JP6496638B2 - 移動用変電設備 - Google Patents

Description

本発明は、トラックやトレーラーなどの車両に、例えば開閉装置や変圧器などの変電に必要な機器（以下これを変電機器と呼ぶ）を搭載した移動用変電設備に関する。

変電機器の事故や地震などの災害が起こった場合、或いは変電機器の点検時における仮設送電システムとして、移動用変電設備が用いられる。移動用変電設備は、短時間での敷設を可能とするために、機動性や簡易な作業性が求められる。

移動用変電設備の例が特許文献１に記載されている。特許文献１には、車両上に変圧器及び開閉装置を含む変電設備を搭載し一括運送する移動用変電設備が記載されている。

特開平１１−２１５６２５号公報

ところで従来、移動用変電設備への外部からの電線接続の方法としては、
（１）架空線を機器ブッシングに接続する。
又は、
（２）機器にプラグイン終端接続部（課電口）を設けて地中線（移動用ケーブル）を直接機器に接続する。
の２種類の方法がある。

上記２種類の接続方法のうちのどちらを用いるかについては、変電所の機器の種類や機器の配置により、使用頻度及び使い勝手の良さに優劣はつけがたいため、使用者としては、移動用変電設備が上記両方の接続方法に対応可能であることが望ましい。

しかし、移動用変電設備に、移動用変電機器に直結する機器直結接続部を２箇所（線路用、課電用）設ける場合、又は、機器直結接続部とブッシングを個々に設ける場合は、それぞれに移動用変電機器との接続箇所を設ける必要があり、車両に配置するといった、移動用変電設備の構造上及びスペース的に制約が大きくなり、現実的には１つの移動用変電設備で上記２種類の接続方法の両方の接続方法に対応した構成を実現することは困難であった。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、小型でありながら、車両上において開閉装置又は変圧器からなる変電機器に、架空線からの電力及び移動用ケーブルからの電力のいずれの電力も供給し得る移動用変電設備を提供する。

本発明の移動用変電設備の一つの態様は、
車両に積載された変電機器と、
前記変電機器に接続されていると共に、２箇所のケーブル接続口を有するＴ形終端接続部と、
前記車両に固定して積載された気中終端接続部と、
前記気中終端接続部と、前記Ｔ形終端接続部の１つのケーブル接続口を接続しているケーブルと、
具備する。

本発明によれば、移動用変電設備としての変電機器にＴ形終端接続部を用いたことにより、小型でありながら、変電機器に、架空線からの電力及び移動用ケーブルからの電力のいずれの電力も供給できる移動用変電設備を実現できる。

実施の形態に係る移動用変電設備の全体構成を示す概略図 図１の移動用変電設備を上から見た図 Ｔ形終端接続部の構成を示す部分断面図 Ｔ形終端接続部の構成を示す部分断面図 気中終端接続部の構成を示す部分断面図 他の実施の形態による移動用変電設備を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

＜全体構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る移動用変電設備の全体構成を示す概略図である。

移動用変電設備１００は、気中終端接続部１０と、Ｔ形終端接続部３０と、変電機器７０と、がトラックやトレーラーなどの車両１に積載されて構成されている。本実施の形態の場合、気中終端接続部１０は完全乾式の固体絶縁構造のポリマー套管であり、変電機器７０は開閉装置や変圧器などである。完全乾式の固体絶縁構造のポリマー套管は、いわゆる「ゴムとう管形屋外（又は屋内）終端接続部」も含むものとする。

気中終端接続部１０は、架台２によって車両１の荷台に固定されている。気中終端接続部１０の先端部には、現地にて高圧（例えば６６ｋＶ）の架空線が接続される。

変電機器７０には、Ｔ形終端接続部３０が接続されている。また、気中終端接続部１０とＴ形終端接続部３０は、電力ケーブル６０によって接続されている。

Ｔ形終端接続部３０は、２箇所のケーブル接続口３０ａ、３０ｂを有する。このケーブル接続口３０ａ、３０ｂのうち１つのケーブル接続口３０ａには、一端が気中終端接続部１０に接続された電力ケーブル６０の他端が接続されている。この接続は、本実施の形態では、現場で行うのではなく、予め工場などで行われる。Ｔ形終端接続部３０のもう１つのケーブル接続口３０ｂは、移動用ケーブルの一端がプラグイン接続可能な構成となっている。

このように、移動用変電設備１００においては、Ｔ形終端接続部３０を用いたことにより、変電機器７０に直結する機器直結接続部を２箇所（線路用、課電用）設ける場合や、機器直結接続部とブッシングを個々に設ける場合と比較して、小型でありながら、変電機器７０に、架空線からの電力及び移動用ケーブルからの電力のいずれの電力も供給できるようになる。

