JP6350219B2 - ガス絶縁スイッチギヤ - Google Patents

Description

この発明は、受変電設備で使用するガス絶縁スイッチギヤに関するものである。

従来、例えば特開２０１１−０６６９６２号公報（特許文献１）において、常用と予備の２回線で受電する受電ユニット及び２系統の負荷給電ユニットの間に、電力取引量を計測する計器用変圧変流器（Voltage and Current Transformer）（以下、ＶＣＴという。）をバイパスさせた、常予備２回線ＶＣＴバイパス２バンクの設備例が開示されている。特許文献１において、絶縁ガスを封入したタンク内に、遮断器、三位置断路器、接地開閉器などを収納し、タンクの上部あるいは背面部に母線を配置し、絶縁スペーサ（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）を介してタンク内の機器とタンク外の母線とを電気的に接続してる。また、特許文献１の図９には、タンクを貫通して装着した絶縁スペーサ（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）とそれぞれ長さの異なる母線（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）とを接続したものが開示されている。

特開２０１１−０６６９６２号公報

従来のガス絶縁スイッチギヤでは、納入先毎に仕様が異なる、すなわちスイッチギヤの各タンクの個数と配列の変化に対応して、長さの異なる幾つかの種類の母線を準備していた。このため、受電方式や負荷側の電力容量の大きさで都度変化するスイッチギヤのタンクの個数と配列の変化に対応するために、長さの異なる幾つかの種類の母線を工場で常時ストックしておく必要があり、工場で管理すべき在庫量が増加し在庫管理の工数が多くなるという問題があった。

この発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、納入先毎の仕様に合わせてスイッチギヤのタンクの個数と配列が都度変化しても種類の少ない標準化された母線で対応できるようにして、工場でストックすべき母線の種類を少なくして工場における母線のストック管理が容易で、またスイッチギヤのユーザにおいて緊急に母線交換が必要なトラブルが生じても、工場で標準的にストックしている母線で対応できるガス絶縁スイッチギヤを得ることを目的とする。

この発明による受変電設備は、
絶縁性ガスを封入したタンクに遮断器と断路機能を有する開閉機器を収容し、前記タンクを横方向に複数個並置した方向に延在して前記タンク単位の長さに分割した単位母線を組合わせて構成した水平母線を配置し、前記タンクを貫通して前記遮断器あるいは前記開閉機器と前記水平母線とを母線接続装置を介して電気的に接続するとともに、水平母線を母線支持装置で支持し、水平母線の少なくとも両端部は母線接続装置に接続するとともに、３個以上の前記タンク間をまたいで配置する場合には中間のタンク毎に両側の２つの単位母線の各一端を母線支持装置あるいは母線接続装置で支持するようにしたものである。

この発明によれば、１つのタンク幅に対応する長さの共通の単位母線を、各タンク毎に配置した母線支持装置あるいは母線接続装置で接続するようにしたので、納入先毎の仕様に合わせてスイッチギヤのタンクの個数と配列が都度変化しても共通の母線で対応できるようにして、工場でストックすべき母線の種類を少なくして工場における母線のストック管理を容易し、またスイッチギヤのユーザにおいて緊急に母線交換が必要なトラブルが生じても、工場で標準的にストックしている母線で対応できるガス絶縁スイッチギヤを得ることができるという効果が得られる。

この発明の実施の形態１によるガス絶縁スイッチギヤの配列及び単線接続図である。 図１に示す第１の受電スイッチギヤの断面図である。 図１に示す第１の負荷給電スイッチギヤの断面図である。 図１に示す計器用変圧変流器用スイッチギヤの断面図である。 この発明の実施の形態１によるガス絶縁スイッチギヤの母線配置を示す平面図である。 図２のＹ−Ｙ方向に見た母線接続装置（Ｙ）の断面図である。 この発明の実施の形態１による単位母線を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１による図６の母線支持装置のブッシングを示す斜視図である。 この発明の実施の形態１による第１の接続片を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１による第２の接続片を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１による接続用スペーサを示す斜視図である。 この発明の実施の形態１による母線接続方法を示す分解説明図である。 図２のＸ−Ｘ方向に見た母線支持装置（Ｘ）の断面図である。 この発明の実施の形態２による母線支持装置の断面図である。

以下、この発明によるガス絶縁開閉装置の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１を示す常用と予備の２回線ＶＣＴバイパス２バンクの受変電設備を構成するスイッチギヤの配列及び単線接続図である。図２は、図１に示す第１の受電スイッチギヤの断面図、図３は、図１に示す第１の負荷給電スイッチギヤの断面図、図４は、図１に示すＶＣＴ用スイッチギヤの断面図である。また、図５は受変電設備全体において隣接するスイッチギヤ間を接続する母線配置を示す平面図である。各図において、同一符号は同一若しくは相当部分を示している。

図１において、受変電設備１は、第１の受電系統２と第２の受電系統３からなる２回線で受電している。また、第１の負荷給電系統４は第１の変圧器を介して第１の負荷（何れも図示せず）に給電し、第２の負荷給電系統５は第２の変圧器を介して第２の負荷（何れも図示せず）に給電している。

