JP6561643B2 - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents
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特許文献1に記載されている三相一括形のガス絶縁開閉装置は、密閉した容器の内部に、三相の消弧室が所定の絶縁距離をあけて直線状に配置され、絶縁性能に優れたSF6ガスなどの絶縁性ガスを容器内に充填することで各相の消弧室の間の絶縁を確保している。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の消弧室の間の絶縁性を十分に確保し、小型化を図ることができるガス絶縁開閉装置を提供することを目的としている。
また、隣接する消弧室同士の高さも異なっていることから、固定アーク接触子側から放出された高熱状態の導電性ガスは、隣接する消弧室の内部に流れ難くなり、絶縁性を損なうおそれがない。
また、以下に示す第1から第3実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
第1実施形態の三相一括形のガス絶縁開閉装置について、図1及び図2を参照して説明する。
第1実施形態の三相一括形のガス絶縁開閉装置は、操作箱1上に、有蓋筒形状の容器2が設置され、この容器2内に、第1相〜第3相の消弧室3A,3B,3Cが互いに平行とされて操作箱1上に直線状に配置されているとともに、容器2内にSF6ガスが充填されている。なお、図1において符号2aを容器上部空間とし、符号2bを容器下部空間とする。
図1の第1相の消弧室3Aは開極した状態を示している。
この第1相の消弧室3Aは、操作箱1上に支持碍子4を介して固定された可動部6と、この可動部6に絶縁支持筒7を介して接続している固定部5とを備えている。
固定部5は、固定導電筒8と、この固定導電筒8の容器上部空間2a側に同軸に接続されている固定冷却筒9と、固定導電筒8に支持され、母線側導体(不図示)が接続している固定アーク接触子10とを備えている。
そして、絶縁支持筒7の内周面に、パッファピストン14の外周面が摺動自在に接している。
パッファ室17は、パッファピストン14、パッファシリンダ15、中間筒16、可動アーク接触子13及び絶縁支持筒7で囲まれた空間により形成されている。そして、図1における操作ロッド12の上昇駆動により可動アーク接触子13及びノズル18が上昇すると、パッファピストン14も絶縁支持筒7の内周面を摺動しながら上昇してパッファ室17の容積が大きくなっていく。また、操作ロッド12の下降駆動により可動アーク接触子13及びノズル18が下降していくと、パッファピストン14も下降してパッファ室17の容積が小さくなっていき、パッファ室17に溜まっていたSF6ガスがノズル18から上方に吹き出す。
また、図1において第1相の消弧室3Aに隣接している第2相の消弧室3Bも、開極した状態を示している。
この第2相の消弧室3Bは、操作箱1上に円筒形状の台座20が配置されており、この台座20の上に、支持碍子4を介して可動部6が固定され、この可動部6に絶縁支持筒7を介して固定部5が接続されている。第2相の消弧室3Bの可動部6は、台座20の中空部20aを操作ロッド12が通過しているとともに、他の構造も第1相の消弧室3Aの可動部6と同じである。
このように、第2相の消弧室3Bが台座20上に配置されているので、図1に示すように、第1相の消弧室3Aと比較して固定冷却筒9が上方位置に配置されている。
また、第2相の消弧室3Bの最も外周形状が大きい部位は、第1相の消弧室3Aと同様に、絶縁支持筒7の他端部のシールリング19が配置されている部位である。この第2相の消弧室3Bの最も外周形状が大きいシールリング19と、第1相の消弧室3Aの絶縁支持筒7の外周との間に、所定の絶縁距離L1が設定されている。
さらに、図1において第2相の消弧室3Bに隣接している第3相の消弧室3Cも、開極した状態を示している。
