JP5509036B2 - ガス絶縁開閉装置及びその更新方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガス絶縁開閉装置及びその更新方法に関し、特に、厳しい据付及び更新条件が要求される発変電所に適用できるガス絶縁開閉装置及びその更新方法に関する。

従来、発変電所に設置される電力開閉装置としては、電力需要の増大と電力設備の小型化の要請から、遮断器、主母線、断路器や接地開閉器等の機器を組合せて装置全体を縮小したガス絶縁開閉装置（以下、「ＧＩＳ」と略称する）が多用されている。

ＧＩＳは、使用条件によって、遮断器と一つの主母線からなる所謂単母線方式のＧＩＳと、遮断器と二つの主母線からなる所謂二重母線方式のＧＩＳとがあり、後者は図９に示す如く構成され、電力の安定供給や主母線の停止期間又は停止確率を低くできることから多く用いられており、しかも各ＧＩＳの主母線は相分離配置或いは３相一括配置の構成が適宜採用されている。

この従来の二重母線方式のＧＩＳの構成について、図９を用いて説明する。ＧＩＳ２００は、発変電所の据付面１に、内部に遮断部（図示しない）を有する遮断器２３０を設置し、この遮断器２３０の側方に、軸方向に延びる主母線２１０Ａ、２１０Ｂを並設する。

各主母線２１０Ａ及び２１０Ｂは、六弗化硫黄ガス（ＳＦ_６ガス）等の絶縁ガスを充填して密封した母線容器２０１Ａ、２０１Ｂ内に、三相分の母線導体２１１Ａ、２１１Ｂをそれぞれ備えている。

各主母線２１０Ａ及び２１０Ｂは、母線容器２０１Ａ、２０１Ｂの垂直方向上面側に、断路部容器２０２、２０３内に断路部２１２Ａ、２１３Ａをそれぞれ備える断路器２１２、２１３を設け、主母線２１０Ａと２１０Ｂのそれぞれは遮断器２３０との間の接続点に断路器２１２、２１３を介在させて電気的に接続する。

断路器２１２と別の断路器２１３間及び断路器２１２と遮断器２３０間には、それぞれ接続母線容器２０４内に接続導体２１４Ａを備える接続母線２１４と、接続母線容器２０５内に接続導体２１５Ａ及び接地開閉器２１６を備える接続母線２１５とを設け、断路器２１２、２１３と遮断器２３０の接続点間をそれぞれ電気的に接続する。また、遮断器２３０と接続母線２１５の間には、変流器２１７を配置する。

そして、各主母線２１０Ａ、２１０Ｂ、断路器２１２、２１３、接続母線２１４、２１５、遮断器２３０との間には、ガス区分絶縁スペーサ２２０〜２２５がそれぞれ備えられて、各機器間のガス区分がなされており、これらの内部には、主母線２１０Ａ、２１０Ｂ同様に絶縁ガスがそれぞれ封入される。

尚、以下説明する本発明のＧＩＳの遮断器、断路器、接続母線、変流器等の各機器は、上述の遮断器２３０、断路器２１２、２１３、接続母線２１４、２１５、変流器２１７と同様の構成であるため、説明を省略する。また、本発明のＧＩＳに用いる接続母線には、断路器や接地開閉器等の機器が適宜設けられ、各機器間には上記同様にガス区分絶縁スペーサが設けられる。

発変電所に設置される上記のＧＩＳ２００は、主母線２１０Ａ、２１０Ｂと送電線を接続する送電線回線用ガス絶縁開閉ユニット（図示しない）と、主母線２１０Ａ、２１０Ｂと変圧器を接続する変圧器回線用ガス絶縁開閉ユニット（図示しない）と、主母線２１０Ａ、２１０Ｂを軸方向にそれぞれ区分して配置する時に区分点で設ける母線区分用ガス絶縁開閉ユニット（図示しない）とを備えている。

また、二重母線方式を採用するＧＩＳの場合は、主母線２１０Ａ、２１０Ｂ間を接続する母線連絡用ガス絶縁開閉ユニット（図示しない）を備えている。これら各用途で説明したガス絶縁開閉ユニットを、以下ＧＩＳユニットと略称し、これらＧＩＳユニットの構成を説明する。

送電線回線用ＧＩＳユニットは、遮断器の一方が変流器、接続母線及び断路器を介して主母線２１０Ａ、２１０Ｂに接続し、他方が変流器、接続母線及び断路器を介してブッシング（図示しない）に接続するように構成されている。このブッシングには、電力系統の送電線が接続される。

また、変圧器回線用ＧＩＳユニットは、遮断器の一方が変流器、接続母線及び断路器を介して主母線２１０Ａ、２１０Ｂに接続し、他方が変流器、接続母線及び断路器を介して変圧器（図示しない）に接続するように構成されている。

また、母線区分用ＧＩＳユニットは、遮断器の一方が変流器、接続母線及び断路器を介して主母線２１０Ａに接続し、他方が変流器、接続母線及び断路器を介して軸方向に区分して配置した区分先の主母線（図示しない）に接続するように構成されている。

そして、母線連絡用ＧＩＳユニットは、遮断器の一方が変流器、接続母線及び断路器を介して主母線２１０Ａに接続し、他方が変流器、接続母線及び断路器を介して別の主母線２１０Ｂに接続するように構成されている。

近年、より据付面積を縮小できるＧＩＳが要求されており、種々のＧＩＳが開発されている。例えば、特許文献１には、縦形遮断器の一方の側面に形成した下方の開口部に、計器用変圧器及び母線用断路器を介在させて、主母線をその垂直方向上面側で断路器と接続しており、また縦形遮断器の上方の開口部には、計器用変圧器、線路用断路器及び線路用接地開閉器を介在させてケーブルヘッドを水平方向に連続的に接続した単体母線方式や二重母線方式のＧＩＳが提案されている。

このＧＩＳによれば、縦形遮断器はその一方の側面の上下に各主母線への接続用開口部を設けたため、横置形の遮断器を用いて構成する時に比べて装置全体の据付面積を縮小することができる。

