JP6538588B2 - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、1・1/2CB方式のガス絶縁開閉装置に関する。

一般に、系統が集中し、特に高度の信頼性が要求される高圧の変電所では、母線方式として、いわゆる1・1/2CB方式のガス絶縁開閉装置が採用されている。従来の1・1/2CB方式のガス絶縁開閉装置について図７〜図９を参照して説明する。図７の単線結線図に示すように、第１主母線1および第２主母線２は、外部の電線路と接続される第１分岐母線１２および第２分岐母線１３から給電されている。

主母線１、２あるいは外部の電線路に故障が生じた場合、残りの母線又は電線路を連結運転させるために、故障箇所のみを切り離す必要がある。そこで、主母線１、２間には３台の縦形の遮断器、つまり第１遮断器３、第２遮断器４、第３遮断器５が接続されている。ここで、第１遮断器３と第２遮断器４との間に、それぞれ電気的に接続された第１分岐母線１２が分岐されている。また、第２遮断器４と第３遮断器５との間に、それぞれ電気的に接続された第２分岐母線１３が分岐されている。

第１遮断器３の両端には第１断路器６および第２断路器７が配置され、第２遮断器４の両端には第３断路器８および第４断路器９が配置され、第３遮断器５の両端には第５断路器１０および第６断路器１１が配置されている。第１遮断器３の一端には第１断路器６を介して第１主母線１が接続され、第１遮断器３の他端には第２断路器７と第３断路器８とを介して第２遮断器４の一端が接続されている。第２遮断器４の他端には第４断路器９と第５断路器１０とを介して第３遮断器５の一端が接続されている。さらに、第３遮断器５の他端には第６断路器１１を介して第２主母線２を接続されている。

なお、第１遮断器３と、その両端にある第１断路器６および第２断路器７とを有するユニットを第１遮断器ユニット２１とし、第２遮断器４と、その両端にある第３断路器８および第４断路器９とを有するユニットを第２遮断器ユニット２２とし、第３遮断器５と、その両端にある第５断路器１０および第６断路器１１とを有するユニットを第３遮断器ユニット２３とする。

ここで、各遮断器ユニット２１〜２３の具体的な配置構成について、図８、図９を参照して説明する。図８に示すように、３つの遮断器ユニット２１〜２３は、その主軸が共有されており、第１主母線１と第２主母線２との間に挟まれるようにして、同一軸上に配置されている。図９にも示すように、第１遮断器３の上部に第１断路器６が接続され、第１断路器６を介して第１主母線１（図８に図示）が接続されている。

第１遮断器３の下端には第２断路器７、接続母線１４および第３断路器８を介して、第２遮断器４の上端が接続されている。第２遮断器４の下端には第４断路器９、接続母線１５および第５断路器１０を介して、第３遮断器５の下端が接続されている。第３遮断器５の上端には第６断路器１１を介して第２主母線２（図８に図示）が接続されている。

以上のような1・1/2CB方式のガス絶縁開閉装置では、２回線の引き出し用として３台の遮断器３〜５を使用しており、母線事故が発生した場合でも、故障箇所のみを切り離すことができ、系統に影響を与えることがない。また、遮断器などの点検に際しても、線路の停止を伴うことがない。したがって、1・1/2CB方式のガス絶縁開閉装置は、系統が集中することで特に高度の信頼性が要求される、高圧の変電所などで広く用いられている。