図１に示す受変電設備１は、第１の受電スイッチギヤ１１、第２の受電スイッチギヤ１２、第１の負荷給電スイッチギヤ１３、第２の負荷給電スイッチギヤ１４、第１の受電スイッチギヤ１１と第１の負荷給電スイッチギヤ１３との間に配置されたＶＣＴ用スイッチギヤ１５の５つのスイッチギヤで構成されている。各スイッチギヤ１１、１２、１３、１４、１５は、それぞれ独立した筐体で構成され、内部に絶縁ガスを封入した密閉型のガス絶縁形のスイッチギヤとなっており、ＶＣＴ用スイッチギヤ１５に隣接して第１の受電スイッチギヤ１１と第１の負荷給電スイッチギヤ１３が配置され、第２の受電スイッチギヤ１２と第２の負荷給電スイッチギヤ１４が互いに隣接して配置されている。また、第１の受電スイッチギヤ１１、第２の受電スイッチギヤ１２、第１の負荷給電スイッチギヤ１３、第２の負荷給電スイッチギヤ１４には、主回路の上部出口近くに、それぞれ開閉手段である断路器１６、１７、１８、１９が設置されている。

断路器１６の第１の受電系統２側の端部とＶＣＴ３０の電源側、即ち一次側（図中Ｐ側）との間は、開閉手段である一次側三位置開閉器２０を介して単位母線３１によって接続されており、一次側三位置開閉器２０は、断路器１６と共に第１の受電スイッチギヤ１１の母線タンク４１内に収納されている。断路器１８の第１の負荷給電系統４側の端部とＶＣＴ３０の負荷側、即ち二次側（図中Ｑ側）との間は、開閉手段である二次側三位置開閉器２１を介して単位母線３２によって接続されており、二次側三位置開閉器２１は、断路器１８と共に第１の負荷給電スイッチギヤ１３の母線タンク４２内に収納されている。また、断路器１７の第２の受電系統３側端部と断路器１９の第２の負荷給電系統５側の端部との間は、開閉手段であるバイパス断路器２２を介して単位母線３３によって接続されており、バイパス断路器２２は、断路器１９と共に第２の負荷給電スイッチギヤ１４の母線タンク４３内に収納されている。更に、断路器１６の第１の受電系統２とは反対側の端部と、断路器１７の第２の受電系統３とは反対側の端部との間は、第１のバイパス母線３４で接続されており、断路器１８の第１の負荷給電系統４とは反対側の端部と、断路器１９の第２の負荷給電系統５とは反対側の端部との間は、第２のバイパス母線３５で接続されている。

なお、上記母線（３１、３２、３３）及び上記バイパス母線（３４、３５）はこの発明の対象であり、具体的な構造を示す場合は、以下の説明では水平母線（Ｋ、Ｌ、Ｍ）と称して説明する。
この水平母線（Ｋ、Ｌ、Ｍ）は、図７を使用して後述する単位母線１２８を連結することで必要な長さの母線（３１、３２、３３）及びバイパス母線（３４、３５）を形成しており、以下の説明では、母線（３１、３２、３３）を水平母線Ｋ、バイパス母線（３４）を水平母線Ｍ、バイパス母線（３５）を水平母線Ｌとして説明する。

また、図１において、１００はケーブル終端接続部であり、第１の受電系統２、第２の受電系統３、第１の負荷給電系統４、第２の負荷給電系統５に接続するケーブルを接続する。また、ケーブル終端接続部１００の他端は、本体タンク（４４、４５、４６、４７）内において主回路導体６０と接続している。主回路導体６０は、本体タンク（４４、４５、４６、４７）内において、遮断器（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ）、三位置開閉器（２４ａ、２４ｃ）、避雷器（２５ａ、２５ｂ）、接地開閉器（２５ａ、２５ｂ）の相互間を接続して主回路を構成している。避雷器（２５ａ、２５ｂ）は、図１では主回路導体６０から解離しているように図示されているが、スイッチギヤの運転時には主回路導体６０に常時接続した状態にする。スイッチギヤなどの耐電圧試験時には、試験用の高電圧で避雷器（２５ａ、２５ｂ）が破損しないように、主回路導体６０から引き離すように構成している。

また、図１において、ケーブル終端接続部１００は主回路導体６０を介して三位置開閉器（２４ａ、２４ｃ）の可動接触子６５と接続し、ケーブル終端接続部１００と可動接触子６５は常時電気的に接続した状態になっている。三位置開閉器（２４ａ、２４ｃ）は、可動接触子６０を「接続−断路−接地」の３つの各位置に移動させることで、遮断器（２３ａ、２３ｃ）と「接続―遮断器（２３ａ、２３ｃ）との間を断路−三位置開閉器（２４ａ、２４ｃ）の接地端子６６に接続」の３位置を選択的にとることができる。

次に、図１の受変電設備１を構成する第１の受電スイッチギヤ１１について説明する。
図２は第１の受電スイッチギヤ１１を示す図である。図２において、第１の受電スイッチギヤ１１の前面は図面左側である。第１の受電スイッチギヤ１１は、第１の受電系統２に接続され、遮断器２３ａ、三位置開閉器２４ａ及び避雷器２５ａを収納して絶縁性ガスを封入した本体タンク４４と、断路器１６、一次側三位置開閉器２０、開閉手段である三位置開閉器２４ｂ及び母線接続ブッシング２７ａ、２７ｂ、２８ａを収納して絶縁性ガスを封入した母線タンク４１と、本体タンク４４と母線タンク４１とを連結する区画スペーサ２６ａと、本体タンク４４及び母線タンク４１の前後及び底面を取り囲みながら保持する筐体５０ａとで構成されている。
なお、図２において、母線接続ブッシング２７ａ、２７ｂは、母線タンク４１の上部あるいは側部のタンク壁（図６、図１３の４１ａ、４２ａ、４３ａ、４７ａ、４９ａ）を貫通して内部の主回路導体６０と母線３１あるいは第１のバイパス母線３４とを電気的に接続するものであり、以下の構造の説明では母線接続装置１２０と称する。また、母線接続ブッシング２８ａは、母線タンク４１のタンク壁（図６、図１３の４１ａ、４２ａ、４３ａ、４７ａ、４９ａ）の上部を貫通して装着され、第２のバイパス母線３５との相互間を電気的に接続しかつ所定位置に支持するものであり、以下の構造の説明では母線支持装置１４０と称する。

