JP5734755B2 - 固体絶縁スイッチギヤおよび組立方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、電源系統を構成する電気部材を絶縁材料でモールド（注型）した固体絶縁スイッチギヤおよび組立方法に関する。

従来、この種の固体絶縁スイッチギヤは、真空バルブ、導体などの電気部材をエポキシ樹脂のような絶縁材料でモールドし、これらを組合せて電源系統を構成している（例えば、特許文献１参照）。

このため、電源系統によっては、多数個のモールドした電気部材を箱体内に一括して配置し、これらを接続しなければならず、組立作業を困難とさせていた。また、それぞれのモールドした電気部材で寸法管理などが行われるものの、多数個を積み重ねて接続するものでは各相の高さ寸法に不揃いが生じることがある。特に、二重母線仕様や変流器を増設するものでは、接続する電気部材が多く、寸法管理が困難であった。

特開２００５−６４８３号公報

本発明が解決しようとする課題は、モールドされた電気部材の多数個を接続して電源系統を構成する固体絶縁スイッチギヤであって、組立作業を容易とし得る固体絶縁スイッチギヤを提供することにある。

上記課題を解決するために、実施形態の固体絶縁スイッチギヤは、第１の操作機構を収納した第１のフレームと、前記第１のフレームに一側面が固定されたフランジと、前記フランジの他側面の一方端に固定された第１の可動絶縁部と、前記第１の可動絶縁部の一方端に接続されるとともに、前記第１の操作機構で開閉操作される遮断器と、前記遮断器に接続された第１の母線側変流器と、前記第１の可動絶縁部の他方端に接続されたケーブル側変流器とを有する背面側ユニットと、前記フランジの他側面の他方端に寸法調整部材を介して固定されるとともに、第２の操作機構を収納した第２のフレームと、前記第２のフレームに固定された第２の可動絶縁部と、前記第２の可動絶縁部の一方端に接続された第２の母線側変流器と、前記第２の可動絶縁部の他方端に接続されるとともに、前記第２の操作機構で開閉操作される断路器とを有する正面側ユニットとで構成され、前記第１の母線側変流器と前記第２の母線側変流器とを連結導体で接続することを特徴とする。

本発明の実施例１に係る固体絶縁スイッチギヤの構成を示す側面図。 本発明の実施例１に係る固体絶縁スイッチギヤの電源系統図。 本発明の実施例１に係る固体絶縁スイッチギヤの要部拡大断面図。 図３のライナーを示す正面図。 本発明の実施例２に係る固体絶縁スイッチギヤの要部拡大断面図。 図５のライナーを示す正面図。

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に係る固体絶縁スイッチギヤを図１乃至図４を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る固体絶縁スイッチギヤの構成を示す側面図、図２は、本発明の実施例１に係る固体絶縁スイッチギヤの電源系統図、図３は、本発明の実施例１に係る固体絶縁スイッチギヤの要部拡大断面図、図４は、図３のライナーを示す正面図である。なお、固体絶縁スイッチギヤは、二重母線で、電流計測を行う変流器を多数用いる仕様となっている。

図１に示すように、箱体１内は、図示点線を境とし、床部分と背面全域部分を占める背面側ユニット１ａと、正面中段から天井部分までの正面側ユニット１ｂとに分かれて構成されている。

背面側ユニット１ａには、箱体１の床面に第１の操作機構２を収納する第１のフレーム３が固定されている。第１のフレーム３の図示上部には、フランジ４の一側面がボルト５で固定されている。フランジ４の他側面の一方端となる図示右側には、エポキシ樹脂で導体をモールドした第１の可動絶縁部６が固定されている。第１の可動絶縁部６は、電源系統を構成するモールドされた電気部材となる。以下、モールドされるものは、同様の電気部材となる。

第１の可動絶縁部６の図示左側の一方端には、第１の操作機構２で開閉操作される遮断用真空バルブをモールドした遮断器７（ＣＢ）が接続されている。なお、括弧内の記号は、図２の電源系統に対応するものであり、以下、同様の表記をする。遮断器７には、導体をモールドした直線状の連結導体８を介して巻線をモールドした第３の変流器９（ＣＴ３）が接続されている。第３の変流器９には、導体をモールドしたコ字状の連結導体１０の一方端が接続されている。

第１の可動絶縁部６の図示右側の他方端には、巻線をモールドした第２の変流器１１（ＣＴ２）と第１の変流器１２（ＣＴ１）が直列接続されている。第１の変流器１２には、開閉器をモールドした第１の接地開閉器１３（ＥＳ１）が接続されるとともに、分岐され、巻線をモールドした計器用変成器１４（ＶＴ）が接続されている。計器用変成器１４には、２条の電力ケーブル１５が接続される導体をモールドしたケーブルヘッド１６（ＣＨ）が接続されている。

