JP6689161B2 - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、ガス絶縁開閉装置に関する。

近年、電力需要の増大に伴い、高電圧大容量の電気所が必要となっている。このような電気所においては、比較的長尺のガス絶縁母線（Gus Insulated Bus：ＧＩＢ）が用いられる。そして、ガス絶縁母線には、ガス絶縁母線の熱伸縮による変位を吸収するための伸縮継手が設けられることがある。

ところで、ガス絶縁母線には、ガス絶縁母線の容器内に封入された絶縁ガスによるガス圧推力が作用する。このため、ガス絶縁母線を含むガス絶縁開閉装置では、ガス絶縁母線を比較的強固に基礎に固定する構造や、ガス圧推力を補償する複雑な構造などが必要になる。そして、これらのような構造がガス絶縁開閉装置に設けられると、ガス絶縁開閉装置が大型化する場合があった。

特開昭６０−２１６７１０号公報 実開平１−６４９２３号公報 特開平４−１９３００９号公報 特開平５−３１６６１５号公報

本発明が解決しようとする課題は、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である。

実施形態のガス絶縁開閉装置は、複数の容器と、伸縮継手と、金属製の連結部材とを持つ。前記複数の容器には、絶縁ガスが封入される。前記伸縮継手は、前記複数の容器の間に設けられている。前記連結部材は、前記複数の容器の外部に配置され、前記複数の容器を連結している。

第１の実施形態のガス絶縁開閉装置の構成例を示す単線結線図。 第１の実施形態のガス絶縁開閉装置を示す断面図。 第１の実施形態のガス絶縁開閉装置を示す側面図。 第１の実施形態のガス絶縁開閉装置の一部を拡大して示す図。 第２の実施形態のガス絶縁開閉装置を示す側面図。 第２の実施形態のガス絶縁開閉装置を示す断面図。 第３の実施形態のガス絶縁開閉装置を示す側面図。

以下、実施形態のガス絶縁開閉装置を、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。

（第１の実施形態）
図１から図４を参照し、第１の実施形態のガス絶縁開閉装置１について説明する。
まず、ガス絶縁開閉装置１の全体構成について説明する。

図１は、本実施形態のガス絶縁開閉装置１の構成例を示す単線結線図である。
図１に示すように、ガス絶縁開閉装置１は、主母線１１Ａ，１１Ｂ、遮断器１２、計器用変流器１３Ａ，１３Ｂ、断路器１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ、作業用接地開閉器１５Ａ，１５Ｂ，線路側接地開閉器１５Ｃ、線路側ガス絶縁母線１６、計器用変圧器１７、避雷針１８、およびブッシング１９を備えている。

主母線１１Ａ，１１Ｂ（第１主母線１１Ａ、第２主母線１１Ｂ）の各々は、ガス絶縁母線であり、例えば電気所において送電線回線や変圧器回線などの回線ユニットの間に延びている。主母線１１Ａ，１１Ｂは、高電圧の電流が流れる導体３１と、この導体３１を収容した複数の容器（タンク）３２とを有する（図２、図３参照）。複数の容器３２内には、例えば六フッ化硫黄（ＳＦ_６）のような絶縁性に優れた絶縁ガスが封入されている。主母線１１Ａ，１１Ｂは、例えば３本の導体３１を１つの容器３２内に収容した三相一括形のガス絶縁母線である。ただし本願でいう「主母線」および「ガス絶縁母線」は、１本の導体３１のみを容器３２内に収容した単相形のガス絶縁母線などでもよい。なお、主母線１１Ａ，１１Ｂの構成については、詳しく後述する。

遮断器（ガス遮断器）１２は、主母線１１Ａ，１１Ｂと、線路側ガス絶縁母線１６との間に設けられている。遮断器１２は、高電圧の電流が流れる電気経路を遮断する遮断器である。遮断器１２は、上記絶縁ガスが封入された容器と、この容器に収容されて電気経路を開閉する接点部などを有する。

遮断器１２の母線側には、計器用変流器１３Ａ、断路器１４Ａ，１４Ｂ（第１断路器１４Ａ、第２断路器１４Ｂ）、および作業用接地開閉器１５Ａが設けられている。遮断器１２は、計器用変流器１３Ａ、断路器１４Ａ，１４Ｂ、および作業用接地開閉器１５Ａを介して、主母線１１Ａ，１１Ｂに接続されている。例えば、第１断路器１４Ａは、計器用変流器１３Ａと第１主母線１１Ａとの間に設けられている。第２断路器１４Ｂは、計器用変流器１３Ａと第２主母線１１Ｂとの間に設けられている。