特開２００６−２７１０２１号公報 特許４９６６１６３号公報

従来の1・1/2CB方式のガス絶縁開閉装置では、第１〜第３遮断器ユニット２１〜２３の主軸方向は、第１主母線１および第２主母線２の長手方向と鉛直で且つ水平になる方向に、同一軸上に配置されている。このため、主母線１、２間に挟まれた空間には、３つのユニットを収めるだけの広さが必要となり、主母線１、２同士の間隔は広くなっていた。したがって、ガス絶縁開閉装置においては据付面積が増大する傾向にあり、その縮小化を図ることは急務となっていた。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、高い信頼性を損なうことなく据付面積の縮小化を図ったガス絶縁開閉装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係るガス絶縁開閉装置は、次のような構成要素（１）〜（８）を有している。
（１）電気的に直列に接続された縦形の第１、第２及び第３遮断器と、前記第１、第２及び第３遮断器の両端に付設された第１〜第６断路器とを有する３つの遮断器ユニットを備える。前記第１遮断器と、前記第１断路器および前記第２断路器とを有するユニットを第１遮断器ユニットとし、前記第２遮断器と、前記第３断路器および前記第４断路器とを有するユニットを第２遮断器ユニットとし、前記第３遮断器と、前記第５断路器および前記第６断路器とを有するユニットを第３遮断器ユニットとする。
（２）前記第１遮断器の一端には前記第１断路器を介して第１主母線を接続し、前記第１遮断器の他端には前記第２断路器と前記第３断路器とを介して前記第２遮断器の一端を接続し、前記第２遮断器の他端には前記第４断路器と前記第５断路器とを介して前記第３遮断器の一端を接続し、前記第３遮断器の他端には前記第６断路器を介して第２主母線を接続する。
（３）前記第１遮断器と前記第２遮断器との間および前記第２遮断器と前記第３遮断器の間からそれぞれ電気的に接続された第１分岐母線および第２分岐母線を分岐する。
（４）前記第１分岐母線および前記第２分岐母線の端部に外部接続用の端部機器を接続する。
（５）前記第１主母線および前記第２主母線を所定間隔で平行に配置する。
（６）前記各遮断器ユニットは、ユニットの主軸を、前記各主母線と鉛直になるように配置する。
（７）前記第１主母線から見て前記第２主母線と反対側を第１主母線の外側とし、前記第２主母線から見て前記第１主母線と反対側を第２主母線の外側として、前記第１遮断器ユニットおよび前記第２遮断器ユニットを前記第１主母線の外側に配置する。
（８）前記第３遮断器ユニットを前記第２主母線の外側に配置する。

第１の実施形態の平面図。 図１の矢視Ａ−Ａの側面図。 図１の矢視Ｂ−Ｂの側面図。 第２の実施形態の平面図。 図４の矢視Ａ−Ａの側面図。 図４の矢視Ｂ−Ｂの側面図。 一般的なガス絶縁開閉装置の単線結線図。 従来の1・1/2CB方式のガス絶縁開閉装置の平面図。 図８の矢視Ａ−Ａの側面図。

（１）第１の実施形態
（構成）
本発明に係るガス絶縁開閉装置の第１の実施形態について、図１〜図３を参照して具体的に説明する。第１の実施形態は、1・1/2CB方式のガス絶縁開閉装置であり、基本的な構成要素は図７〜図９に示した従来のガス絶縁開閉装置と同一である。そのため、同一の構成要素に関しては同一符号を付して説明は省略する。

図１および図２に示すように、第１主母線１および第２主母線２は、互いに水平且つ平行に配置されている。第１主母線１および第２主母線２は三相一括母線から構成されている。第１主母線１および第２主母線２の長手方向をＸ方向とし、Ｘ方向と鉛直で且つ水平な方向をＹ方向とする。

図１に示すように、第１〜第３遮断器ユニット２１〜２３は、三相分を一組として、各遮断器ユニット２１〜２３の主軸方向が第１主母線１および第２主母線２の長手方向（Ｘ方向）と鉛直で且つ水平になるように配置されている。つまり、第１〜第３遮断器ユニット２１〜２３は、主軸方向がＹ方向になるように配置されている。

第１遮断器ユニット２１および第２遮断器ユニット２２は、主軸方向が平行であって、遮断器ユニット２１、２２間に点検用のスペースを確保した上で、第１主母線１および第２主母線２の長手方向に対して、互いに隣接して配置されている。また、第１遮断器ユニット２１および第２遮断器ユニット２２は、第１主母線１から見て第２主母線２とは反対側となる第１主母線１の外側（図１では上側）に配置されている。