特開平１０−１７４２２９号公報

しかしながら、特許文献１記載ＧＩＳの縦型遮断器の下方開口部の高さは、断路器が主母線の垂直方向上面側に配置されて主母線と接続されているために、断路器の高さ寸法の分だけ高くなり、これに伴って縦形遮断器の上方の開口部とケーブルヘッドの高さ寸法も高くなるために、ＧＩＳ全体の重心が高くなって耐震性が低下してしまう問題があった。

また、発変電所では、上記のＧＩＳが長期間に亘って使用されるが、各機器の経年劣化を考慮して適切な時期に更新（リプレース）する必要が生じてくる。以下、過去に発変電所に設置して使用しているＧＩＳを単に既設ＧＩＳと称し、この既設ＧＩＳに代え新たに設置して更新するＧＩＳを単に新設ＧＩＳと称する。

しかしながら、特許文献１記載の二重母線方式のＧＩＳを発変電所の既設ＧＩＳとしたときは、既設ＧＩＳの据付場所が建屋屋上等の据付面積が限られていると、一般には既設ＧＩＳを新設ＧＩＳへの更新を想定した設計製作がなされていないために、一方の主母線を使用しながら更新を行う際にＧＩＳを構成する各機器間の干渉、即ち各機器がぶつかり合ってしまい、同一の据付面積内で新設ＧＩＳに更新できない問題があった。

例えば、上記の既設ＧＩＳの片方の主母線内部の絶縁ガスを回収し、この主母線を搬出し新設ＧＩＳの主母線に更新する際に、据付面積の制約上、既設ＧＩＳの該当する主母線に接続されている断路器が新設ＧＩＳ機器との干渉が生じる。このため、既設ＧＩＳの該当する主母線に接続されている断路器内部の絶縁ガスも回収し、断路器全体を搬出する必要があった。

このように断路器は搬出の際、大気に開放されることから、断路器とこの断路器に接続されている接続母線間のガス区分絶縁スペーサ部分には、充填した絶縁ガスのガス圧が加わるため、更新作業中にガス区分絶縁スペーサが破損する事故が生じる恐れもあり、この付近での新設ＧＩＳへの更新作業は危険を伴うものとなる。

そのため、近時、労働安全衛生上、機器間に圧力差が生じる更新作業を伴う場合は、二つの主母線を両方停止してから更新作業する必要がある。しかし、二重母線方式ＧＩＳの主母線を二つとも停止することは、発変電所の機能を完全に停止することになるためこの改善が望まれていた。

本発明の目的は、全体高さを大きくすることが無く、耐震性に優れる単母線方式又は二重母線方式のＧＩＳを提供することにある。

また、本発明の目的は、更に、据付面積を大きくすることなく保守点検通路を確保できる二重母線方式のＧＩＳを提供することにある。

また、本発明の目的は、既設ＧＩＳの更新時には、一方の主母線を交互に停止させながら安全容易に更新が行えると共に、同一据付面積内で新設ＧＩＳの更新可能な二重母線方式ＧＩＳの更新方法を提供することにある。

本発明のガス絶縁開閉装置は、据付面に、少なくとも一方の側面に開口部を備える縦形遮断器と、内部に少なくとも一つの母線導体を備えて軸方向に延びる主母線とを並設し、前記縦形遮断器の開口部と主母線との間は主母線の軸方向と直交する方向に延びる接続母線にて接続すると共に、前記主母線と接続母線の間の接続点に断路器を介在させたガス絶縁開閉装置において、前記主母線には縦形遮断器側の側面に開口部を設け、前記主母線の開口部に略垂直に配置する前記断路器の下端側面部を連結すると共に、前記断路器の上端側面部に前記接続母線を連結して構成することを特徴としている。

本発明のガス絶縁開閉装置は、また、据付面に、一方の側面に開口部を備える縦形遮断器と、内部に少なくとも一つの母線導体を備えて軸方向に延びる略平行な二つの主母線とを並設し、前記縦形遮断器の開口部と一方或いは双方の前記主母線との間は前記各主母線の軸方向と直交する方向に延びる接続母線にてそれぞれ接続すると共に、前記一方或いは双方の主母線と接続母線との間の接続点或いは他方の前記主母線と前記縦形遮断器が備える別の開口部の間の接続点にそれぞれ断路器を介在させたガス絶縁開閉装置において、前記一方の主母線には反縦形遮断器側の側面に開口部を設け、かつ他方の主母線には縦形遮断器側の側面に開口部を設け、前記各主母線の開口部に略垂直に配置する前記各断路器の下端側面部を連結すると共に、前記各断路器の上端側面部に前記接続母線或いは縦形遮断器の別の開口部をそれぞれ連結し、双方の前記主母線或いは双方の断路器とを左右対称に配置して構成することを特徴としている。

本発明のガス絶縁開閉装置は、また、据付面に、両側面に開口部をそれぞれ備える縦形遮断器と、該縦形遮断器の両側の開口部側に内部に少なくとも一つの母線導体を備えて軸方向に延びる略平行な主母線及び区分先主母線とをそれぞれ配置し、前記縦形遮断器の各開口部と各主母線との間は前記各主母線の軸方向と直交する方向にそれぞれ配置する接続母線にて接続すると共に、前記各主母線と各接続母線の間の接続点にそれぞれ断路器を介在させたガス絶縁開閉装置において、一方の前記主母線には縦形遮断器側の側面に開口部を設け、かつ他方の前記主母線には反縦形遮断器側の側面に開口部を設け、前記各主母線の開口部に略垂直に配置する前記各断路器の下端側面部を連結し、一方の前記断路器の上端側面部に該接続母線を連結し、双方の前記各主母線と断路器との側面配置形状を略同一に構成することを特徴としている。

本発明のガス絶縁開閉装置は、望ましくは、前記各主母線の開口部と前記各断路器の下端側面部及び前記各断路器の上端側面部と前記接続母線若しくは前記縦形遮断器の別の開口部との間はそれぞれ着脱自在な緩衝部を介在させて連結することを特徴としている。