母線タンク４１には、前面側に断路器１６及び三位置開閉器２４ｂが配設され、後面側に一次側三位置開閉器２０及び母線接続ブッシング２７ｂが配設されている。そして、三位置開閉器２４ｂと一次側三位置開閉器２０は、接触子（図示せず）によって接続されている。なお、図中では三位置開閉器２４ｂと一次側三位置開閉器２０が同一高さに取り付けられているが、必ずしも同一高さである必要はない。

断路器１６は主回路導体６０を介して母線接続ブッシング２７ａ（母線接続装置１２０）と接続されている。一方、母線接続ブッシング２８ａ（母線支持装置１４０）は母線タンク４１内の収納機器との接続がないため、母線タンク４１の気密を保ちながら、第２のバイパス母線３５（水平母線Ｌ）を保持する機能のみであり、母線タンク４１を貫通して通電させる機能は有していない。従って、母線タンク４１の内部に高電圧部を露出させていない。このようにブッシング構造を区別することで、母線タンク４１内部の機器及びブッシングの配置をコンパクトにしている。

また、図２において、ケーブル終端接続部１００の本体タンク４４側に機器側端子導体１０４が突出して設けられている。また、遮断器２３ａの下部に可動接触子６５が軸方向に動くタイプ（右方向が接続、左方向が接地、中間位置が断路）の三位置開閉器２４を配置している。図２は接続状態を示している。三位置開閉器２４は、例えば特開２０１４−１０３０１６号公報にて開示されたものが相当し、ケーブル終端接続部１００の機器側端子導体１０４と三位置開閉器２４の中間端子（可動接触子６５を保持）とを主回路導体６０にて接続している。

図３は、第１の負荷給電スイッチギヤ１３を示しており、図面左側が第１の負荷給電スイッチギヤ１３の前面である。図３において、第１の負荷給電スイッチギヤ１３は、第１の負荷給電系統４に接続され、遮断器２３ｂ、接地開閉器２９ａを収納して絶縁性ガスを封入した本体タンク４５と、断路器１８、二次側三位置開閉器２１、開閉手段である三位置開閉器２４ｃ及び母線接続ブッシング２７ｃ、（母線接続装置１２０）、母線接続ブッシング２７ｄ（母線接続装置１２０）を収納して絶縁性ガスを封入した母線タンク４２と、本体タンク４５と母線タンク４２とを連結する区画スペーサ２６ｂと、本体タンク４５及び母線タンク４２の前後と底面を取り囲みながら保持する筐体５０ｂとにより構成されている。なお、第１の負荷給電スイッチギヤ１３の構造面の特徴及び効果は、図２で説明した第１の受電スイッチギヤ１１と同様である。

なお、詳細な構成については図示省略するが、第２の受電スイッチギヤ１２は第１の受電スイッチギヤ１１と同様に構成されており、図１において、符号２３ｃは開閉手段である遮断器、符号２４ｃ、２４ｄは開閉手段である三位置開閉器、符号２５ｂは避雷器、符号２６ｃは区画スペーサを示している。遮断器２３ｃ、三位置開閉器２４ｃ、避雷器２５ｂは本体タンク４６に収納されており、断路器１７、三位置開閉器２４ｄは母線タンク４７に収納されている。また、第２の負荷給電スイッチギヤ１４は第１の負荷給電スイッチギヤ１３と同様に構成されており、図１において、符号２３ｄは開閉手段である遮断器、符号２４ｆは開閉手段である三位置開閉器、符号２６ｄは区画スペーサ、符号２９ｂは接地開閉器を示している。遮断器２３ｄ、接地開閉器２９ｂは本体タンク４８に収納されており、断路器１９、バイパス断路器２２、三位置開閉器２４ｆは母線タンク４９に収納されている。

図４は、ＶＣＴ用スイッチギヤ１５を示しており、図面左側がＶＣＴ用スイッチギヤ１５の前面である。図４において、ＶＣＴ用スイッチギヤ１５は、母線接続ブッシング２７ｅ（母線接続装置１２０）及び２８ｂ（母線支持装置１４０）と、母線接続ブッシング２７ｅ（母線接続装置１２０）とＶＣＴ３０の一次側Ｐ及び二次側Ｑに接続される導体Ｑａ、Ｑｂ（主回路導体６０に対応）を収納して絶縁性ガスを封入した母線タンク４６と、ＶＣＴ３０と、母線タンク４９及びＶＣＴ３０の前後と底面を取り囲みながら保持する筐体５０ｃにより構成されている。

なお、母線接続ブッシング２８ｂ（母線支持装置１４０）は、図２に示す第１の受電スイッチギヤ１１の母線接続ブッシング２８ａ（母線支持装置１４０）と同様に、母線タンク４９内の収納機器との接続がないため、母線タンク４９の気密を保ちながら、第２のバイパス母線３５（水平母線Ｌ）を保持する機能のみであり、母線タンク４９を貫通して通電させる機能は有しておらず、母線タンク４９の内部に高電圧部を露出させていない。このようにブッシング構造を区別することで、母線タンク４９内部の機器及びブッシングの配置をコンパクトにしている。