そして、第3相の消弧室3Cは、操作箱1上に支持碍子4を介して可動部6が固定されているので、第2相の消弧室3Bと比較して固定冷却筒9が下方位置に配置されている。
また、第2相の消弧室3Bの最も外周形状が大きいシールリング19と、これに対向している第3相の消弧室3Cの絶縁支持筒7の外周との間に、所定の絶縁距離L2が設定されている。
電力系統の運転中、第1相〜第3相の消弧室3A,3B,3Cは投入された状態にあり、各相の消弧室3A,3B,3Cの操作ロッド12の伸長駆動により可動アーク接触子13及びノズル18が固定アーク接触子10側に移動し、可動アーク接触子13が固定アーク接触子10に接触する。主回路の電流は、母線側導体を通じて供給され、各相の消弧室3A,3B,3Cの固定アーク接触子10、可動アーク接触子13、可動導電筒11を通った後、線路側導体を流れて線路側ユニットへ供給される。
可動アーク接触子13及び固定アーク接触子10の開極動作とともにパッファピストン14も下降してパッファ室17の容積が小さくなっていき、パッファ室17に溜まっていたSF6ガスがノズル18から固定アーク接触子10側に吹き出す。そして、固定アーク接触子10と可動アーク接触子13との間に発生しているアークは、ノズル18から吹き出したSF6ガスにより消弧される。
そして、アークを消弧した際に発生した高温の導電性ガスは、各相の消弧室3A,3B,3Cの固定冷却筒9から容器2の容器上部空間2aに放出される。
なお、本発明の複数の消弧室が第1相〜第3相の消弧室3A,3B,3Cに対応している。
容器2内で互いに平行に直線状に配置されている第1相〜第3相の消弧室3A,3B,3Cは、隣接する各相の消弧室同士(消弧室3A及び消弧室3B、消弧室3B及び消弧室3C)の高さが異なって配置されているので、第2相の消弧室3Bの最も外周形状が大きいシールリング19と、これに対向する第1相の消弧室3A及び第3相の消弧室3Cの外周形状が小さい部位(絶縁支持筒7の外周)との間に、絶縁性を十分に確保した絶縁距離L1,L2を設けている。
次に、第2実施形態の三相一括形のガス絶縁開閉装置について、図3を参照して説明する。なお、図1及び図2で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
第2実施形態の三相一括形のガス絶縁開閉装置は、長手方向の両端部が開口している筒形状の容器23と、容器23の一方の開口部を閉塞している第1操作箱21と、容器23の他方の開口部を閉塞している第2操作箱22と、容器23内に互いに平行に直線状に配置されている第1相〜第3相の消弧室3A,3B,3Cとを備えているとともに、容器23内にSF6ガスが充填されている。なお、図3において符号23aを第1操作箱側容器空間と称し、符号23bを第2操作箱側容器空間と称する。
また、第1相の消弧室3Aに隣接している第2相の消弧室3Bも、図1の第1実施形態で示したものと同一の構成部品で形成されているが、第1実施形態の第2相の消弧室3Bとは構成部品の配置位置が逆向きとなっており、第2操作箱22側に可動部6が配置され、第1操作箱21側に固定部5が配置されている。
さらに、第2相の消弧室3Bに隣接している第3相の消弧室3Cは、第1操作箱21上に支持碍子4を介して固定された可動部6と、この可動部6に絶縁支持筒7を介して接続している固定部5とを備えており、第1相の消弧室3Aと同一の向きに配置されている。
そして、第2相の消弧室3Bの最も外周形状が大きいシールリング19と、これに対向している第3相の消弧室3Cの絶縁支持筒7の外周との間に、所定の絶縁距離L4を設定している。
電力系統の運転中、第1相〜第3相の消弧室3A,3B,3Cは投入された状態にあり、各相の消弧室3A,3B,3Cの操作ロッド12の伸長駆動により可動アーク接触子13及びノズル18が固定アーク接触子10側に移動し、可動アーク接触子13が固定アーク接触子10に接触する。主回路の電流は、母線側導体を通じて供給され、各相の消弧室3A,3B,3Cの固定アーク接触子10、可動アーク接触子13、可動導電筒11を通った後、線路側導体を流れて線路側ユニットへ供給される。