本発明のガス絶縁開閉装置は、望ましくは、前記緩衝部は、該緩衝部両端の水平方向寸法を変更可能なベローズを備える容器内に、導体と、集電子を備える着脱導体とをそれぞれ着脱可能に配置し、前記緩衝部の両端面にガス区分絶縁スペーサをそれぞれ配置して前記容器を密閉して構成することを特徴としている。

本発明のガス絶縁開閉装置の更新方法は、据付面に、一方の側面に開口部を備える縦形遮断器と、内部に少なくとも一つの母線導体を備えて軸方向に延びる略平行な二つの主母線とを並設し、前記縦形遮断器の開口部と前記各主母線との間は該各主母線の軸方向と直交する方向に延びる接続母線にてそれぞれ接続すると共に、前記各主母線と接続母線との間の接続点にそれぞれ断路器を介在させたガス絶縁開閉装置の更新方法において、一方の前記主母線の運転を停止して内部の絶縁ガスを回収し、前記母線に接続された断路器は内部のガス圧を減圧してから前記主母線との接続を解除した後、該主母線を搬出してから側面に開口部を設けた新規主母線を水平方向から搬入して前記既設主母線の設置位置と同位置に設置し、新規断路器を前記水平方向から搬入して該断路器の下端側面部と前記新規主母線の開口部とを着脱自在の緩衝部を介在させて接続し、前記新規主母線及び新規断路器及び緩衝部内部に絶縁ガスを封入してから、前記主母線の運転を復旧し、他方の前記主母線の運転を停止してから、該主母線及び該断路器及び接続母線及び縦形遮断器の内部の絶縁ガスを回収した後、これらの全てを搬出し、前記搬出した主母線の設置位置と同位置に側面に開口部を設けた新規主母線を搬入して設置し、新規断路器を水平方向から搬入して該断路器の下端側面部と前記新規主母線の開口部とを着脱自在の緩衝部を介在させて接続し、前記新規断路器の上端側面部に新規接続母線を接続し、新規縦形遮断器を設置して前記接続母線と接続し、前記新規主母線及び新規断路器及び新規接続母線及び緩衝部及び縦形遮断器の内部に絶縁ガスを封入して新規主母線の運転を復旧することを特徴としている。

本発明の単母線方式又は二重母線方式のＧＩＳは、上述のように、主母線の容器の側方に開口部を設けて断路器を接続したので、全体高さを大きくすることがなく、低重心となり耐震性にも優れた構成とすることができる。

また、本発明の二重母線方式のＧＩＳは、更に、上述のように、二つの主母線と断路器と接続母線とをそれぞれ対称配置にしたので、据付面積を大きくすることなく両主母線間に保守点検通路を確保可能である。また、将来生じるＧＩＳの更新においては、同一据付面積内で行うことが可能である。

更に、本発明のＧＩＳの更新方法は、上述の方法であるので、更新時に発変電所の運転を停止することなく短期間で効率的に更新が行えて、発変電所の同一据付面積内で新設ＧＩＳの更新が可能であり、しかもこの更新作業は、作業場所付近のガス区分絶縁スペーサには充填した絶縁ガスのガス圧が加わることがないため、安全に行うことが可能である。

本発明で適用した単体母線方式ＧＩＳの実施例を示す概略断面図である。 本発明のＧＩＳに用いる緩衝部を示す概略縦断面図である。 本発明で適用した二重母線方式ＧＩＳの実施例を示す概略断面図である。 本発明で適用したＧＩＳの全体配置図である。 図４のＡ−Ａ線から見た送電線回線用ＧＩＳユニットの概略側面図である。 図４のＢ−Ｂ線から見た変圧器回線用ＧＩＳユニットの概略側面図である。 図４のＣ−Ｃ線から見た母線区分回線用ＧＩＳユニットの概略側面図である。 図４のＤ−Ｄ線から見た母線連絡回線用ＧＩＳユニットの概略側面図である。 従来の二重母線方式ＧＩＳの構成を示す概略側面図である。

本発明を適用した単母線方式或いは二重母線方式のＧＩＳは、据付面に、側面に開口部を備える縦形遮断器と、内部に少なくとも一つの母線導体を備えて軸方向に延びる一つの主母線或いは略平行な二つの主母線とを並設し、縦形遮断器の開口部と一方或いは双方の主母線との間は該当する主母線の軸方向と直交する方向に延びる接続母線にてそれぞれ接続すると共に、該当する主母線と接続母線或いは縦形遮断器が備える別の開口部との間の接続点にそれぞれ断路器を介在させている。そして、各主母線には側面に開口部を設け、これら開口部にそれぞれ着脱自在な緩衝部を介在させて略垂直に配置する各断路器の下端側面部を連結すると共に、必要な場合は各断路器の上端側面部に着脱自在な別の緩衝部をそれぞれ介在させて接続母線或いは縦形遮断器の別の開口部をそれぞれ連結し、双方の主母線と緩衝部或いは双方の別の緩衝部と断路器とを左右対称に配置して構成している。

以下、本発明を適用したＧＩＳの実施例を図面に基づいて説明する。尚、以下の実施例においては、主母線を３相一括配置したものについて説明するが、主母線として三相分を並設する相分離母線の構成であっても、本発明に適用できることは言うまでもない。

本発明を適用した単体母線方式のＧＩＳ構成について、以下図１を用いて説明する。この単体母線方式のＧＩＳ９０は、図１に示す如く、軸方向に長く延びる三相一括型の主母線１０と、縦形容器３０Ａの一方の側面に少なくとも一つの開口部を有する縦形遮断器３０とは、据付面１に並設されている。そして、主母線１０と縦形遮断器３０との間は接続母線４０にて接続し、主母線１０と接続母線４０の間の接続点に断路器２０を介在させている。

据付面１との間に、基台１１を介在させて設置する軸方向に長くて大きな主母線１０は、母線容器１５の内部に３相の母線導体１２、１３、１４を配置している。しかも、この主母線１０は、母線容器１５の側方、即ち図１の例では縦形遮断器３０側に開口部１６を形成し、後述する着脱自在な緩衝部５０を介して断路器２０の下端側面部を接続している。