上記のように、ＶＣＴ３０の上部に設置された母線タンク４９内には、導体Ｑａ、Ｑｂと母線接続ブッシング２７ｅ（母線接続装置１２０）、母線接続ブッシング２８ｂ（母線支持装置１４０）が収納されているのみであり、高さ方向を絶縁に必要な寸法のみ確保して、最小限の高さ寸法で構成することが出来、図２で説明した第１の受電スイッチギヤ１１と同様の構造面の特徴及び効果を有する。

図５は、受変電設備１の母線配置を示す平面図である。図５において、図の右側のＫ、Ｌ、Ｍは３組の水平母線を示し、単線図における各水平母線（Ｋ、Ｌ、Ｍ）の位置を図１に示している。
図５において、第１の受電スイッチギヤ１１、第２の受電スイッチギヤ１２、第１の負荷給電スイッチギヤ１３、第２の負荷給電スイッチギヤ１４、ＶＣＴ用スイッチギヤ１５の平面図を示し、図５のそれぞれの上方が各スイッチギヤの後面を、下方が各スイッチギヤの前面を示している。各スイッチギヤ１１、１２、１３、１４、１５の上面に第１のバイパス母線３４（水平母線Ｍ）及び第２のバイパス母線３５（水平母線Ｌ）が配設されており、また後面に母線３１、３２、３３（水平母線Ｋ）が配設されている。

また、図５において図中のＸ、Ｙは、ガス絶縁スイッチギヤの母線タンク（４１、４２、４３、４７、４９）の上面又は後面に装着された母線接続装置１２０（Ｙ）及び母線支持装置１４０（Ｘ）の配置を示している。

図６〜図１２は実施の形態１の母線接続装置の構成を示すもので、図６は母線接続装置１２０（図５のＹ）を示すものであり図２のＹ−Ｙ断面を示す断面図、図７は母線の斜視図、図８はブッシングの斜視図、図９は第１の接続片、図１０は第２の接続片、図１１は接続用スペーサである。
図６において、１２１はエポキシ樹脂絶縁部材のモールドにて構成されたブッシングで、母線タンク（４１、４２、４３、４７、４９）のタンク壁（４１ａ、４２ａ、４３ａ、４７ａ、４９ａ）を貫通しＯリング溝１２１ａ内に装着された絶縁ガスシール用のＯリング１２２を挟み込んだ状態でボルト１２３を埋込みねじ座にねじ込むことにより前記タンク壁（４１ａ、４２ａ、４３ａ、４７ａ、４９ａ）に固着される。ブッシング１２１は、タンク壁（４１ａ、４２ａ、４３ａ、４７ａ、４９ａ）への装着部１２１ｄを境に母線タンク（４１、４２、４３、４７、４９）の内方に向かう方向に円錐状に突出したタンク内接続部１２１ｅと、その反対方向に向けて円錐状に突出した母線側接続部１２１ｆを備え、その中心部を貫通して両端部に第１の接続部１２１ｇと第２の接続部１２１ｈを形成した中心導体１２１ｃを配置している。

１２６は、シリコンゴムを主体とした筒状の絶縁物製のアダプタであり、一端に内部が円錐状穴を形成し前記ブッシング１２１の前記母線側接続部１２１ｆに貫装されるブッシング接続部１２６ａと、他端の内部が円錐状穴を形成した筒状の接続作業用開口部１２６ｂと、前記ブッシング接続部１２６ａと前記接続作業用開口部１２６ｂの軸心に直交して設けられた筒状の母線接続口１２６ｃを備えている。また、アダプタ１２６の筒状部の内部において、導電部材が装着される位置には筒内周面に前記シリコンゴムに密着させて導電ゴム製の電界緩和シールド部を形成して、絶縁性能を向上させている。

更に、図６において、１３０は断面が半円状の導体からなる第１の接続片、１３１は断面が半円状の導体からなる第２の接続片であり、前記第１の接続片１３０と前記第２の接続片１３１を組合わせることで軸方向にみて中心に孔を有する円形の接続部を構成する。図６においてアダプタ１２６の右方に開口した前記母線接続口１２６ｃから左方向へ挿入した単位母線１２８の先端の端子部１２８ｃを前記第１の接続片１３０と前記第２の接続片１３１を組合わせて形成した孔部（１３０ａ、１３０ｂに挿入する。
前記ブッシング１２１の母線接続部１２１ｆ先端の前記中心導体１２１ｃの端面に形成した第２の接続部には両端に雄ねじを形成した接続ボルト１３２の一端をねじ込んだ状態で装着しており、前記単位母線１２８の前記端子部１２８ｂを挟み込んだ前記第１の接続片１３０と前記第２の接続片１３１の組合わせ体に前記接続ボルト１３２を貫通させた状態で、ナット１３３にて締め付けて固定する。１３４は前記単位母線１２８の前記端子部１２８ｂとほぼ同径の円柱状の導体からなるスペーサであり、前記第１の接続片１３０と前記第２の接続片１３１の組合わせ体を前記ナット１３３で締め付けた時に、前記第１の接続片１３０と前記第２の接続片１３１の組合わせ体が傾かないようにして、確実な締結を行うものである。

更に、図６において、１３５はエポキシ樹脂絶縁部材のモールドにて円錐形状に構成された絶縁プラグであり、前記アダプタ１２６の前記接続作業用開口部１２６ｂ内に挿入されて前記アダプタ１２６内の充電部を絶縁する。なお、１３５ｂ、１３５ｂは前記絶縁プラグ内に埋設した埋金である。また、１３７は保護キャップであり、前記絶縁プラグ１３５の端部の隙間を覆うことで、前記アダプタ１２６内に異物が侵入することを防止する。
なお、図６において、ブッシング１２１の母線側接続部１２１ｆとアダプタ１２６のブッシング接続部１２６ａとの間、あるいは、アダプタ１２６の接続作業用開口部１２６ｂと絶縁プラグ１３５との間の各隙間には絶縁グリースを充填して空隙をなくし、絶縁性能の低下を防止している。