第３遮断器ユニット２３は、第２主母線２から見て第１主母線１とは反対側となる第２主母線２の外側（図１では下側）に配置されている。さらに、第２遮断器ユニット２２の主軸および第３遮断器ユニット２３の主軸は、同一軸上に配置されている。

図２および図３に示すように、第１〜第３遮断器３〜５は、いずれも相分離形で縦形の遮断器から構成される。縦形である第１〜第３遮断器３〜５は、遮断部接点を収納したタンクの長手軸が鉛直になるように配置されており、タンクの上部と下部に口出しが設けられている。

第１〜第３遮断器３〜５では、タンクの上部および下部の口出しに変流器が接続され、変流器の端部に、接地開閉器を有する第１〜第６断路器６〜１１が接続されている。第１〜第６断路器６〜１１のうち、第１〜第３遮断器３〜５の下部の口出しに接続された第１断路器６、第３断路器８、第６断路器１１は、Ｌ形の断路器から構成されている。また、第１〜第３遮断器３〜５の上部の口出しに接続された第２断路器７、第４断路器９、第５断路器１０は、直線形の断路器から構成されている。

図２に示すように、第１主母線１には第１断路器６が接続され、第１断路器６は、第１断路器６に対して着脱自在な着脱装置１６を介して、第１遮断器３の下部の口出しに接続されている。第１遮断器３の上部の口出しには第２断路器７が接続されている。第２断路器７には、接続母線１４を介して第１分岐母線１２が接続されている。第１分岐母線１２は第１主母線１の長手方向と直交する方向（図１では上方向）に延ばされており、その端部には外部接続用の端部機器、例えば架空線接続用気中絶縁ブッシングなどが接続されている。

図３に示すように、第２主母線２には第６断路器１１が接続されており、第６断路器１１には着脱装置１６を介して第３遮断器５の下部の口出しに接続されている。第３遮断器５の上部の口出しには第５断路器１０が接続されている。第５断路器１０には接続母線１５を介して第４断路器９が接続されている。第４断路器９は、第１主母線１の上方に配置されており、第２遮断器４の上部の口出しに接続されている。

また、接続母線１５の下方には第２分岐母線１３が接続されている。第２分岐母線１３は第２主母線の長手方向と直交する方向で、第１分岐母線１３が延びた方向とは反対の方向（図１では下方向）に延ばされており、その端部には外部接続用の端部機器が接続されている。第１分岐母線１２および第２分岐母線１３は三相一括ガス絶縁母線から構成されている。

（作用と効果）
第１の実施形態では、第１〜第３遮断器３〜５が相分離形で縦形の遮断器であり、このような遮断器３〜５を含む第１〜第３遮断器ユニット２１〜２３は、その主軸方向が第１主母線１および第２主母線２の長手方向と鉛直で且つ水平（図１でのＹ方向）になるように配置している。そして、第１遮断器ユニット２１および第２遮断器ユニット２２を、第１主母線１の外側に配置し、第３遮断器ユニット２３を、第２主母線２の外側に配置するようにしている。

1・1/2CB方式のガス絶縁開閉装置の従来の配置構成では、図８および図９に示すように、３つの遮断器ユニット２１〜２３を、第１主母線１と第２主母線２との間に挟むようにして配置している。そのため、主母線１、２の間隔が広くなって、据付面積が増大していた。

これに対して、第１の実施形態では、３つの遮断器ユニット２１〜２３を、主母線１、２の間ではなく、主母線１、２の外側に配置し、しかも、第２遮断器ユニット２２と第３遮断器ユニット２３の主軸が同一直線上になるように配置している。また、主母線１の外側に配置された第１遮断器ユニット２１と第２遮断器ユニット２２は、主母線１、２の長手方向に隣接して配置している。さらには主母線１、２および分岐母線１２、１３に三相一括母線を適用している。このため、図１でのＹ方向の設置幅を、従来に比べて格段に小さくすることができ、据付面積を大幅に縮小することが可能となる。