可動アーク接触子13及び固定アーク接触子10の開極動作とともにパッファ室17の容積が小さくなっていき、パッファ室17に溜まっていたSF6ガスがノズル18から上方に吹き出す。そして、固定アーク接触子10と可動アーク接触子13との間に発生しているアークは、ノズル18から吹き出したSF6ガスにより消弧される。
なお、本発明に係る複数の消弧室が第1相〜第3相の消弧室3A,3B,3Cに対応している。また、本発明に記載されている、隣接する消弧室同士は固定アーク接触子及び可動アーク接触子が逆向きとされて配置されている、ということが、第1相の消弧室3Aに隣接している第2相の消弧室3Bと、第2相の消弧室3Bに隣接している第3相の消弧室3Cに対応している。
容器23内で互いに平行に直線状に配置されている第1相〜第3相の消弧室3A,3B,3Cは、隣接する各相の消弧室同士(消弧室3A及び消弧室3B、消弧室3B及び消弧室3C)の配置位置が逆向きとなって配置されているので、第2相の消弧室3Bの最も外周形状が大きいシールリング19と、これに対向する第1相の消弧室3A及び第3相の消弧室3Cの外周形状が小さい部位(絶縁支持筒7の外周)との間に、絶縁性を十分に確保した絶縁距離L3,L4を設けている。
また、第2実施形態は、隣接する各相の消弧室同士(消弧室3A及び消弧室3B、消弧室3B及び消弧室3C)の配置位置が逆向きとなっていることで、アークを消弧した際に、各相の消弧室3A,3B,3Cの固定冷却筒9から放出された高熱状態の導電性ガスが、第1操作箱側容器空間23a及び第2操作箱側容器空間23bに分散して放出され、隣接する消弧室の内部に流れ難くなる。そして、所定の時間が経って他の消弧室に流れ込んだ導電性ガスは冷却されているので、絶縁性を損なうおそれがない。
第3実施形態の三相一括形のガス絶縁開閉装置について、図4及び図5を参照して説明する。なお、第3実施形態も、図1及び図2で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
第3実施形態の三相一括形のガス絶縁開閉装置は、図4に示すように、操作箱30上に、有蓋円筒形状の容器31が設置され、この容器31内に、第1相〜第3相の消弧室3A,3B,3Cが操作箱30から立ち上がった状態で配置されているとともに、容器31内にSF6ガスが充填されている。なお、容器31内の符号31aを容器上部空間と称する。
これら傾斜台32A,32B,32C上に、第1相〜第3相の消弧室3A,3B,3Cが、円周S方向の同一方向に、同一の所定角度で傾きながら立ち上がっている。
各相の消弧室3A,3B,3Cは、図4及び図5では詳細には記載していないが、傾斜台32A,32B,32C側に支持碍子4を介して図1と同様に可動部6が配置され、この可動部6に絶縁支持筒7を介して先端側に固定部5が配置されている。なお、消弧室3A,3B,3Cにおいて、可動部6、絶縁支持筒7、固定部5の内部構造は、図1の構成と同じである。
可動アーク接触子13及び固定アーク接触子10の開極動作とともにパッファピストン14も下降してパッファ室17の容積が小さくなっていき、パッファ室17に溜まっていたSF6ガスがノズル18から固定アーク接触子10側に吹き出す。そして、固定アーク接触子10と可動アーク接触子13との間に発生しているアークは、ノズル18から吹き出したSF6ガスにより消弧される。
ここで、第1相の消弧室3Aは所定の角度で傾きながら立ち上がっているので、固定冷却筒9から容器31の容器上部空間31aに放出される高温の導電性ガスは、図4に示すように、容器31の内壁に沿って流れていく。