また、図７において、１２８は概ね直線棒状の単位母線を示す斜視図であり、棒状の中心導体１２８ａの軸心に沿って外周を絶縁体１２８ｃにて棒状に覆い、前記中心導体１２８ａの両端は前記絶縁体１２８ｃの無い端子部１２８ｂを形成している。
さらに、図８において、１２１は前記ブッシング１２１を示す斜視図であり、１２１ａはＯリング溝、１２１ｂは埋込みねじ座、１２１ｄはブッシングの装着部、１２１ｅはタンク内接続部、１２１ｆは母線側接続部、１２１ｇは中心導体１２１ｃの端部の第１の接続部である。

また、図９は第１の接続片１３０を示す斜視図であり、軸方向に見て全体的に半円形状になるように構成された導体であり、半円形の中心部に孔部１３０ａを有している。また、上部には締付座１３０ｂが形成されており、中央に貫通した締付孔１３０ｃを形成している。この締付孔１３０ｃに前記接続ボルト１３２を貫通させる。また、前記締付座１３０ｂの座面１３０ｄは前記接続ボルト１３２の貫通方向に対して垂直面となるようにしている。
さらに、図１０は第２の接続片１３１を示す斜視図であり、図９の前記第１の接続片１３０と同様に、軸方向に見て全体的に半円形状になるように構成された導体であり、半円形の中心部に孔部１３１ａを有している。また、下部には図９の締付座１３０ｂと同様に締付座１３１ｂが形成されており、中央に貫通した締付孔１３１ｃを形成している。この締付孔１３１ｃに前記接続ボルト１３２を貫通させる。また、前記締付座１３１ｂの座面１３１ｄは前記接続ボルト１３２の貫通方向に対して垂直面となるようにしている。
前記第１の接続片１３０と前記第２の接続片１３１を前記単位母線１２８の挿入方向から見て円形になるように組合わせて、前記締付孔１３０ｃ、１３１ｃに前記接続ボルト１３２を貫通させて前記ナット１３３で締め付けることで、 前記第１の接続片１３０、前記第２の接続片１３１、前記単位母線１２８の前記端子部１２８ｂを電気的に接続するとともに、取付座１３１ｂの座面１３１ｄを前記ブッシング１２１の前記第２の接続部１２１ｈに対して電気的に接続する。

図１２は、この発明の実施の形態１による母線接続方法を示す分解説明図である。ブッシング１２１の第２の接続部１２１ｈに接続ボルト１３２の一端をねじ込み、接続ボルト１３２の他端から第２の接続片１３１、スペーサ１３４、第１の接続片１３０を挿入する。次いでアダプタ１２６を、第２の接続片１３１、スペーサ１３４、第１の接続片１３０が筒状のブッシング接続部１２６ａ内に入るように、前記ブッシング１２１の上方からブッシング１２１のブッシング接続部１２１ｆに被せる。
次いで、第２の接続片１３１、スペーサ１３４、第１の接続片１３０が、母線接続口１２６ｃと同じ高さになるように調整後、単位母線１２８を右方から左方に向けて母線接続口１２６ｃに挿入し、先端の端子部１２８ｂが第１の接続片１３０と第２の接続片の孔部１３０ａと１３１ａに挟持される位置まで挿入する。
次いで、アダプタ１２６の接続作業用開口部１２６ｂからナット１３３を挿入し、接続ボルト１３２の他端に装着にて締め付ける。その後、接続作業用開口部１２６ｂに絶縁プラグ１３５を挿入し、接続作業用開口部１２６ｂを塞ぐ。次いで、保護キャップ１３７を絶縁プラグ１３５に被せることで、単位母線１２８の接続が完了する。

図１２は、母線支持装置１４０（図５のＸ）を示すものであり、図２のＸ−Ｘ断面を示す断面図である。構成は母線接続装置１２０とほぼ同じであるが、図６に示す母線接続装置１２０と図１３に示す母線支持装置１４０とは次の２点で異なっている。第１の相違点は、ブッシング１２１内の中心導体１２１ｃの構造が異なる点である。また第２の相違点は、図６の母線接続装置１２０に接続する単位母線１２８が片側のみ接続であるのに対し、図１３に示す母線支持装置１４０では母線１２８は左右方向から接続（すなわち両側で接続）する点が異なっている。この２つの相違点を主体に図１３にて説明する。

