JP5247953B1 - ガス絶縁開閉ユニットおよびガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Abstract

ガス絶縁開閉ユニット３０は、複数のガス絶縁遮断器と、ガス絶縁遮断器を内部に収容する筒状の第１の容器と、主母線５を導入する導入口７が形成されるとともに、ガス絶縁遮断器からガス絶縁遮断器の動作軸と略平行に延びるとともに主母線５につながる導体６を内部に収容する筒状の第２の容器３と、導体６のうちガス絶縁遮断器から動作軸と略平行に延びる部分の周囲に設けられた計器用変流器８と、を備え、第１の容器は、動作軸に沿って見た断面形状が円形形状であり、第２の容器３は、動作軸に沿って見た断面形状が、導入口７の開口方向と略平行となる直径Ｘよりも、開口方向と垂直となる直径Ｙのほうが小さい長円形状である。

Description

本発明は、ガス絶縁開閉ユニットおよびガス絶縁開閉装置に関するものである。

変電所および発電所等の電気所で使用されるガス絶縁開閉装置は、絶縁性能および消弧性能に優れたＳＦ_６（六フッ化硫黄）等の消弧性ガスを充填密封した容器内にガス絶縁遮断器、計器用変流器等の所要機器を配置した複数のガス絶縁開閉ユニットを有して構成される。このようなガス絶縁開閉装置に用いられるガス絶縁開閉ユニットには、１つの容器内に三相分の導体を収容させた三相一括式のガス絶縁開閉ユニットがある（例えば、特許文献１を参照）。

特開昭６１−１８９１０９号公報

上述したようなガス絶縁開閉装置では、複数のガス絶縁開閉ユニットが並べて配置されることが多い。ガス絶縁開閉ユニットの一部を構成する計器用変流器は、三相の導体それぞれの周囲に設けられる。そのため、三相の導体を収容する容器が大きくなってしまうことで、並べて配置されるガス絶縁開閉ユニット同士の間隔（ユニット間距離）も大きくなってしまう場合がある。そのため、ガス絶縁開閉装置の設置スペースも大きく必要になってしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、設置スペースの省スペース化を図ることのできるガス絶縁開閉ユニット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ユニットは、複数のガス絶縁遮断器と、ガス絶縁遮断器を内部に収容する筒状の第１の容器と、主母線を導入する導入口が形成されるとともに、ガス絶縁遮断器からガス絶縁遮断器の動作軸と略平行に延びるとともに主母線につながる導体を内部に収容する筒状の第２の容器と、導体のうちガス絶縁遮断器から動作軸と略平行に延びる部分の周囲に設けられた計器用変流器と、を備え、第１の容器は、動作軸に沿って見た断面形状が円形形状であり、第２の容器は、動作軸に沿って見た断面形状が、導入口の開口方向と略平行となる直径よりも、開口方向と垂直となる直径のほうが小さい長円形状であることを特徴とする。

この発明によれば、設置スペースの省スペース化を図ることのできるガス絶縁開閉ユニットを得ることができる、という効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかるガス絶縁開閉装置のガス絶縁開閉ユニット部分を拡大した部分拡大図である。 図２は、図１に示すＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。 図３は、図１に示すＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。 図４は、第２の容器を図１に示すＣ−Ｃ線に沿って見た矢視断面図である。 図５は、図１に示すＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図であって、第２の容器の断面形状の他の例を示す図である。 図６は、ガス絶縁開閉ユニットの他の配置例を示す図である。 図７は、ガス絶縁開閉ユニットのさらに他の配置例を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態にかかるガス絶縁開閉ユニットおよびガス絶縁開閉装置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、本発明の実施の形態１にかかるガス絶縁開閉装置のガス絶縁開閉ユニット部分を拡大した部分拡大図である。なお、図１において、ガス絶縁開閉ユニットの内部を示すために、容器について断面図で示している。

ガス絶縁開閉装置５０は、内部にガス絶縁遮断器４を収容するガス絶縁開閉ユニット３０を備える。ガス絶縁開閉ユニット３０は、１つの容器１内に三相分の導体６を収容させた三相一括式のガス絶縁開閉ユニットである。ガス絶縁開閉ユニット３０は、ガス絶縁遮断器４、容器１、計器用変流器８を備える。

ガス絶縁遮断器４は、三相分の導体６それぞれに設けられており、動作軸１８に沿って動作する可動接触子（図示せず）を有している。ガス絶縁遮断器４は、事故時等に動作軸１８に沿って可動接触子が移動することで回路を遮断させる。

容器１は、例えば金属製の容器であり、内部にＳＦ_６ガス等の絶縁ガスが充填されている。容器１は、第１の容器２と第２の容器３を有して構成される。図２は、図１に示すＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。第１の容器２は、筒状形状を呈しており、動作軸１８に沿って見た断面形状が円形形状となっている。