この結果、移動用変電設備１００を運搬する車両として従来よりも小型の車両を用いることも可能となり、従来は道幅が狭いなどの理由で移動できなかった場所へも移動用変電設備１００を移動させることもできるようになる。

図２は、図１の移動用変電設備１００を上から見た図である。この図から分かるように、実際上、移動用変電設備１００は、三相分の気中終端接続部１０−１、１０−２、１０−３とＴ形終端接続部３０−１、３０−２、３０−３とを有し、各気中終端接続部１０−１、１０−２、１０−３が架台２−１、２−２、２−３によって車両１上に固定されていると共に電力ケーブル６０−１、６０−２、６０−３によってＴ形終端接続部３０−１、３０−２、３０−３の下側のケーブル接続口３０ａに接続されている。

次に、移動用変電設備１００を現場に移動させたときの実際の動作について説明する。

車両１が現場に到着すると、作業員は、気中終端接続部１０の先端に架空線を接続するか、或いは、Ｔ形終端接続部３０のケーブル接続口３０ｂに移動用ケーブルの一端をプラグイン接続する。因みに、移動用ケーブルの他端は例えば他の変電機器などに接続されている。変電機器７０の一次側は架空線からの電力又は移動用ケーブルからの電力からＴ形終端接続部３０に接続され、変電機器７０の二次側は図示しない例えば６．６ｋＶの回路に接続される。

＜Ｔ型終端接続部３０の構成＞
図３は、Ｔ形終端接続部３０の構成を示す部分断面図である。

Ｔ形終端接続部３０は、概略Ｌ形形状とされる内部導体３１を備え、この内部導体３１の周りにはエポキシ樹脂とされるＴ形ブッシング３２が一体に成形されている。Ｔ形ブッシング３２の外表面には導電性塗料により遮蔽層３３が形成されている。

内部導体３１は、水平導体部３１Ａと垂直導体部３１Ｂとにて構成され、Ｔ型ブッシング３２も水平ブッシング部３２Ａと垂直ブッシング部３２Ｂとにて形成されている。

Ｔ型ブッシング３２の水平ブッシング部３２Ａに配置された水平導体部３１Ａは、その先端部が水平ブッシング部３２Ａの一方側より外部へと突出して接続導体３４を形成し、フレーム７０Ａで覆われた変電機器７０内の高圧導体（図示省略）に電気的に接続される。垂直導体部３１Ｂ及び垂直ブッシング部３２Ｂにはそれぞれ、内部導体３１の軸線方向に対して直交する方向に接続孔３５、３６が互いに連通するように設けられている。この接続孔３５、３６に電力ケーブル６０のケーブル端末部７１が装着される。

ケーブル端末部７１は、プレハブ構造とされ、電力ケーブル６０の先端部に形成された接続端子７２、ストレスコーン７３、ストレスコーン圧縮装置７４、ケーブル保護金具７５などの接続部品を備え、接続孔３５、３６へと装着して垂直導体部３１Ｂに接続端子７２が電気的に接続される。ケーブル端末部７１は、上記ケーブル保護金具７５を垂直ブッシング部３２Ｂの下方端末部にボルト３７により取り付けることにより、Ｔ形終端接続部３０に固着される。なお、ケーブル端末部７１の構成は、これに限定されるものではない。

また、水平導体部３１Ａの先端の接続導体３４とは反対側には、水平導体部３１Ａの軸線方向と一致する水平方向に水平導体部３１Ａ及び水平ブッシング部３２Ａにそれぞれ接続孔４１、４２が互いに連通するように設けられている。この接続孔４１、４２にて、Ｔ形終端接続部３０に接続された移動用ケーブルのための課電口（ケーブル接続口３０ｂ）が形成される。通常、この課電口には、図示するように、プレモールド絶縁体の先端側及び後端側に電極を一体的に形成した絶縁栓４３が装着される。この絶縁栓４３は、絶縁栓４３の後端側に設けられた蓋４４をブッシングの端部にボルト４５にて固定することにより着脱自在に取り付けられる。課電口から課電する際には、この絶縁栓４３を除去し、課電用の移動用ケーブルの接続材料（接続部）（図示省略）が接続孔４１、４２に装着される。