まず１番目の相違点に関して、図１３において、１２１ｋはブッシング１２１内に埋設された電界緩和部材であり、図６に示す中心導体１２１ｃと同様に、一端（第２の接続部１２１ｈ側）にめねじが形成され母線側接続部１２１ｆ側の端部に第２の接続片１３１の締付座１３１ｂの座面１３１ｄに接続する第２の接続部１２１ｈを形成している。また、電界緩和部材１２１ｋの他端は、タンク内接続部１２１ｅ内において埋込みねじ座１２１ｂと同じ高さか若干突出する位置まで母線タンク（４１、４２、４３、４７、４９）内方向に突出させているが、その先端はタンク内接続部１２１ｅの絶縁物に埋設しており、母線タンク（４１、４２、４３、４７、４９）内において導電部が露出していないため、絶縁性能を低下させることがなく、母線タンクをコンパクトに構成することができる。また、電界緩和部材１２１ｋは、電界緩和と単位母線１２８の接続部の機械的な支持という２つの機能が満たされればよく、このため、中心導体１２１ｃのような高価な導体である必要はなく、鉄材やアルミ材、あるいは導電性を有するプラスチックであってもよい。
また、２番目の相違点に関して、図１３において、アダプタ１２６は左右方向に母線接続口１２６ｃを備えている。これは、図５のＸで表示した位置からもわかるように、母線支持装置１４０は、最左側の第１の負荷給電スイッチギヤ１３から最右側の第２の負荷給電スイッチギヤ１４の間をつなぐ水平母線Ｌにおいて、中間の各スイッチギヤ（１１、１２、１５）の上部で各スイッチギヤ単位の長さを持つ各単位母線１２８の相互間を連結するとともに各単位母線１２８を支持するために、このような構成にしている。

なお、図５において、各水平母線（Ｋ、Ｌ、Ｍ）の両端は母線接続装置１２０（Ｙ）とし、隣接したスイッチギヤよりも遠くのスイッチギヤとの間を水平母線（Ｋ、Ｌ、Ｍ）で接続する場合は、中間部を母線接続装置１４０（Ｘ）で連結・支持するようにしているが、もしも水平母線（Ｋ、Ｌ、Ｍ）の端部で単位母線１２８の支持だけをする必要があれば、図６に示す母線接続装置１２０（Ｙ）のブッシング１２１を図１３に示す母線支持装置１４０（Ｘ）のブッシング１２１に置き換えることで、簡単に母線接続装置１２０から母線支持装置１４０に変更することができる。

以上のように、図５で示すように、単位母線１２８の長さを基準となるスイッチギヤ（１１、１２、１３、１４）の幅程度として、隣接するスイッチギヤよりも遠くのスイッチギヤとの間を水平母線（Ｋ、Ｌ、Ｍ）で連結する場合は、中間のスイッチギヤに母線支持装置１４０（Ｘ）を配置し、この母線支持装置１４０（Ｘ）にて単位母線１２８を適宜に連結し支持するようにしたので、工場でストックすべき母線の種類を少なくでき（この実施の形態１においては１種類にできる）、工場における母線のストック管理が容易になるという効果が得られる。さらに、スイッチギヤのユーザにおいて緊急に母線交換が必要なトラブルが生じても、工場で標準的にストックしている単位母線で対応できるという効果も得られる。

また、以上のように、母線支持装置１２０（Ｙ）と母線支持装置１４０（Ｘ）の母線タンク（４１、４２、４３、４７、４９）貫通部の構造は、図６あるいは図１３で説明したように、タンク壁（４１ａ、４２ａ、４３ａ、４７ａ、４９ａ）の貫通部のブッシング１２１内部の中心導体１２１ｃあるいは電界緩和部材１２１ｋの形状を同じにしたため、タンク壁（４１ａ、４２ａ、４３ａ、４７ａ、４９ａ）貫通部の電界緩和効果は母線支持装置１２０（Ｙ）と母線支持装置１４０（Ｘ）とも同じにしている。このため、図５の事例で示す母線支持装置１２０（Ｙ）と母線支持装置１４０（Ｘ）の位置は任意に選択可能となる。この結果、図１の単線図では、スイッチギヤが全体で５面、負荷給電系統のスイッチギヤが２面の構成を示したが、負荷給電系統が３系統以上の場合には水平母線（Ｋ、Ｌ、Ｍ）の中間部でも母線接続装置１２０（Ｙ）が必要になるため、実施の形態１の発明によれば、負荷給電系統が３系統以上の場合でも、容易に対応できるガス絶縁開閉装置を得ることができる。

なお、上記の説明ではブッシング１２１の母線側接続部を円錐棒状にしたものを示したが、アダプタ１２６との接続の作業性は若干劣るが円柱状であっても、上記実施の形態の事例と同等の効果を得ることができる。

本実施の形態のように、ＶＣＴ３０の一次側三位置開閉器２０及び二次側三位置開閉器２１を、隣接する第１の受電スイッチギヤ１１及び第１の負荷給電スイッチギヤ１３に収納し、ＶＣＴ３０の上部に配設する母線タンク４５の高さを削減することで、ＶＣＴ用スイッチギヤ１５の高さ寸法を削減することができる。また、受変電設備１を構成するガス絶縁スイッチギヤの高さ寸法を全体的に低くすることで、これまで配慮が必要であった輸送制限や輸送手段について制約がなくなり、輸送費の削減が実現できる。

また、各スイッチギヤ１１、１２、１３、１４、１５の上面に第１のバイパス母線３４及び第２のバイパス母線３５を配設し、後面に母線３１、３２、３３を配設することにより、母線を最大３系統配置できる構造にすることができ、母線配置の集積率を上げることができる。これらより、面数を増やすことなく受変電設備全体の高さ寸法が縮小できる。

更に、本実施の形態による母線接続ブッシング２８ａ、２８ｂのように、タンク内側に導体を露出させないブッシングを採用することで、タンク内部の絶縁スペースを縮小することが出来る。また、中心導体が貫通した母線接続ブッシング２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅと絶縁層の形状を同一とすることで金型の共用を図ることが出来る。