また、第2相の消弧室3B及び第3相の消弧室3Cも、第1相の消弧室3Aと同一方向に同一の角度で傾きながら立ち上がっているので、固定冷却筒9から容器31の容器上部空間31aに放出される高温の導電性ガスは、第1相の消弧室3Aからの導電性ガスの流れと同一方向に、容器31の内壁に沿って流れていく。
なお、本発明に係る複数の消弧室が第1相〜第3相の消弧室3A,3B,3Cに対応している。本発明に係る所定直径の円周が所定直径の円周Sに対応している。
第1相〜第3相の消弧室3A,3B,3Cは、円筒形状の容器31内に所定直径の円周S上に等間隔に配置されているので、各相の消弧室間の絶縁距離を十分に確保することができるとともに、ガス絶縁開閉装置の小型化を図ることができる。
また、各相の消弧室3A,3B,3Cは、同一方向に同一の角度で傾きながら立ち上がっているので、各相の消弧室3A,3B,3Cの固定冷却筒9から放出された高熱状態の導電性ガスは、容器31の内壁に沿って同一方向に流れていく。このため、高熱状態の導電性ガスは隣接する消弧室の内部に流れ難くなり、所定の時間が経った導電性ガスは冷却されているので、各相の消弧室3A,3B,3Cに流れ込んでも絶縁性を損なうおそれがない。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に記載された発明特定事項によってのみ定められるものである。
2 容器
2a 容器上部空間
2b 容器下部空間
3A 第1相の消弧室
3B 第2相の消弧室
3C 第3相の消弧室
4 支持碍子
5 固定部
6 可動部
7 絶縁支持筒
8 固定導電筒
9 固定冷却筒
10 固定アーク接触子
11 可動導電筒
12 操作ロッド
13 可動アーク接触子
14 パッファピストン
15 パッファシリンダ
16 中間筒
17 パッファ室
18 ノズル
19 シールリング
20 台座
21 第1操作箱
22 第2操作箱
23 容器
23a 第1操作箱側容器空間
23b 第2操作箱側容器空間
30 操作箱
31 容器
31a 容器上部空間
L1,L2、L3、L4 絶縁距離
Claims (2)
- 絶縁性ガスを封入した容器内に複数の消弧室が配置されているガス絶縁開閉装置において、
前記複数の消弧室は、長手方向の一端側に設けた固定アーク接触子と、長手方向の他端側に設けた可動アーク接触子と、前記可動アーク接触子側に設けたパッファ室とを有し、前記固定アーク接触子及び前記可動アーク接触子の開極時にアークが発生すると、前記パッファ室の圧縮により放出された前記絶縁性ガスがアークに吹き付けられて消弧され、高温状態の導電性ガスが前記一端側から前記容器内の空間へ放出される構造とされており、
前記複数の消弧室は、前記固定アーク接触子及び前記可動アーク接触子の配置位置を同一として互いに平行に配置されているとともに、隣接する前記消弧室同士の高さが異なって配置されており、
高い位置に配置された前記消弧室の位置における前記容器の天井高さが、低い位置に配置された前記消弧室の位置における前記容器の天井高さよりも高いことを特徴とするガス絶縁開閉装置。 - 絶縁性ガスを封入した容器内に複数の消弧室が配置されているガス絶縁開閉装置において、
前記複数の消弧室は、長手方向の一端側に設けた固定アーク接触子と、長手方向の他端側に設けた可動アーク接触子と、前記可動アーク接触子側に設けたパッファ室とを有し、前記固定アーク接触子及び前記可動アーク接触子の開極時にアークが発生すると、前記パッファ室の圧縮により放出された前記絶縁性ガスがアークに吹き付けられて消弧され、高温状態の導電性ガスが前記一端側から前記容器内の空間へ放出される構造とされており、
前記複数の消弧室は、前記固定アーク接触子及び前記可動アーク接触子の配置位置を同一として、所定直径の円周上に等間隔に配置されているとともに、前記円周上の同一方向に同一角度で傾きながら立ち上がって配置されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
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