また、第１の実施形態では、第１〜第３遮断器３〜５をいずれも、主母線１、２の外側に配置したので、第１〜第３遮断器３〜５の点検時や事故時の取外しや復旧作業時に、作業に使用する重機を、第１〜第３遮断器３〜５の近くに配置することができる。したがって、従来よりも小形の重機で第１〜第３遮断器３〜５を吊ることが可能となり、作業コストを低く抑えることができる。しかも、重機で吊った際に第１〜第３遮断器３〜５が、主母線１、２の上部を通過することがない。そのため、作業効率が良好であり、作業時の安全性を高めることができる。

さらに、第１遮断器ユニット２１と第２遮断器ユニット２２とを互いに平行に配置しているが、これらユニット２１、２２が並ぶ方向は、主母線１の長手方向である。そのため、スペースにゆとりを取っても据付面積の拡大につながらないので、遮断器ユニット２１、２２間には、点検用のスペースを容易に確保することができる。しかも、第１の実施形態では、遮断器３〜５の下部口出し側に着脱装置１６を配置したので、点検時や事故時に、遮断器３〜５を単独で取り外すことができる。その結果、遮断器３〜５の点検時や事故時の取外しや復旧作業の作業性および安全性がさらに向上する。

（２）第２の実施形態
（構成）
第２の実施形態を、図４〜図６を用いて説明する。第２の実施形態における単線結線図も図９に示した一般の1・1/2CB方式と同じであり、基本的な構成は上記第１の実施形態と同様である。そのため、同一の構成要素に関しては同一符号を付して説明は省略し、第１の実施形態との相違点に絞って説明する。

上述した第１の実施形態では、第２遮断器ユニット２２の主軸および第３遮断器ユニット２３の主軸を同一軸上に配置していたが、第２の実施形態では、図４に示すように、第１遮断器ユニット２１の主軸および第３遮断器ユニット２３の主軸を同一軸上に配置するようにした。また、第２遮断器ユニット２２および第３遮断器ユニット２３は、第１主母線１および第２主母線２の長手方向に対して、互いに隣接して配置されている。

図５に示すように、第１主母線１には第１断路器６が接続され、第１断路器６は、第１断路器６に対して着脱自在な着脱装置１６を介して、第１遮断器３の下部の口出しに接続されている。第１遮断器３の上部の口出しには第２断路器７が接続されている。第２断路器７には、接続母線１４を介して第１分岐母線１２が接続されている。第１分岐母線１２は第１主母線１の長手方向と直交する方向（図４では上方向）に延ばされており、その端部には外部接続用の端部機器、例えば架空線接続用気中絶縁ブッシングなどが接続されている。

図５に示すように、第２主母線２には第６断路器１１が接続されており、第６断路器１１には着脱装置１６を介して第３遮断器５の下部の口出しに接続されている。第３遮断器５の上部の口出しには第５断路器１０が接続されている。第５断路器１０には接続母線１５が接続されている。

図６に示すように、接続母線１５には第４断路器９が接続されている。第４断路器９は、第１主母線１の上方に配置されており、第２遮断器４の上部の口出しに接続されている。また、接続母線１５の下方には第２分岐母線１３が接続されている。第２分岐母線１３は第２主母線の長手方向と直交する方向で、第１分岐母線１３が延びた方向とは反対の方向（図４では下方向）に延ばされており、その端部には外部接続用の端部機器が接続されている。第１分岐母線１２および第２分岐母線１３は三相一括ガス絶縁母線から構成されている。

（作用と効果）
このような第２の実施形態によれば、上記第１の実施形態と同様、1・1/2CB方式のガス絶縁開閉装置において、３つの遮断器３〜５を、主母線１、２の外側に配置し、第１遮断器３と第３遮断器５を２つの主母線１、２を挟んで対向する位置に配置し、主母線１、２および分岐母線１２、１３に三相一括母線を適用することによって、据付面積を大幅に縮小することが可能となる。また、遮断器１〜３を主母線１、２の外側に配置することで、遮断器１〜３の点検時や事故時の取外しや復旧作業の作業性も向上し、作業コストも低減して経済的に有利である。