因みに、Ｔ形終端接続部３０のケーブル接続口３０ｂへの移動用ケーブルの接続はプラグイン接続なので、簡単な作業で行うことができる。

なお、Ｔ形終端接続部３０の構成は、図３の構成に限らず、変電機器７０の仕様に応じて、例えば図４に示す構成のものを用いてもよい。具体的には、変電機器７０がガス絶縁機器の場合は図３のガス中Ｔ形終端接続部３０を変電機器７０に接続し、変電機器７０が油絶縁機器の場合は図４の（油中）Ｔ形終端接続部３０を変電機器７０に接続することができる。図３との対応部分に同一符号を付して示す図４の（油中）Ｔ形終端接続部３０は、図３の構成と比較して、Ｔ形ブッシング３２の水平ブッシング部３２Ａの変電機器７０内に配置されるヘッド部が変電機器７０側に長く突き出た形状とされているとともに襞部Ｈが形成されており、これにより沿面距離が長くなり、変電機器７０の油絶縁機器（例えば、油絶縁の移動用変圧器）に対応することができる。

＜気中終端接続部１０の構成＞
本実施の形態では、気中終端接続部１０として、図５に示す固体絶縁構造のポリマー套管が用いられている。

図５は、気中終端接続部１０の構成を示す部分断面図である。

気中終端接続部１０は、下端部に導体挿入孔１１ａを有する導体引出棒１１と、導体引出棒１１の外周に設けられ、下端部に電力ケーブル６０のケーブル端末部６１を装着する受容口１２を有する硬質の絶縁筒１３と、絶縁筒１３の外周に設けられるポリマー被覆体１４とから構成されている。ケーブル端末部６１は、絶縁筒１３の受容口１２に装着される。

絶縁筒１３は、機械的強度の高い材料、例えばエポキシ樹脂やＦＲＰ（ＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）などの硬質プラスチック樹脂で形成され、また、ポリマー被覆体１４は、電気絶縁性能に優れる材料、例えばシリコンポリマーなどの高分子絶縁材料で形成されており、導体引出棒１１、絶縁筒１３およびポリマー被覆体１４はモールドにより一体的に形成されている。

絶縁筒１３は、導体引出棒１１の下位の外周部、すなわち導体挿入孔１１ａと対応する部分の外周部に設けられる大径絶縁筒１３ａと、この大径絶縁筒１３ａに連設され、導体引出棒１１の先端部を除く部分の外周部に設けられる小径絶縁筒１３ｂとを備えており、大径絶縁筒１３ａと小径絶縁筒１３ｂの連設部分には遮蔽金具１５が配設されている。

遮蔽金具１５は、絶縁筒１３の下方部に導体引出棒１１と同心状に埋設された筒状部１７と、この筒状部１７の下端部に連設され、絶縁筒１３の周面から外方に突出されたフランジ部１６とを有している。フランジ部１６の外周縁部の下端面には底部金具１８が取付ボルト１９により固定されている。また、大径絶縁筒１３ａの下端部には後述するケーブル端末部６１のストレスコーンを受容するコーン状の受容口１２が設けられており、この受容口１２は導体引出棒１１の導体挿入孔１１ａと連通されている。

ポリマー被覆体１４は、小径絶縁筒１３ｂの外周部に設けられ、その外周部には、複数の襞部２０がポリマー被覆体１４の長手方向に沿って離間して形成されている。襞部２０は、ここでは大径襞部と小径襞部とが交互に設けられているが、襞部２０の形状の配置はこれに限定されない。なお、図中、符号２１は、大径絶縁筒１３ａの外周部に配設され、上端部が遮蔽金具１５のフランジ部１６の下面に取り付けられる下部金具を示している。

この気中終端接続部１０は、次のようにして設置される。

先ず、導体引出棒１１、絶縁筒１３、ポリマー被覆体１４（複数の襞部２０を含む）、遮蔽金具１５、下部金具２１及び底部金具１８が一体化されたポリマー套管を、底部金具１８の下面に配設した支持碍子２２を介して架台２に取り付ける。なお、図１及び図６に示すように、支持碍子２２を設けずに底部金具１８を架台２に取り付けてもよい。また、電力ケーブル６０の先端部を段剥処理して露出させたケーブル絶縁体６２の外周にストレスコーン６３を装着するとともに、ケーブル導体の先端部に導体接続端子６４を取り付ける。ストレスコーン６３は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰゴム）等のゴム状弾性を有する絶縁層及び半導電層を有するプレモールド絶縁体などからなり、このストレスコーン６３の先端部には受容口１２の内壁面に装着される先細り状のコーン状部が設けられている。