実施の形態２．
なお、実施の形態１では母線支持装置１４０（Ｘ）を母線タンク（４１、４２、４３、４７、４９）を貫通させて、タンク壁（４１ａ、４２ａ、４３ａ、４７ａ、４９ａ）にブッシング１２１を装着するように構成したが、母線支持装置１４０（Ｘ）をタンク壁（４１ａ、４２ａ、４３ａ、４７ａ、４９ａ）の外側に装着するようにしてもよい。
この構成を、図１４に示す。図において、１２１はブッシング、１２１ｎはブッシング１２１をタンク壁（４１ａ、４２ａ、４３ａ、４７ａ、４９ａ）に取り付けるためのブッシング１２１下部において横方向に拡張した取付部、１２１ｐはタンク壁（４１ａ、４２ａ、４３ａ、４７ａ、４９ａ）に固着したねじ座、１２１ｑは取付部１２１ｎを前記ねじ座１２１ｐに締結するボルトであり、１２１ｒは前記ボルト１２１ｑの座面と前記取付部１２１ｎとの間に介装して前記取付部１２１ｎの破損を防止する座金である。
このように構成することで、母線タンク（４１、４２、４３、４７、４９）に母線支持装置１４０（Ｘ）貫通用の加工をしなくても、母線１２８の接続と支持をすることが可能になる。

実施の形態３．
上記の実施の形態１の構成において、例えば第１の受電スイッチギヤ１１においては、第１の受電系統２の引込部となるケーブル１１０をケーブル終端接続部１００に接続している。前記ケーブル終端接続部１００は本体タンク４４の外壁を貫通して装着している。前記ケーブル終端接続部１００の本体タンク４４内に突出した端子は、主回路導体６０を介して三位置開閉器２４ａの可動接触子６５に接続されている。すなわち、前記ケーブル終端接続部１００と三位置開閉器２４ａの可動接触子６５は、主回路導体６０を介して常時電気的に接続されている。三位置開閉器２４ａの可動接触子６５は、「接続−断路−接地」の各機能を備えており、可動接触子６５と遮断器２３ａが接続した状態を「接続」、可動接触子６５と接地端子６６が接続した状態を「接地」、「接続」と「接地」の中間位置の主回路開放状態で所定の絶縁性能を維持できる位置を「断路」と称し、接続−断路−接地の各位置の間を動作する。三位置開閉器２４ａの前記各動作において、「接地」は、例えば前記ケーブル終端接続部１００へケーブル１１０を接続する場合に作業者が感電等のトラブルを生じさせない目的で実施される。

ケーブル１１０の耐電圧試験を実施する場合は、前記三位置開閉器２４ａを「断路」状態にし、遮断器２３ａから先（ケーブル１１０から遠い方）を電気的に切り離した状態で実施する。
試験用の電圧は、例えば特開平５−９５６１９号公報にあるように、終端接続部１００にスイッチギヤ内部の主回路と接続する機器側接続部（Ｃ）とケーブル１１０と接続する終端部（Ａ）との間を切離する断路部を設け、断路部よりも終端部（Ａ）側に空き終端部（Ｂ）を設けて、この空き終端部（Ｂ）に耐電圧試験用電圧を印加する。あるいは、図２の避雷器２５ａの主回路導体６０の接続部２５ｂにおいて、避雷器２５ａを取り外して代わりに電圧印加用の接続部を挿入し接続して試験用電圧を印加するという方法もある。

上記のように構成することで、例えば特開２０１１−６６９６２号公報の図１に示すスイッチギヤのように、３位置断路器３と接地開閉器５を同時に設置する必要が無くなり、遮断器２のケーブル側は接地開閉器５を省略して３位置開閉器３だけにすることが可能となり、ガス絶縁スイッチギヤの大きさを小さくすることが可能となる。
なお、上記は第１の受電スイッチギヤ１１を例に説明したが、第２の受電スイッチギヤ１２であっても同様である。また、第１の負荷給電系統４、第２の負荷給電系統５のケーブル１１０について耐電圧試験を実施する場合であっても、上記第１の受電スイッチギヤ１１、第２の受電スイッチギヤ１２と同様の主回路構成にすれば、上記と同様の効果が得られる。

以上、この発明の実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３について説明したが、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 受変電設備、２ 第１の受電系統、３ 第２の受電系統、４ 第１の負荷給電系統、５ 第２の負荷給電系統、１１、６０ 第１の受電スイッチギヤ、１２ 第２の受電スイッチギヤ、１３ 第１の負荷給電スイッチギヤ、１４ 第２の負荷給電スイッチギヤ、１５ ＶＣＴ用スイッチギヤ、１６、１７、１８、１９ 断路器、２０ 一次側三位置開閉器、２１ 二次側三位置開閉器、２２ バイパス断路器、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ 遮断器、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２４ｆ 三位置開閉器、２５ａ 避雷器、２５ｂ 接続部、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ 区画スペーサ、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅ、２８ａ、２８ｂ 母線接続ブッシング、２９ａ、２９ｂ 接地開閉器、３０ ＶＣＴ、３１、３２、３３ 母線、３４ 第１のバイバス母線、３５ 第２のバイパス母線、４１、４２、４３、４７、４９ 母線タンク、４１ａ、４２ａ、４３ａ、４７ａ、４９ａ 母線タンクのタンク壁、４４、４５、４６、４８ 本体タンク、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ 筐体、
６０ 主回路導体、６５ 三位置開閉器の可動接触子、６６ 三位置開閉器の接地端子、１００ ケーブル終端接続部、１１０ ケーブル、１２０ 母線接続装置、１２１ ブッシング、１２１ａ Ｏリング溝、１２１ｂ 埋込みねじ座、１２１ｃ 中心導体、１２１ｄ 装着部、１２１ｅ タンク内接続部、１２１ｆ 母線側接続部、１２１ｇ 第１の接続部、１２１ｈ 第２の接続部、１２１ｋ 電界緩和部材、１２１ｍ 電界緩和部材、１２１ｎ 取付部、１２１ｐ ねじ座、１２１ｑ ボルト、１２１ｒ 座金、１２２ Ｏリング、１２３ ボルト、１２６ アダプタ、１２６ａ ブッシング接続部、１２６ｂ 接続作業用開口部、１２６ｃ 母線接続口、１２８ 単位母線、１２８ａ 中心導体、１２８ｂ 端子部、１２８ｃ 絶縁体、１３０ 第１の接続片、１３０ａ 孔部、１３０ｂ 締付座、１３０ｃ 締付孔、１３０ｄ 座面、１３１ 第２の接続片、１３１ａ 孔部、１３１ｂ 締付座、１３１ｃ 締付孔、１３１ｄ、１３２ 接続ボルト、１３３ ナット、１３４ スペーサ、１３５ 絶縁プラグ、１３５ａ 埋金、１３５ｂ 埋金、１３７ 保護キャップ、１４０ 母線支持装置、
Ａ ケーブル装着端子（第１の接続部）、Ｂ 空き端子（第２の接続部）、Ｃ 主回路導体側接続部、Ｋ 水平母線、Ｌ 水平母線、Ｍ 水平母線、Ｐ ＶＣＴの一次側、Ｑ ＶＣＴの二次側、Ｑａ、Ｑｂ 導体、Ｘ 母線支持装置、Ｙ 母線接続装置。