容器１のうち、ガス絶縁遮断器４は第１の容器２の内部に収容される。第１の容器２の側面には、ガス絶縁遮断器４の一端から延びる配線１４を導出する導出口１５が形成されている。導出口１５から導出された配線１４は、例えば送電線（図示せず）につなげられる。

第２の容器３には、主母線５を内部に導入させる導入口７が形成されている。ガス絶縁開閉装置５０では、２本の主母線５が設けられており、それぞれの主母線５を別個に導入させるために２つの導入口７が形成されている。２つの導入口７は、ガス絶縁遮断器４の動作軸１８と平行な方向に沿って並べて形成されている。ガス絶縁遮断器４の他端からは、動作軸１８と平行に導体６が延び、その導体６が主母線５に接続される。なお、ガス絶縁開閉装置５０は、複数のガス絶縁開閉ユニット３０を備えており、ガス絶縁開閉ユニット３０同士は、主母線５でつながっている。

図３は、図１に示すＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。第２の容器３は、第１の容器２と同様に筒状形状を呈して第１の容器２に連結される。第２の容器３は、動作軸１８に沿ってみた断面形状が長円形状となっている。また、その長円形状は、導入口７の開口方向と略平行となる直径Ｘよりも、導入口７の開口方向と垂直となる直径Ｙのほうが小さいものとなっている。

計器用変流器８は、導体６のうちガス絶縁遮断器４から動作軸１８と略平行に延びる部分の周囲に設けられる。また、計器用変流器８は、三相の導体それぞれの周囲に設けられる。計器用変流器８は、第２の容器３の内側に一体に形成された取付座１０に支持される。図４は、第２の容器３を図１に示すＣ−Ｃ線に沿って見た矢視断面図である。図４に示すように、３本の導体６を貫通させるための導体貫通穴１０ａ部分と、主母線５を貫通させるための主母線貫通穴１０ｂ部分を除く領域を覆うように、取付座１０は第２の容器３に一体に形成される。

ここで、ガス絶縁開閉装置５０では、図２，３に示すように、ガス絶縁開閉ユニット３０が複数並べて配置される。また、並べられたガス絶縁開閉ユニット３０は、第２の容器３に形成された導入口７が同じ方向を向くように（１８０度異なる方向でもよい）配置される。ガス絶縁開閉装置５０の設置スペースの省スペース化を考えた場合、ガス絶縁開閉ユニット３０同士の距離であるユニット間距離Ｚが小さいほうが好ましい。

ここで、計器用変流器８を内部に収容する分、第２の容器３は第１の容器２よりも内部に大きな空間が必要になり、断面形状も大きくする必要がある。第２の容器３の断面形状が大きくなると、ユニット間距離Ｚも大きくなってしまうため、ガス絶縁開閉装置５０の設置スペースの省スペース化を図ることが難しくなる。

そこで、本実施の形態では、ユニット間距離Ｚに影響する方向の径となる導入口７の開口方向と垂直となる直径Ｙを、導入口７の開口方向と略平行となる直径Ｘよりも小さくしているので、ユニット間距離Ｚの縮小、すなわちガス絶縁開閉装置５０の設置スペースの省スペース化を図ることができる。

また、第１の容器２や第２の容器３のような筒状の容器を同じ肉厚で形成した場合、断面形状が長円形状のほうが円形形状よりも強度が弱くなりやすい。そのため、断面形状が長円形状となる容器の肉厚を厚くする必要が生じて、製造コストの増大を招く場合がある。

本実施の形態では、計器用変流器８を収容しない第１の容器２部分は、断面形状を円形形状にしているので、容器１のうち肉厚を厚くしなければならない部分を減らして、製造コストの増大を抑えることができる。なお、図４に示すように、導体貫通穴１０ａ部分と、主母線貫通穴１０ｂ部分を除く領域を覆うように、取付座１０が第２の容器３に一体に形成されているので、取付座１０が第２の容器３の強度を補強する補強部としても機能する。そのため、取付座１０を第２の容器３と一体に形成しない場合に比べて、第２の容器３を薄肉に形成することができる。これにより、製造コストの増大をより一層抑えることができる。

ガス絶縁遮断器４は、そのほとんどの部分が第１の容器２に収容されているが、他端側（主母線側）は第１の容器２から突出し、第２の容器３に侵入している。上述したように、断面形状が長円であることにより肉厚を厚くする必要のある第２の容器３は、その長さが小さいほど製造コストの抑制に寄与することができる。したがって、計器用変流器８の上端の高さに第２の容器３の上端の高さを近づけるほど製造コストの抑制に寄与することが可能となる。