次に、ケーブル端末部６１を受容口１２に装着し、予めケーブル端末部６１側に配設したストレスコーン圧縮装置６５を受容口１２側に向けて圧縮する。これにより、導体接続端子６４が導体引出棒１１の導体挿入孔１１ａにプラグイン接続されるとともに、ストレスコーン６３のコーン状部が受容口１２の内壁面に押し付けられる。従って、受容口１２の内壁面とコーン状部の外周面間における界面の絶縁性能が確保される。なお、図中、符号６６は防食層、６７はケーブル保護金具、６８は中間金具、６９は接地線をそれぞれ示している。

＜効果＞
以上説明したように、本実施の形態によれば、移動用変電設備に、Ｔ形終端接続部３０を用いたことにより、小型でありながら、移動用変電設備を構成する変電機器７０に、架空線からの電力及び移動用ケーブルからの電力のいずれの電力も供給できる移動用変電設備１００を実現できる。

また、気中終端接続部１０を車両１上に固定し、この気中終端接続部１０とＴ形終端接続部３０の１つのケーブル接続口３０ａとを予め電力ケーブル６０によって接続しておくようにしたことにより、作業員は、現場にて気中終端接続部１０の先端に架空線を接続するだけで、容易に変電機器７０と架空線とを接続させることができるようになる。

従来、移動用ケーブルにて移動用変電機器の課電口側に接続する移動用ケーブルの一端、及び気中終端接続部に接続する移動用ケーブルの他端はそれぞれいわゆるプレハブ構造であり、運搬の際に移動用ケーブルを接続部から抜く必要があった。プレハブ構造の接続部においては、ストレスコーン圧縮装置を用いてストレスコーンなどのゴム材料に圧力を加えて接続されているので、一度電力ケーブル６０を抜くことで、交換する必要があった。しかし、本実施の形態では、気中終端接続部１０及びＴ形終端接続部３０に電力ケーブル６０を接続したままの構成で移動用変電設備１００を構成しているので、ストレスコーンの交換作業が不要となり、メンテナンス等の管理が省力化される。

また、気中終端接続部１０として、エポキシ樹脂等の硬質の絶縁体からなる絶縁筒１３と、それを被覆するポリマー被覆体１４とが一体成形された、いわゆる完全乾式の固体絶縁構造のポリマー套管を用いたことにより、気中終端接続部１０を、小さくかつ軽く構成できる。また、完全乾式の固体絶縁構造のポリマー套管としては、いわゆる「ゴムとう管形屋外（又は屋内）終端接続部」でもよい。これにより、より小型の車両１で移動用変電設備１００を運搬できるようになる。

なお、上述の実施の形態では、図１に示したように、気中終端接続部１０を直立させて車両１上に配置した場合に述べたが、図６に示したように、気中終端接続部１０を斜めに配置してもよい。このようにすれば、気中終端接続部１０の先端の高さを低くできるので、高さ制限のある道路などを運搬する場合に都合が良い。このように気中終端接続部１０を斜めにすることを考えた場合でも、完全乾式の固体絶縁構造のポリマー套管を用いると、ガスや油を用いた磁器碍子、あるいはガスや油を用いた完全乾式の固体絶縁構造ではないポリマー套管（いわゆる複合碍菅）などの気中終端接続部と比較して、軽量に移動用変電設備を構成することができるため、容易に斜めに気中終端接続部１０を構成できる。また、車両１に搭載する移動用変電設備１００全体としても軽量となるため、より好ましい。

上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。

本発明の移動用変電設備は、例えば、変電機器の事故や地震などの災害が起こった場合、或いは変電機器の点検時における仮設送電システムとして利用可能である。

１ 車両
２ 架台
１０ 気中終端接続部
３０ Ｔ形終端接続部
３０ａ、３０ｂ ケーブル接続口
６０ 電力ケーブル
７０ 変電機器
１００ 移動用変電設備

Claims (3)

1. 車両に積載された変電機器と、
   前記変電機器に接続されていると共に、２箇所のケーブル接続口を有するＴ形終端接続部と、
   前記車両に固定して積載された気中終端接続部と、
   前記気中終端接続部と、前記Ｔ形終端接続部の１つのケーブル接続口を接続しているケーブルと、
   を具備する移動用変電設備。
2. 前記気中終端接続部は、完全乾式の固体絶縁構造のポリマー套管で形成される、
   請求項１に記載の移動用変電設備。
3. 前記気中終端接続部は、
   下端部に導体挿入孔を有する導体引出棒と、
   前記導体引出棒の外周に設けられ、下端部に前記ケーブルのケーブル端末部を装着する受容口を有する硬質の絶縁筒と、
   前記絶縁筒の外周に設けられ、それ自身の外周に複数の襞部を有するポリマー被覆体と、
   が一体成形されたポリマー套管である、
   請求項２に記載の移動用変電設備。

Images