（３）他の実施形態
上記の実施形態は、本明細書において一例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図するものではない。すなわち、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことが可能である。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。

例えば、上記の実施形態では、第１主母線あるいは第２主母線の外側に配置した２つの遮断器ユニットを互いに隣接して配置したが、これに限らず、ユニット同士の間隔を開けて配置するようにしてもよい。また、第１主母線あるいは第２主母線を挟んで向かい合うユニットに関しては、ユニットの主軸が同一軸上ではなく、ずれるようにして配置してもよい。これらの実施形態では、据付面積は多少増大するものの、ユニット間のスペースを確保することができ、点検作業などの作業効率が向上するといったメリットがある。

１…第１主母線
２…第２主母線
３…第１遮断器
４…第２遮断器
５…第３遮断器
６…第１断路器
７…第２断路器
８…第３断路器
９…第４断路器
１０…第５断路器
１１…第６断路器
１２…第１分岐母線
１３…第２分岐母線
１４、１５…接続母線
１６…着脱装置
２１…第１遮断器ユニット
２２…第２遮断器ユニット
２３…第３遮断器ユニット

Claims (7)

1. 電気的に直列に接続された縦形の第１、第２及び第３遮断器と、前記第１、第２及び第３遮断器の両端に付設された第１〜第６断路器とを有する３つの遮断器ユニットを備え、
   前記第１遮断器と、前記第１断路器および前記第２断路器とを有するユニットを第１遮断器ユニットとし、
   前記第２遮断器と、前記第３断路器および前記第４断路器とを有するユニットを第２遮断器ユニットとし、
   前記第３遮断器と、前記第５断路器および前記第６断路器とを有するユニットを第３遮断器ユニットとし、
   前記第１遮断器の一端には前記第１断路器を介して第１主母線を接続し、
   前記第１遮断器の他端には前記第２断路器と前記第３断路器とを介して前記第２遮断器の一端を接続し、
   前記第２遮断器の他端には前記第４断路器と前記第５断路器とを介して前記第３遮断器の一端に接続し、
   前記第３遮断器の他端には前記第６断路器を介して第２主母線を接続し、
   前記第１遮断器と前記第２遮断器との間および前記第２遮断器と前記第３遮断器の間からそれぞれ電気的に接続された第１分岐母線および第２分岐母線を分岐し、
   前記第１分岐母線および前記第２分岐母線の端部に外部接続用の端部機器を接続したガス絶縁開閉装置において、
   前記第１主母線および前記第２主母線を所定間隔で平行に配置し、
   前記各遮断器ユニットは、ユニットの主軸を、前記各主母線と鉛直になるように配置し、
   前記第１主母線から見て前記第２主母線と反対側を第１主母線の外側とし、
   前記第２主母線から見て前記第１主母線と反対側を第２主母線の外側として、
   前記第１遮断器ユニットおよび前記第２遮断器ユニットを前記第１主母線の外側に配置し、
   前記第３遮断器ユニットを前記第２主母線の外側に配置したことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
2. 前記第２遮断器ユニットの主軸と前記第３遮断器ユニットの主軸とを同一軸上に配置したことを特徴とする請求項１記載のガス絶縁開閉装置。
3. 前記第１遮断器ユニットおよび前記第２遮断器ユニットを、前記第１主母線および前記第２主母線の長手方向に隣接して配置したことを特徴とする請求項２に記載のガス絶縁開閉装置。
4. 前記第１遮断器ユニットの主軸と前記第３遮断器ユニットの主軸とを同一軸上に配置したことを特徴とする請求項１記載のガス絶縁開閉装置。
5. 前記第２遮断器ユニットおよび前記第３遮断器ユニットを、前記第１主母線および前記第２主母線の長手方向に隣接して配置したことを特徴とする請求項４に記載のガス絶縁開閉装置。
6. 前記第１主母線および前記第２主母線は三相一括ガス絶縁母線からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のガス絶縁開閉装置。
7. 前記第１分岐母線および前記第２分岐母線は三相一括ガス絶縁母線からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のガス絶縁開閉装置。

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