正面側ユニット１ｂには、第２の操作機構１７を収納する第２のフレーム１８がフランジ４の他側面の他方端となる図示左側にボルト１９で固定されている。ボルト１９とボルト５は、互い違いに配置されている。第２のフレーム１８の図示上部には、導体をモールドした第２の可動絶縁部２０が固定されている。

第２の可動絶縁部２０の図示右側の一方端には、巻線をモールドした第４の変流器２１（ＣＴ４）が接続され、第４の変流器２１には連結導体１０の他方端が接続されている。第２の可動絶縁部２０の中間部には、第４の変流器２１から分岐された断路用真空バルブをモールドした第１の断路器２２（ＤＳ１）が接続され、隣接盤との接続を行う導体をモールドした第１の母線２３（ＢＵＳ１）に接続されている。

第２の可動絶縁部２０の図示左側の他方端には、断路用真空バルブをモールドした第２の断路器２４（ＤＳ２）が接続されている。第２の断路器２４には、導体をモールドした第２の母線２５（ＢＵＳ２）が接続されている。第１の断路器２２と第２の断路器２４間であって第２の可動絶縁部２０内には、第２の接地開閉器２６（ＥＳ２）が設けられている。第１の断路器２２、第２の断路器２４、第２の接地開閉器２６は、第２の操作機構１７で開閉操作される。

次に、背面側ユニット１ａと正面側ユニット１ｂの固定方法を図３、図４を参照して説明する。

図３に示すように、フランジ４には、端部がＬ字状に曲折した第２のフレーム１８がボルト１９で固定されるものの、高さを調整するためのライナー２６を挿入することができる。ライナー２６は、図４に示すように、馬蹄形をしており、ボルト１９を迂回し、仮止めした第２のフレーム１８とフランジ４間に挿入される。ライナー２６は、所定厚さを有する寸法調整部材となる。

組立てにおいては、背面側ユニット１ａと正面側ユニット１ｂのそれぞれを組立てておき、背面側ユニット１ａに正面側ユニット１ｂを乗せて組立てるものとする。このため、背面側ユニット１ａと正面側ユニット１ｂの個々では、モールドされた電気部材の個数が減り、組立作業を容易とすることができる。積み重ねるモールドされた電気部材も少なく、高さ方向の寸法管理が容易となる。

また、連結導体１０の接続では、第３の変流器９と第４の変流器２１の水平レベルを合せる必要があるが、ライナー２６で高さ調整を行うことができる。この場合、第４の変流器２１を含めた正面側ユニット１ｂ側の電気部材の高さ方向をマイナス公差で製造しておけば、ライナーでの調整が容易となる。第３の変流器９と第４の変流器２１の水平レベルが合う場合には、ライナー２６は不要となる。この場合でも、ライナー２６を挿入することができる構成のため、寸法調整部材を備えたものとする。

ここで、予め組立てしておく電気部材は、背面側ユニット１ａでは、第１の操作機構２を収納する第１のフレーム３、第１のフレーム３が一側面に固定されるフランジ４、フランジ４の他側面に固定される第１の可動絶縁部６、第１の可動絶縁部６の一方端に接続される遮断器７と連結導体８と第３の変流器９、第１の可動絶縁部６の他方端に接続される第２の変流器１１、第１の変流器１２である。第１の接地開閉器１３、計器用変成器１４、ケーブルヘッド１６は、組立てしてもよいが、箱体１の高さ方向や奥行き方向に裕度があり、厳密な寸法管理をする必要がなく、後工程で組立てをすることができる。ケーブルヘッド１６は、電源系統を構成する上で必須である。

なお、第３の変流器９と連結導体８を一体化することができるので、これを第１の母線側変流器と称する。また、第１の変流器１２と第２の変流器１１を一体化することができるので、これをケーブル側変流器と称する。

正面側ユニット１ｂでは、第２の操作機構１７を収納し、フランジ４の他側面に固定される第２のフレーム１８、第２のフレーム１８に固定される第２の可動絶縁部２０、第２の可動絶縁部２０の一方端に接続される第４の変流器２１、他方端に接続される第１の断路器２２と第２の断路器２４である。第１の母線２３、第２の母線２５は、組立てしてもよいが、箱体１の高さ方向に裕度があり、厳密な寸法管理をする必要がなく、後工程で組立てをすることができる。

ここで、第４の変流器２１を第２の母線側変流器と称する。このため、第１の母線側変流器と第２の母線側変流器で互いのユニット１ａ、１ｂが仕切られ、連結導体１０で接続されることになる。なお、単独母線仕様の場合には、第２の断路器２４、第２の母線２５が省略される。母線２３、（２５）は、電源系統を構成する上で必須である。また、簡素な電源系統では、第２の接地開閉器２６が省略される。