しかしながら、第２の容器３には、ガス絶縁遮断器４の動作軸１８と平行な方向に沿って２つの導入口７が並べて形成されているため、第２の容器３の長さを短くするのには限界があり、例えば図１では、第２の容器３の上端は計器用変流器８の上端よりも長さＨ分だけ高くなっている。そこで、本実施の形態では、第２の容器３の長さＨに相当する部分にガス絶縁遮断器４を侵入させることで、ガス絶縁遮断器４の進入量Ｐのぶんだけ第１の容器２の小型化、ひいては容器１全体の小型化を図ることができ、製造コストの抑制を図ることができる。

図５は、図１に示すＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図であって、第２の容器３の断面形状の他の例を示す図である。図５に示すように、第２の容器３の断面形状を楕円形状としてもよい。もちろん、導入口７の開口方向と略平行となる直径Ｘよりも、導入口７の開口方向と垂直となる直径Ｙのほうが小さいものとする。

図６は、ガス絶縁開閉ユニット３０の他の配置例を示す図である。図１では、ガス絶縁遮断器４の動作軸１８が鉛直となる配置例を示したが、図６に示すように、動作軸１８が水平となるようにガス絶縁開閉ユニット３０を配置してもよい。動作軸１８が水平となるようにガス絶縁開閉ユニット３０を配置することで、ユニット全体の高さを抑えて施工性の向上を図ることができる。一方、ガス絶縁遮断器４の動作軸１８が鉛直となるように配置した場合には、ガス絶縁開閉装置５０の平面的な設置スペースの省スペース化を図ることができる。

図７は、ガス絶縁開閉ユニット３０のさらに他の配置例を示す図である。図１では、ガス絶縁遮断器４を操作する操作装置９がガス絶縁開閉ユニット３０の上部に設けられている例を示したが、図７に示すように、操作装置９がガス絶縁開閉ユニット３０の下部に設けられていてもよい。

以上のように、本発明にかかるガス絶縁開閉ユニットは、三相の導体を一括して収容するガス絶縁開閉ユニットに有用であり、特に、ガス絶縁開閉ユニットが複数並べて設けられるガス絶縁遮断器に適している。

１ 容器、２ 第１の容器、３ 第２の容器、４ ガス絶縁遮断器、５ 主母線、６ 導体、７ 導入口、８ 計器用変流器、９ 操作装置、１０ 取付座、１０ａ 導体貫通穴、１０ｂ 主母線貫通穴、１４ 配線、１５ 導出口、１８ 動作軸、３０ ガス絶縁開閉ユニット、５０ ガス絶縁開閉装置、Ｘ 直径、Ｙ 直径、Ｚ ユニット間距離。

Claims (9)

1. 複数のガス絶縁遮断器と、
   前記ガス絶縁遮断器を内部に収容する筒状の第１の容器と、
   主母線を導入する導入口が形成されるとともに、前記ガス絶縁遮断器から前記ガス絶縁遮断器の動作軸と略平行に延びるとともに前記主母線につながる導体を内部に収容する筒状の第２の容器と、
   前記導体のうち前記ガス絶縁遮断器から前記動作軸と略平行に延びる部分の周囲に設けられた計器用変流器と、を備え、
   前記第１の容器は、前記動作軸に沿って見た断面形状が円形形状であり、
   前記第２の容器は、前記動作軸に沿って見た断面形状が、前記導入口の開口方向と略平行となる直径よりも、前記開口方向と垂直となる直径のほうが小さい長円形状であり、
   前記ガス絶縁遮断器は、前記導体側の端部が前記第１の容器から突出して前記第２の容器の内部に侵入していることを特徴とするガス絶縁開閉ユニット。
2. 前記第２の容器には、前記計器用変流器が載置される取付座が一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁開閉ユニット。
3. 前記導入口は、前記動作軸と平行な方向に沿って複数並べて形成されていることを特徴とする請求項２に記載のガス絶縁開閉ユニット。
4. 前記第２の容器は、前記動作軸に沿って見た断面形状が楕円形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のガス絶縁開閉ユニット。
5. 前記動作軸が鉛直となるように配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のガス絶縁開閉ユニット。
6. 前記第１の容器が前記第２の容器よりも上側に配置されることを特徴とする請求項５に記載のガス絶縁開閉ユニット。
7. 前記第１の容器が前記第２の容器よりも下側に配置されることを特徴とする請求項５に記載のガス絶縁開閉ユニット。
8. 前記動作軸が水平となるように配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のガス絶縁開閉ユニット。
9. 請求項１〜８のいずれか１つに記載の複数のガス絶縁開閉ユニットと、
   前記ガス絶縁開閉ユニット同士をつなぐ主母線と、を備え、
   前記ガス絶縁開閉ユニット同士は、前記導入口が同じ方向を向くように、または１８０度異なる方向を向くように配置されることを特徴とするガス絶縁開閉装置。

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