母線導体１２、１３、１４は、送電側（図示しない）から電力が供給され、断路器２０を介し、縦形遮断器３０を通って負荷側へ電力を供給する構成となっている。また、縦形遮断器３０は、設置面１との間に基台を兼ねる開閉扉（図示しない）を設ける操作箱３１を介在させて縦置されるようになっており、この縦形遮断器３０の側面には、少なくとも一つの開口部３２が設けられる。

図１に示す例では、縦形遮断器３０の上部の側面にフランジ部３２Ａを設ける開口部３２、下部の反対側面にフランジ部３３Ａを設ける開口部３３が設けられており、各開口部３２、３３にはガス区分絶縁スペーサ３２Ｂ、３３Ｂがそれぞれ備えられている。

縦形遮断器３０の開口部３２には、後述する緩衝部６０を介在させ、フランジ部３２Ａを介して変流器３４が配置されるように構成されている。そして、開口部３２は、図１の示す如く主母線１０側と断路器２０及び接続母線４０を介して接続され、また、開口部３３側は、変圧器回線側や送電線回線側又は別の主母線側（図示しない）へと接続される。

断路器２０は、開閉動作を行う主要部の断路部２１と、断路部２１の上下に配置する接地開閉器２２、２３から構成され操作部２１Ａにより断路部２１の電気的接続の開閉動作を行うものであり、据付面１に対して垂直方向に配置される構成となっている。

接続母線４０は、母線単位４１、４２で直角状に構成されており、それぞれ内部に接続導体４１Ａ、４２Ａを備えており、この一端を縦形遮断器３０の開口部３２側と断路器２０の上端側面部を接続する。

本発明を適用した図１に示すＧＩＳ９０は、更に、上述の主母線１０と断路器２０間、又は縦形遮断器３０と一方の接続母線４０の接続点の間に、図１に示す如く緩衝部５０、６０を介在させて接続している。以下、これら緩衝部５０、６０について、図２に示す緩衝部５０の例で詳述する。

緩衝部５０は図２に示す如く、ハンドホール部５２及び緩衝部両端の寸法を変更可能なベローズ５３を備える容器５１内に、導体５４と、集電子５６を備える着脱導体５５が配置され、主母線１０や断路器２０とのガス区分をなすガス区分絶縁スペーサ５７が両端にそれぞれ配置して容器５１が密閉され、絶縁ガスを封入して構成されている。

この緩衝部５０は、ハンドホール部５２により作業員が導体５４と着脱導体５５を解体し、ベローズ５３を水平方向に圧縮して容器５１を取外すことで、容易に主母線１０や断路器２０から着脱することができる。緩衝部６０も同様の構成であって、相違する点は内部に変流器３４が配置されるため、緩衝部５０に比べて全体長さ寸法が大きくなっている。緩衝部５０、６０は、これら両端の接続部においてガス区分可能に構成されている。

本発明を適用した図１に示すＧＩＳ９０は、垂直方向に配置する断路器２０の下端側面部を側面から主母線１０の開口部１６と接続したので、全体高さを大きくすることがなく、断路器２０と遮断器３０の接続母線４０の高さを低くして全体の重心を低くすることができるため、ＧＩＳの耐震性を向上させることができる。

また、緩衝部５０を主母線１０と断路器２０間に介在させて接続しているため、新規据付時や更新時に緩衝部５０を取外すことができるので、これに伴ってＧＩＳの据付や更新を容易にすることができる。同様の理由で、縦形遮断器３０と接続母線４０間にも緩衝部６０を着脱可能に介在させて接続することが望ましい。尚、緩衝部５０、６０としては、着脱自在な構造を持つものであれば、図２に示す構造に限らずに用いても良いことは言うまでもない。

本発明を適用した二重母線方式のＧＩＳ構成について、上述の単母線方式のＧＩＳ９０と同様の構成は以下同符号で表している図３を用いて説明する。

二重母線方式のＧＩＳ１００は、それぞれ基台１１Ａ、１１Ｂを介して並設されて軸方向に長く延びる三相一括型の二つの主母線１０Ａと主母線１０Ｂと、縦形遮断器３０（図１と同様）とは、据付面１に設置されている。そして、主母線１０Ａ、１０Ｂと縦形遮断器３０を接続し、これらの接続点に断路器２０Ａ、２０Ｂをそれぞれ介在させている。

各主母線１０Ａ、１０Ｂは、図１の例と同様に母線容器１５Ａ、１５Ｂの内部にそれぞれ各相分の母線導体１２Ａ、１３Ａ、１４Ａ及び１２Ｂ、１３Ｂ、１４Ｂが配置されている。これら母線導体１２Ａ、１３Ａ、１４Ａ及び１２Ｂ、１３Ｂ、１４Ｂは、送電側（図示しない）から電力が供給され、断路器２０Ａ、２０Ｂを介し、縦形遮断器３０を通って負荷側へ電力を供給する構成となっている。

しかも、一方の主母線１０Ａは、母線容器１５Ａの側方、即ち図３の例では縦形遮断器３０側に開口部１６Ａを形成し、後述する緩衝部５０Ａを介して断路器２０Ａの下端側面部を接続している。また、他方の主母線１０Ｂは、同様に母線容器１５Ｂの側方、即ち図３の例では開口部１６Ａの反対側に開口部１６Ｂを形成し、後述する緩衝部５０Ｂを介して断路器２０Ｂの下端側面部を接続している。

また、各主母線１０Ａ、１０Ｂは、それぞれの軸方向がほぼ平行となるように並設されており、各主母線１０Ａ、１０Ｂの開口部１６Ａ、１６Ｂにそれぞれ各断路器２０Ａ、２０Ｂの下端側面部が接続されている。

断路器２０Ａ、２０Ｂは、図１の例に示す断路器２０と同様に構成されており、双方の断路器２０Ａ、２０Ｂが共に据付面１に対して略垂直に配置される構成となっている。即ち、主母線１０Ａ及び断路器２０Ａ、緩衝部５０Ａと、別の主母線１０Ｂ及び断路器２０Ｂと緩衝部５０Ｂとは、図３に示す如くつまり中心線２を境に左右対称の配置となっている。従って、主母線１０Ａ及び断路器２０Ａと、主母線１０Ｂ及び断路器２０Ｂは、中心線２を境に左右対称で同一の構成となる。尚、中心線２は、各主母線１０Ａ、１０Ｂを据付する基準の線でもある。

