ端子が二次側接続用のスタッド端子台４における１つの電流用のスタッド端子４ａに接続される。

このとき、高圧用リード線７の誤配線がないように、両スタッド端子台３，４におけるそれぞれの各スタッド端子３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂには、「一次側」・「二次側」・「電流Ｉ」・「電圧Ｖ」等の文字を、例えば、黄色・青色・赤色・白色等の色分けをして明示している。

上記したネオン線による高圧用リード線７は、電流用と電圧用とを一纏めとし、配線の所要時間を短縮している。特に、ネオン線は絡み易いため、高圧端子台１に一度接続した後には、接続変更しないように工夫する。

次に、以上のように構成された本発明の最良の形態について、組立、使用、動作の一例を説明する。

先ず、図３に示すように、遮断器Ｐの絶縁抵抗測定に際し、高圧端子台１を地面に設置してから、例えば、電圧約７．５キロボルトの高圧用リード線７を使用して、端子基台２のアース端子２ａにアース線９を接続する。

そして、図５に示すように、一次側接続用のスタッド端子台３におけるスタッド端子３ａに、遮断器Ｐにおける端子の一次側リード線を接続し、また、二次側接続用のスタッド端子台４におけるスタッド端子４ａに、遮断器Ｐにおける端子の二次側リード線を接続した後、絶縁抵抗計８を使って、絶縁抵抗測定を三相短絡して実施する。

次に、主回路の接触抵抗測定を行う場合には、図４に示すように、電流計１０の正極端子と直流発生装置１１の正極端子とを接続し、直流発生装置１１の負極端子を、一次側接続用のスタッド端子台３における電流用のスタッド端子３ａに接続する。

一方、電流計１０の負極端子とナイフスイッチ１２の一方の端子とを接続し、ナイフスイッチ１２の他方の端子を二次側接続用のスタッド端子台４における電流用のスタッド端子４ａに接続する。

また、電圧計１３の正極端子を一次側接続用のスタッド端子台３における電圧用のスタッド端子３ｂに接続し、電圧計１３の負極端子を二次側接続用のスタッド端子台４における電圧用のスタッド端子４ｂに接続する。

こうして、主回路の接触抵抗測定に際し、電流回路の電流端子を両スタッド端子台３，４の各スタッド端子に順次移動させて接続する。同様に、電圧測定も電圧端子を両スタッド端子台３，４の各スタッド端子３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂに順次移動させて接続する。

また、遮断器Ｐの開閉特性試験を行う場合は、図４に示すように、ＣＢ・ＬＳ試験装置１４、ＧＣＢハウジング内端子台１５それぞれのＰ・Ｎ・Ｃ・Ｔ・Ｎ端子同士を接続し、例えば、ＣＢ・ＬＳ試験装置１４のＡ・Ｂ・Ｃ端子を一次側接続用のスタッド端子台３における３つの電流用のスタッド端子３ａにそれぞれ接続し、ＣＢ・ＬＳ試験装置１４のＦＧ端子を二次側接続用のスタッド端子台４における１つの電流用のスタッド端子４ａに接続する。

こうして、遮断器Ｐの開閉特性試験をスタッド端子毎に順次連続して行う場合には、各相入力とコモンを引き出すための回路変更を行ってから試験が実施される。

本発明に係る変電機器試験用の高圧端子台は、変電機器における遮断器及び変圧器の点検時や、種々のトラブルが発生したときの対応時に使用他に、種々の変電機器の試験用として幅広く利用することができる。

アースを備えている端子基台に、機器の一次側接続用のスタッド端子台・二次側接続用のスタッド端子台を、絶縁柱材を介して固定している高圧端子台の構成を示す斜視図である。 アースを備えている端子基台に、機器の一次側接続用のスタッド端子台・二次側接続用のスタッド端子台を、絶縁柱材を介して固定する高圧端子台の構成を示す分解斜視図である。 高圧端子台を地面に設置し、高圧用リード線を使用して絶縁抵抗計により、遮断器の絶縁抵抗を測定している状態を示す斜視図である。 主回路の接触抵抗測定及び遮断器の開閉特性試験を行うための配線の一例を示す説明図である。 遮断器の絶縁抵抗測定における配線の一例を示す説明図である。 公称電圧６万６千ボルトの特別高圧送電線からの交流電力を、地上に設置した変電機器へ送る状態を示す説明図である。 従来の絶縁抵抗測定試験の手順を示すもので、（ａ）は遮断器に作業員が上って作業を行っている状態を示す斜視図、（ｂ）は絶縁筒のうちの一次側の３個毎、また、二次側の３個毎を架け渡すように、それぞれ電線を張った状態を示す斜視図である。 従来におけるスイッチボックスの構成とその使用状態を示す斜視図である。

符号の説明

Ｐ…遮断器
１…高圧端子台
２…端子基台
２ａ…アース端子
３…一次側接続用のスタッド端子台
３ａ…スタッド端子
３ｂ…スタッド端子
４…二次側接続用のスタッド端子台
４ａ…スタッド端子
４ｂ…スタッド端子
５…絶縁柱材
６…ボルト
７…高圧用リード線
８…絶縁抵抗計
９…アース線
１０…電流計
１１…直流発生装置
１２…ナイフスイッチ
１３…電圧計
１４…ＣＢ・ＬＳ試験装置
１５…ＧＣＢハウジング内端子台
１６…孔
１７…孔

Claims (5)

1. アースを備えている端子基台に、機器の一次側接続用のスタッド端子台・二次側接続用のスタッド端子台を取り付けた変電機器試験用の高圧端子台であって、両スタッド端子台は、絶縁柱材を介して、端子基台の上方に配置されていることを特徴とする変電機器試験用の高圧端子台。
2. 絶縁柱材は、エポキシ製の高圧用樹脂碍子を用いて形成されている請求項１に記載の変電機器試験用の高圧端子台。
3. 絶縁柱材は、約６ｃｍ〜１０ｃｍ程度の高さを有し、外周面が蛇腹状に形成されている請求項１または２に記載の変電機器試験用の高圧端子台。
4. 絶縁柱材は、筒状に形成されている１乃至３のいずれかに記載の変電機器試験用の高圧端子台。
5. 機器の一次側接続用のスタッド端子台・二次側接続用のスタッド端子台は、それぞれ２個の絶縁柱材により、端子基台の上方に配置されている請求項１乃至４のいずれかに記載の変電機器試験用の高圧端子台。

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