Claims (11)

1. 遮断器と、断路機能および接地機能の少なくとも一方を具備する開閉機器を、絶縁性ガスを封入したタンクに収容し、前記タンクを横方向に複数個並置するとともに前記タンクの外部に前記タンクの並置方向に延在して配置した水平母線を有するガス絶縁スイッチギヤにおいて、前記タンクのタンク壁を貫通して装着し前記タンク内の前記遮断器あるいは前記開閉機器と前記水平母線との間を電気的に接続する母線接続装置と、一端を前記水平母線に接続するとともに他端を前記タンクの前記タンク壁に装着し前記遮断器及び前記開閉機器とは電気的に接続していない母線支持装置と、前記タンク単位の長さに構成した単位母線とを備え、
   前記水平母線の少なくとも両端部は前記母線接続装置に接続して構成するとともに、３個以上の前記タンク間をまたいで配置する場合には中間の前記タンク毎に２つの前記各単位母線の各一端を前記母線支持装置あるいは前記母線接続装置で支持するとともに前記単位母線間を電気的に接続して構成する、ことを特徴とするガス絶縁スイッチギヤ。
2. 前記単位母線は、中心部を丸棒状の導体とし、その外周を固体絶縁物を前記導体と同芯状に配置して丸棒状とし、前記導体の両端部を接続部として前記固体絶縁物から突出して構成したことを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁スイッチギヤ。
3. 前記母線接続装置は、少なくとも、絶縁物で構成され前記タンクの前記タンク壁を貫通し前記タンクの外方向に向けて突出した接続部を形成し内部に前記タンクの内外を接続する貫通導体を有するブッシングと、前記ブッシングの前記接続部に一端が装着され内部に前記単位母線の端部の前記接続部を接続する母線接続部を有する筒状の絶縁物製のアダプタと、を備えたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス絶縁スイッチギヤ。
4. 前記母線支持装置は、少なくとも、絶縁物で構成されて前記タンクの前記タンク壁に装着され前記タンクの外方向に向けて突出した接続部を形成したブッシングと、前記ブッシングの前記接続部に一端が装着され内部に前記単位母線の端部を接続する母線接続部を有する筒状の絶縁物製のアダプタと、を備えたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス絶縁スイッチギヤ。
5. 前記母線支持装置は、少なくとも、絶縁物で構成されて前記タンクの前記タンク壁を貫通して装着され前記タンクの外方向に突出した接続部を形成するとともに、内部に一端が前記単位母線に接続され他端が前記タンクの前記タンク壁を貫通する位置まで前記絶縁物に埋設された導電部材を有するブッシングと、前記ブッシングの前記接続部に装着され内部に前記単位母線の端部を接続する母線接続部を有する筒状の絶縁物製のアダプタと、を有するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス絶縁スイッチギヤ。
6. 前記ブッシングの母線側接続部は、円錐棒状であることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれかに記載のガス絶縁スイッチギヤ。
7. 前記ブッシングの母線側接続部は、円柱状であることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれかに記載のガス絶縁スイッチギヤ。
8. 前記アダプタは、一方に前記ブッシングの前記接続部に接続する第１の接続部と、前記第１の接続部の軸方向に直交した軸心を有し前記単位母線を接続する第２の接続部を備えていることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれかに記載のガス絶縁スイッチギヤ。
9. 前記アダプタは、一方に前記ブッシングの前記接続部に接続する第１の接続部と、前記第１の接続部の軸方向に直交した軸心を有し互いに向き合った位置で前記単位母線を接続する２つの第２の接続部を備えていることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれかに記載のガス絶縁スイッチギヤ。
10. 母線接続装置あるいは母線支持装置は、前記タンクの上部あるいは後方側部に装着されることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のガス絶縁スイッチギヤ。
11. 横方向に延在する前記水平母線の中間部で前記水平母線と前記タンク内の前記遮断器あるいは前記開閉機器とを電気的に接続する場合は、前記単位母線の当該接続部を前記母線接続装置で接続および支持を行うことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のガス絶縁スイッチギヤ。

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