縦形遮断器３０の開口部３２には、後述する緩衝部６０を介在させ、変流器３４が配置される構成となっている。また、縦形遮断器３０の開口部３２は、後述する接続母線４５を構成する母線単位４８と結合される。これにより、縦型遮断器３０の開口部３２は、図３の示す如く主母線１０Ａ、１０Ｂ側と断路器２０Ａ、２０Ｂ及び接続母線４５を介して接続される。また、遮断器の他端側は、すでに説明した実施例１と同様に接続される。

二重母線方式のＧＩＳ１００に用いる接続母線４５は、母線単位４６、４７、４８から構成されている。各母線単位４６、４７、４８は、母線容器４６Ａ、４７Ａ、４８Ａのそれぞれ内部に接続導体４６Ｂ、４７Ｂ、４８Ｂを有して構成され、縦形遮断器３０と断路器２０Ａ、２０Ｂ間をそれぞれ接続する。

接続母線４５を構成する母線単位４７部分は、図３に示す如く、分岐した接続導体４７Ａにより、断路器２０Ａ側と断路器２０Ｂ側と、縦形遮断器３０側を分岐して接続するように構成されている。また、この母線単位４７は分離可能な支持部（図示しない）を介して機械的に結合することができ、このようにすると機械的に各主母線１０Ａ、１０Ｂを上面側から支持できる。

この二重母線方式のＧＩＳ１００においても、上述の主母線１０Ａ、１０Ｂと断路器２０Ａ、２０Ｂ間、断路器２０Ａ、２０Ｂの下端側面部と接続母線間又は縦形遮断器３０と断路器２０の上端側面部間の接続に、図２に示したものと同様な構造の緩衝部５０Ａ、５０Ｂ、６０が介在して接続される。

本発明を適用した図３に示すＧＩＳ１００は、断路器２０Ａ、２０Ｂを略垂直方向に配置し、かつ主母線１０Ａ、１０Ｂの側面の開口部１６Ａ、１６Ｂと接続したので、全体高さを大きくすることがなく、各断路器２０Ａ、２０Ｂ及び接続母線４５の配置の高さを低くできるので、全体の重心を低くすることができるため、ＧＩＳ全体の耐震性を向上させることができる。

また、主母線１０Ａ及び断路器２０Ａと、別の主母線１０Ｂ及び断路器２０Ｂとは、中心線２を境に左右対称に、つまりそれぞれが対向するように配置したので、主母線１０Ａと１０Ｂの間に十分な保守点検通路を確保することできるため、保守性にも優れた構造となっている。

しかも、緩衝部５０Ａ、５０Ｂ、６０を主母線１０Ａ、１０Ｂと断路器２０Ａ、２０Ｂ間や縦形遮断器３０と断路器２０Ａ、２０Ｂ間に着脱可能に介在させて接続しているため、新規据付時や更新時に緩衝部５０Ａ、５０Ｂ、６０を取外すことができるので、ＧＩＳの据付や更新を容易にすることができる。

更に、主母線１０Ａ、１０Ｂの側方に開口部１６Ａ、１６Ｂを設けたので、主母線１０Ａ、１０Ｂ及び断路器２０Ａ、２０Ｂを横方向から搬入して容易に据付けられるので、後述する更新作業の際には、吊上げを不要として、容易に更新を行うことができる。

上述した主母線構成の単母線方式のＧＩＳ９０及び二重母線方式のＧＩＳ１００の考え方は、図４に示す、発変電所用ＧＩＳ設備１５０を構成する各ＧＩＳユニット、即ち送電線回線用ＧＩＳユニット１１０、変圧器回線用ＧＩＳユニット１２０、母線区分回線用ＧＩＳユユニット１３０、母線連絡回線用ＧＩＳユニット１４０の全てに適用することができる。以下、各ＧＩＳユニット１１０、１２０、１３０、１４０について、図５〜図８を用いて説明する。

本発明を適用した図５に示す二重母線方式である送電線回線用ＧＩＳユニット１１０について説明する。尚、図５では、縦形遮断器、二つの主母線、断路器、接続母線、緩衝部等により構成されるＧＩＳの構成及び配置関係については、図３の二重母線方式ＧＩＳ１００と同様の構成及び配置関係を適用できるので、同符号で表している。

送電線回線用ＧＩＳユニット１１０は、二重母線方式であり、据付面１に設置された縦形遮断器３０の側面の開口部３２側に、図３と同様なＧＩＳ１００が構成されており、開口部３３側には、変流器３５を介して断路器２５の一端が接続され、断路器２５の他端とブッシングユニット１１１とは、緩衝部５０を介在させて接続するように構成されている。

上記の変流器３５、断路器２５及び緩衝部５０は、図１、図３の実施例の変流器３４、断路器２０、２０Ａ、２０Ｂ及び緩衝部５０、５０Ａ、５０Ｂ、６０とそれぞれ同様の構成である。また、ブッシングユニット１１１は、避雷器（図示しない）を設けており、電力系統の送電線へと接続して負荷側である外部へ主母線の母線導体からの電力を供給するようになっている。

このような、二重母線方式ＧＩＳ１００を適用した送電線回線用ＧＩＳユニット１１０においては、実施例２と同様の効果を奏することができる。また、緩衝部５０を断路器２５とブッシングユニット１１１間に着脱可能に介在させて接続しているため、新規据付時や更新時に前述した如く緩衝部５０を取外すことができるので、ＧＩＳの据付や更新を容易に行うことができる。

本発明を適用した図６に示す二重母線方式である変圧器回線用ＧＩＳユニット１２０について説明する。この図６でも、縦形遮断器、二つの主母線、断路器、接続母線、緩衝部等により構成されるＧＩＳの構成及び配置関係については、図３の二重母線方式ＧＩＳ１００と同様の構成及び配置関係を適用できるので、同符号で表している。