上記実施例１の固体絶縁スイッチギヤによれば、背面側ユニット１ａと正面側ユニット１ｂを予め組立てておき、背面側ユニット１ａのフランジ４に正面側ユニット１ｂの第２のフレーム１８をボルト１９で固定し組立てるようにしているので、それぞれのユニット１ａ、１ｂではモールドされた電気部材の個数を最小限に抑えることができ、組立作業を容易とすることができる。また、フランジ４と第２のフレーム１８間にライナー２６を挟むことができるので、高さ方向の寸法調整を容易とすることができる。

次に、本発明の実施例２に係る固体絶縁スイッチギヤを図５、図６を参照して説明する。図５は、本発明の実施例２に係る固体絶縁スイッチギヤの要部拡大断面図、図６は、図５のライナーを示す正面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、正面側ユニットの寸法調整方法である。各図において、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５に示すように、ジャッキボルト２７を用い、第２のフレーム１８の高さを調整できるようにしている。フランジ４との隙間には、ライナー２８を挿入する。ライナー２８は、図６に示すような複数の馬蹄形を有するものである。例えば、図示中央の馬蹄形の開口部にはジャッキボルト２７を貫通させ、両側の開口部にはボルト１９を貫通させる。

上記実施例２の固体絶縁スイッチギヤによれば、実施例１による効果のほかに、第２のフレーム１８の高さ調整を容易とすることができる。

以上述べたような実施形態によれば、電源系統を構成するモールドされた電気部材を背面側ユニットと正面側ユニットに分け、背面側ユニットに寸法調整部材を用いて正面ユニットを組立てるので、組立作業を容易とすることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、および変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 箱体
１ａ 背面側ユニット
１ｂ 正面側ユニット
２ 第１の操作機構
３ 第１のフレーム
４ フランジ
５、１９ ボルト
６ 第１の可動絶縁部
７ 遮断器
８、１０ 連結導体
９、１１、１２、２１ 変流器
１３ 接地開閉器
１４ 計器用変成器
１５ 電力ケーブル
１６ ケーブルヘッド
１７ 第２の操作機構
１８ 第２のフレーム
２０ 第２の可動絶縁部
２２、２４ 断路器
２３、２５ 母線
２６、２８ ライナー
２７ ジャッキボルト

Claims (6)

1. 第１の操作機構を収納した第１のフレームと、
   前記第１のフレームに一側面が固定されたフランジと、
   前記フランジの他側面の一方端に固定された第１の可動絶縁部と、
   前記第１の可動絶縁部の一方端に接続されるとともに、前記第１の操作機構で開閉操作される遮断器と、
   前記遮断器に接続された第１の母線側変流器と、
   前記第１の可動絶縁部の他方端に接続されたケーブル側変流器とを有する背面側ユニットと、
   前記フランジの他側面の他方端に寸法調整部材を介して固定されるとともに、第２の操作機構を収納した第２のフレームと、
   前記第２のフレームに固定された第２の可動絶縁部と、
   前記第２の可動絶縁部の一方端に接続された第２の母線側変流器と、
   前記第２の可動絶縁部の他方端に接続されるとともに、前記第２の操作機構で開閉操作される断路器とを有する正面側ユニットとで構成され、
   前記第１の母線側変流器と前記第２の母線側変流器とを連結導体で接続することを特徴とする固体絶縁スイッチギヤ。
2. 前記寸法調整部材は、所定厚さを有するライナーであることを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁スイッチギヤ。
3. 前記第２のフレームにジャッキボルトを用い、前記フランジとの寸法を調整することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固体絶縁スイッチギヤ。
4. 前記ケーブル側変流器に電力ケーブルを接続するケーブルヘッドを接続したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の固体絶縁スイッチギヤ。
5. 前記断路器に母線を接続したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の固体絶縁スイッチギヤ。
6. 第１の操作機構を収納した第１のフレームと、
   前記第１のフレームに一側面が固定されたフランジと、
   前記フランジの他側面の一方端に固定された第１の可動絶縁部と、
   前記第１の可動絶縁部の一方端に接続されるとともに、前記第１の操作機構で開閉操作される遮断器と、
   前記遮断器に接続された第１の母線側変流器と、
   前記第１の可動絶縁部の他方端に接続されたケーブル側変流器とを有する背面側ユニットと、
   前記フランジの他側面の他方端に寸法調整部材を介して固定されるとともに、第２の操作機構を収納した第２のフレームと、
   前記第２のフレームに固定された第２の可動絶縁部と、
   前記第２の可動絶縁部の一方端に接続された第２の母線側変流器と、
   前記第２の可動絶縁部の他方端に接続されるとともに、前記第２の操作機構で開閉操作される断路器とを有する正面側ユニットと、
   前記第１の母線側変流器と前記第２の母線側変流器とを接続する連結導体とで構成される固体絶縁スイッチギヤの組立方法であって、
   先ず、前記背面側ユニットと前記正面側ユニットのそれぞれを組立て、
   次に、前記フランジの他側面に前記第２のフレームをボルトで固定し、
   次に、連結導体を接続することを特徴とする固体絶縁スイッチギヤの組立方法。

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