変圧器回線用ＧＩＳユニット１２０は、二重母線方式であり、据付面１に設置された縦形遮断器３０の側面の開口部３２側に、図５と同様なＧＩＳ１００が構成されており、開口部３３側には、変流器３６を介して断路器２６の一端が接続され、断路器２６の他と変圧器回線ユニット１２１とは、緩衝部５０を介在させて接続するように構成されている。

上記の変流器３６、断路器２６及び緩衝部５０は、図１、図２の実施例の変流器３４、断路器２０、２０Ａ、２０Ｂ及び緩衝部５０、５０Ａ、５０Ｂ、６０とそれぞれ同様の構成である。また、ブッシングユニット１２１は、避雷器（図示しない）を設けており、ケーブルヘッド或いはガス油−ブッシングを介して変圧器へ接続される。

このような、二重母線方式ＧＩＳ１００を適用した変圧器回線用ＧＩＳユニット１２０においては、実施例２と同様の効果を奏することができるし、図５の例と同様に緩衝部５０を断路器２６と変圧器回線ユニット１２１間に着脱可能に介在させて接続しているため、前記した効果を達成することができる。

本発明を適用した図７に示す母線区分回線用ＧＩＳユニット１３０について説明する。図７では、図１の単母線方式のＧＩＳ９０及び図３の二重母線方式のＧＩＳ１００と同様の構成を適用できるので、各図と同符号で表している。

また、以下説明する断路器２０´、接続母線４０´、緩衝部５０´及び変流器３４´は、図１の例の断路器２０、接続母線４０、緩衝部５０及び変流器３４と同様の構成である。

母線区分回線用ＧＩＳユニット１３０は、図７に示す如く、主母線１０Ａ及び区分先主母線１０Ａ´と縦形遮断器３０は、据付面１に設置されている。区分先主母線１０Ａ´は、主母線１０Ａと同様の構造であり、主母線１０Ａの軸線と平行に延びるように配置されており、更に主母線１０Ａの軸方向に区分して配置した第二の主母線（図示しない）に接続するように構成されている。

そして、各主母線１０Ａ、１０Ａ´と、縦形遮断器３０の開口部３２、３３との間をそれぞれ接続母線４０、４０´で接続し、各主母線１０Ａ、１０Ａ´と接続母線４０、４０´との間の接続点に略垂直に配置した断路器２０、２０´をそれぞれ介在させている。この結果、各主母線１０Ａ、１０Ａ´間は縦形遮断器３０を介してそれぞれ接続されている。

主母線１０Ａは、母線容器１５の側方、即ち図７の例では縦形遮断器３０側に開口部１６を形成し、緩衝部５０を介して断路器２０の下端側面部を接続している。また、主母線１０Ａ´も同様に、母線容器１５´の側方、即ち図７の例では反縦形遮断器３０側に開口部１６´を形成し、緩衝部５０´を介して断路器２０´の下端側面部を接続している。

縦形遮断器３０の開口部３２には、緩衝部６０を介在させ、変流器３４を配置しており、この開口部３２は、図７の示す如く主母線１０Ａ側と断路器２０及び接続母線４０を介して接続される。また、開口部３３側は、変流器３４´を配置し、接続母線４０´を介在させて断路器２０´へと接続される。更に、接続母線４０´と断路器２０´の上端側面部は、緩衝部５０´を介在させて接続している。尚、この断路器の上端側面部に介在させる緩衝部５０´は、開口部３２若しくは３３の内、緩衝部５０´と略同じ高さ位置にある一方の開口部側の断路器に介在させることが好ましい。

従って、主母線１０Ａ、断路器２０、緩衝部５０と主母線１０Ｂ、断路器２０´と緩衝部５０´の配置構成は、図７に示すように、側面から見ると双方が略同一形状となる。

本発明を適用した図７に示す母線区分回線用ＧＩＳユニット１３０は、図１と同様に断路器２０、２０´を略垂直に配置し、かつ主母線１０Ａ、１０Ａ´の側面の開口部１６、１６´と緩衝部５０、５０´を介して接続したので、上記した各実施例と同様に耐震性に優れた構造にできるし、緩衝部５０、５０´、６０を主母線１０と断路器２０間や縦形遮断器３０と接続母線４０間に介在させて接続しているため、同様の効果を達成することができる。また、上述の母線区分回線用ＧＩＳユニット１３０は、縦形遮断器３０の操作箱両側に所定の寸法の空間部を設けることができるので、保守点検及び運用性にも優れている。

本本発明を適用した図８に示す二重母線方式である母線連絡回線用ＧＩＳユニット１４０について説明する。図８は、図３の二重母線方式ＧＩＳ１００と同様の構成部分は同符号で表している。また、以下説明する縦形遮断器３１は、同側面の上下に開口部３２、３３を設ける点以外は、図１の例の縦形遮断器３０と同様の構成である。

母線連絡回線用ＧＩＳユニット１４０は、据付面１に設置されている。主母線１０Ａと主母線１０Ｂと、開口部３２、３３を設ける縦形遮断器３１は、主母線１０Ａと開口部３３とが、これらの接続点に断路器２０Ａ、２０Ｂを介在させて接続されており、主母線１０Ｂと開口部３２は接続母線４９にて接続され、主母線１０Ｂと接続母線４９との間の接続点に断路器２０Ｂを介在させている。

一方の主母線１０Ａは、縦形遮断器３１側に開口部１６Ａを形成し、緩衝部５０Ａを介して断路器２０Ａの下端側面部を接続している。この断路器２０Ａは、図３の例の断路器２０Ａ、２０Ｂと同様の構成であり、上下両端側面部の接続点が互いに反対方向になっている点だけ異なる。

他方の主母線１０Ｂは、反縦形遮断器３１側の側面に開口部１６Ｂを形成し、緩衝部５０Ｂを介して断路器２０Ｂの下端側面部を接続し、断路器２０Ｂの上端側面部は緩衝部５０Ｂを介して図３と同様に母線単位４３、４４からなる接続母線４９と接続する。そして、母線単位４４は変流器３７を介して縦形遮断器３１の開口部３２と結合される。これにより、縦型遮断器３１の開口部３２は、図８の示す如く接続母線４９及び断路器２０Ｂを介して主母線１０Ｂ側と接続される。

そして、断路器２０Ａの上端側面部は、変流器３８を内部に配置する緩衝部６０を介在させて、縦形遮断器３１の開口部３３と接続され、これにより開口部３３は、図８の示す如く断路器２０Ａを介して主母線１０Ａ側と接続される。従って、主母線１０Ａと、別の主母線１０Ｂとは、図３の例と同様に中心線２を境に左右対称に配置される。

母線単位４３は、図３と同様に、分離可能な支持部（図示しない）を介して機械的に結合することができ、このようにすると機械的に各主母線１０Ａ、１０Ｂを上面側から支持できる。

上述のように、本発明を適用した図８に示す母線連絡回線用ＧＩＳユニット１４０においては、各断路器２０Ａ、２０Ｂ間を接続母線で接続せずにそれぞれを開口部３２、３３と接続しているが、その他の構成及び配置関係は図３の例のＧＩＳ１００と同様であるので、実施例２と同様の効果を奏することができる。

変電所設置用ＧＩＳ設備１５０は、図４に示す如く、上述の各ＧＩＳユニット１１０、１２０、１３０、１４０によって構成することで、全体的に低重心になるため耐震性に優れており、後述する更新作業の作業性に優れた設備とすることができる。

次に、図９に示す従来構造の二重母線方式の既設ＧＩＳ２００を、各主母線を交互に運転しながら図３に示す二重母線方式の新設ＧＩＳ１００に更新する手順について説明する。これらＧＩＳ１００、２００は、図４に示すようなＧＩＳユニット１５０を構成する一つのＧＩＳである。尚、以下の手順は、主母線２１０Ａの運転を継続しておき、先に主母線２１０Ｂを停止して行う更新作業の例で説明する。

まず、図９に示す既設ＧＩＳ２００の反縦形遮断器側である主母線２１０Ｂの運転を停止即ち送電側から主母線２１０Ｂ側を介しての負荷側への電力供給を停止し、主母線２１０Ｂの母線容器２０１Ｂ内部の絶縁ガスを回収する。その後、主母線２１０Ｂに接続された断路器２１３の断路器容器２０３内のガス圧を減圧する。このように、断路器容器２０３内のガス圧を減圧しておくと、断路器２１３と接続母線２１４間には、絶縁ガスのガス圧と大気圧との差圧のような大きなガス圧がかかることがなくなるため、これらの機器の付近であっても安全に更新作業をすることできる。

次に、主母線２１０Ｂと断路器２１３との電気的接続を解除し、主母線２１０Ｂを反縦形遮断器設置側へ水平方向、即ち横方向に移動させて搬出する。その後、主母線２１０Ｂとの接続が解除された断路器の下端には、端末カバーとなる平板閉止板を取付ける。

その後、新設ＧＩＳ１００の主母線１０Ｂを上記の水平方向、即ち横方向から搬入して主母線２１０Ｂの設置位置と同位置に設置する。そして、新設の断路器２０Ｂも上記同様に横方向から搬入して、断路器２０Ｂの下端側面部と主母線１０Ｂの開口部１６Ｂと接続する。この際、断路器２０Ｂの上下両端の接続点には、緩衝部５０Ｂをそれぞれ介在させる。そして、主母線１０Ｂと断路器２０Ｂの内部に絶縁ガスを封入した後に、主母線１０Ｂの運転を復旧、即ち送電側から主母線１０Ｂを介しての電力供給を再開させる。

次に、上述のように新設の主母線１０Ｂ側を運転している状態で、主母線２１０Ａを主母線１０Ａに更新する手順を説明する。まず、図９に示す既設の主母線２１０Ａの運転を停止し、主母線２１０Ａ、断路器２１２、２１３、接続母線２１４、２１５、縦形遮断器２３０及びこの縦形遮断器２３０と接続される外部回線側内部を含めた全ての絶縁ガスを回収した後に、これらの導体や機器全てを搬出する。

その後、新設ＧＩＳ１００の主母線１０Ａを搬入して主母線２１０Ａの設置位置と同位置に設置する。そして、新設の断路器２０Ａも縦形遮断器設置側から水平方向、即ち横方向から搬入して、断路器２０Ａの下端側面部と主母線１０Ａの開口部１６Ａとを接続し、また断路器２０Ａの上端側面部は、接続母線４５と接続する。この際、断路器２０Ａの上下両端側面部の接続点には、緩衝部５０Ａをそれぞれ介在させる。

その後、接続母線４５を縦形遮断器３０の一方の開口部３２へ緩衝部６０を介在させて接続し、同様に縦形遮断器３０の他方の開口部３３と外部回線側を接続する。そして、主母線１０Ａ、断路器２０Ａ、接続母線４５、緩衝部５０Ａ、６０及び接続母線４５、縦形遮断器３０及び外部回線側全ての内部に絶縁ガスを封入して、新設の主母線１０Ａの運転を復旧する。

次に、上述の主母線１０Ａ、１０Ｂ側を運転している状態で、断路器２０Ａ、２０Ｂの間を接続して、既設ＧＩＳ２００の新設ＧＩＳ１００への更新を完了する手順を説明する。まず、主母線１０Ｂの運転を停止して、断路器２０Ｂの上端側面部に接続されている緩衝部５０Ｂ、即ち接続母線４５との接続部内部の絶縁ガスを回収した後、断路器２０Ｂ及び接続母線４５内のガス圧を減圧する。

そして、緩衝部５０Ｂを介在させて断路器２０Ｂと接続母線４５との間を接続し、断路器２０Ｂ、接続母線４５及び緩衝部５０Ｂ内に絶縁ガスを封入し、主母線１０Ｂの運転を再開する。以上の手順により、図９の既設ＧＩＳ２００から図３の新設ＧＩＳ１００への更新を完了する。

以上のように、新設ＧＩＳの主母線１００は、各主母線１０Ａ、１０Ｂはそれぞれ側面に開口部を設けているために、断路器２０Ａ、２０Ｂの搬入時に、従来のようにこれらを上方に吊上げる必要がなく、横方向から移動して搬入できるから更新作業を容易にすることができる。また、従来の如く主母線の開口部が上方にある場合のように、更新作業時に主母線と既設の断路器とが寸法的にぶつかるという問題も生じないので、同一据付面積内で新設ＧＩＳの更新作業ができる。

また、上述のように、更新作業時に断路器又は緩衝部内のガス圧を減圧することにより、作業する付近の機器に大きなガス圧がかかることがなくなるため、一方の主母線を交互に停止させながら安全に更新作業が行え、更新時に発変電所の全ＧＩＳ設備の運転停止させることなく、短期間に効率的かつ安全に更新が行える。

上述のＧＩＳの更新方法は、各ＧＩＳユニット１１０、１２０、１３０、１４０の更新にも適用でき、上述と同様の効果を奏することができることは明らかである。

尚、上述の各実施例のＧＩＳは、緩衝部を介在しない構成としても、各実施例と同様の効果が達成できるが、緩衝部を介在させる構成とすると、新設ＧＩＳを新たに設置若しくは既設ＧＩＳから更新した後の、将来生じるＧＩＳの更新時において、より効果的に更新作業を行うことができる。

１…据付面、２…中心線、１０、１０Ａ、１０Ａ´、１０Ｂ…主母線、２０、２０´、２０Ａ、２０Ｂ…断路器、３０…縦形遮断器、１６、１６´、１６Ａ、１６Ｂ、３２、３３…開口部、４０、４０´、４５…接続母線、５０、５０´、５０Ａ、５０Ｂ、６０…緩衝部、９０、１００、２００…ガス絶縁開閉装置、１１０…送電線回線用ＧＩＳユニット、１２０…変圧器回線用ＧＩＳユニット、１３０…母線区分回線用ＧＩＳユニット、１４０…母線連絡回線専用ＧＩＳユニット、１５０…変電所設置用ＧＩＳ設備。

Claims (4)

1. 据付面に、一方の側面に開口部を備える縦形遮断器と、内部に少なくとも一つの母線導体を備えて軸方向に延びる略平行な二つの主母線とを並設し、前記縦形遮断器の開口部と一方或いは双方の前記主母線との間は前記各主母線の軸方向と直交する方向に延びる接続母線にてそれぞれ接続すると共に、前記一方或いは双方の主母線と接続母線との間の接続点或いは他方の前記主母線と前記縦形遮断器が備える別の開口部の間の接続点にそれぞれ断路器を介在させたガス絶縁開閉装置において、前記一方の主母線には反縦形遮断器側の側面に開口部を設け、かつ他方の主母線には縦形遮断器側の側面に開口部を設け、前記各主母線の開口部に略垂直に配置する前記各断路器の下端側面部を連結すると共に、前記各断路器の上端側面部に前記接続母線或いは縦形遮断器の別の開口部をそれぞれ連結し、前記各主母線間の中央を設定された据付基準線を中心として、双方の前記主母線の開口部は互いに反対方向に配置し、前記双方の主母線と該双方の主母線に連結された双方の前記断路器は、前記双方の主母線の据付基準線を中心として前記各主母線を内側、前記各断路器を外側として左右対称に配置することを特徴とするガス絶縁開閉装置。
2. 請求項１において、前記各主母線の開口部と前記各断路器の下端側面部及び前記各断路器の上端側面部と前記接続母線若しくは前記縦形遮断器の別の開口部との間はそれぞれ着脱自在な緩衝部を介在させて連結することを特徴とするガス絶縁開閉装置。
3. 請求項２において、前記緩衝部は、該緩衝部両端の水平方向寸法を変更可能なベローズを備える容器内に、導体と、集電子を備える着脱導体とをそれぞれ着脱可能に配置し、前記緩衝部の両端面にガス区分絶縁スペーサをそれぞれ配置して前記容器を密閉して構成することを特徴とするガス絶縁開閉装置。
4. 据付面に、一方の側面に開口部を備える縦形遮断器と、内部に少なくとも一つの母線導体を備えて軸方向に延びる略平行な二つの主母線とを並設し、前記縦形遮断器の開口部と前記各主母線との間は該各主母線の軸方向と直交する方向に延びる接続母線にてそれぞれ接続すると共に、前記各主母線と接続母線との間の接続点にそれぞれ断路器を介在させたガス絶縁開閉装置の更新方法において、
   一方の前記主母線の運転を停止して内部の絶縁ガスを回収し、前記母線に接続された断路器は内部のガス圧を減圧してから前記主母線との接続を解除した後、該主母線を搬出してから側面に開口部を設けた新規主母線を水平方向から搬入して前記既設主母線の設置位置と同位置に設置し、新規断路器を前記水平方向から搬入して該断路器の下端側面部と前記新規主母線の開口部とを着脱自在の緩衝部を介在させて接続し、前記新規主母線及び新規断路器及び緩衝部内部に絶縁ガスを封入してから、前記主母線の運転を復旧し、他方の前記主母線の運転を停止してから、該主母線及び該断路器及び接続母線及び縦形遮断器の内部の絶縁ガスを回収した後、これらの全てを搬出し、前記搬出した主母線の設置位置と同位置に、側面に開口部を設けた新規主母線を搬入して設置し、新規断路器を水平方向から搬入して該断路器の下端側面部と前記新規主母線の開口部とを着脱自在の緩衝部を介在させて接続し、前記新規断路器の上端側面部に新規接続母線を接続し、新規縦形遮断器を設置して前記接続母線と接続し、前記各主母線間の中央を設定された据付基準線を中心として、双方の前記新規主母線の開口部は互いに反対方向に配置し、前記双方の新規主母線と該双方の新規主母線に連結された双方の前記新規断路器は、前記双方の主母線の据付基準線を中心として前記各新規主母線を内側、前記各新規断路器を外側として左右対称に配置し、前記新規主母線及び新規断路器及び新規接続母線及び緩衝部及び新規縦形遮断器の内部に絶縁ガスを封入して新規主母線の運転を復旧することを特徴とするガス絶縁開閉装置の更新方法。

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