一方で、遮断器１２の線路側には、計器用変流器１３Ｂ、断路器１４Ｃ、接地開閉器１５Ｂ，１５Ｃ、ガス絶縁母線１６、計器用変圧器１７、避雷針１８、およびブッシング１９が設けられている。遮断器１２は、計器用変流器１３Ｂ、断路器１４Ｃ、接地開閉器１５Ｂ，１５Ｃ、およびガス絶縁母線１６を介して、ブッシング１９に接続されている。計器用変圧器１７および避雷針１８は、接地開閉器１５Ｃとブッシング１９との間に接続されている。
なお、ガス絶縁開閉装置１の構成は、上記例に限定されない。例えば、ガス絶縁開閉装置１は、ブッシング１９に代えて、変圧器などを有してもよい。

次に、ガス絶縁開閉装置１の物理的な構成例について説明する。
図２は、本実施形態のガス絶縁開閉装置１を示す断面図である。
図２に示すように、本実施形態の遮断器１２は、この遮断器１２の長手方向を略水平に沿わせて配置されている。また、遮断器１２は、ガス絶縁開閉装置１が設置される基礎（設置面）Ｂの比較的近くに配置されている。これにより、遮断器１２は、低重心となり、ガス絶縁開閉装置１の耐震性が高められている。本実施形態では、遮断器１２は、この遮断器１２の長手方向を主母線１１Ａ，１１Ｂの軸方向とは交差させる姿勢（例えば略直交させる姿勢）で配置されている。また、遮断器１２は、上端部および水平方向の端部に接続用の口出し部１２ａ，１２ｂを有する。

ここで、本実施形態のガス絶縁開閉装置１は、上述した構成に加えて、第１着脱装置２１および第２着脱装置２２を有する。第１着脱装置２１は、遮断器１２と主母線１１Ａ，１１Ｂとを接続する「接続部材」の一例である。本実施形態では、第１着脱装置２１は、遮断器１２の上方に配置され、遮断器１２の上端部の口出し部１２ａに接続されている。第１着脱装置２１は、例えばＴ字形に形成され、左右の両側に接続用の口出し部２１ａ，２１ｂを有する。一方の口出し部２１ａには、第１断路器１４Ａが接続されている。他方の口出し部２１ｂには、第２断路器１４Ｂが接続されている。また、第１着脱装置２１には、計器用変流器１３Ａが設けられている。

第１断路器１４Ａは、この第１断路器１４Ａを操作する操作装置１４Ａａを有する。同様に、第２断路器１４Ｂは、この第２断路器１４Ｂを操作する操作装置１４Ｂａを有する。作業用接地開閉器１５Ａは、この作業用接地開閉器１５Ａを操作する操作装置１５Ａａを有する。図２に示すように、これら操作装置１４Ａａ，１４Ｂａ，１５Ａａは、断路器１４Ａ，１４Ｂと遮断器１２との間に形成されるスペースに配置されている。

第１主母線１１Ａおよび第２主母線１１Ｂは、例えば、略水平方向に沿って設けられている。例えば、第１主母線１１Ａおよび第２主母線１１Ｂは、互いに略同じ高さに配置され、互いに略平行に延びている。本実施形態では、第１主母線１１Ａおよび第２主母線１１Ｂは、遮断器１２よりも上方に配置されている。例えば、第１主母線１１Ａおよび第２主母線１１Ｂの各々の少なくとも一部は、遮断器１２の上方を通過して延びている。

第１主母線１１Ａおよび第２主母線１１Ｂは、互いに対向するように設けられた単相分岐部１１ｃを有する。第１主母線１１Ａの単相分岐部１１ｃには、第１断路器１４Ａが接続されている。第２主母線１１Ｂの単相分岐部１１ｃには、第２断路器１４Ｂが接続されている。これにより、遮断器１２は、計器用変流器１３Ａおよび断路器１４Ａ，１４Ｂを介して、主母線１１Ａ，１１Ｂに接続されている。言い換えると、遮断器１２は、第１着脱装置２１を介して、主母線１１Ａ，１１Ｂの容器３２に接続されている。例えば、本実施形態の主母線１１Ａ，１１Ｂ、断路器１４Ａ，１４Ｂ、および作業用接地開閉器１５Ａは、母線一体形断路器２５Ａ，２５Ｂとして形成されている。

一方で、第２着脱装置２２は、遮断器１２の水平方向の端部の口出し部１２ｂに接続されている。本実施形態では、線路側の断路器１４Ｃおよび接地開閉器１５Ｂ，１５Ｃは、直線形の断路器設置装置２７として一体に形成されている。断路器設置装置２７は、断路器１４Ｃおよび接地開閉器１５Ｂ，１５Ｃを収容するとともに、これら断路器１４Ｃおよび接地開閉器１５Ｂ，１５Ｃを操作する操作装置１４Ｃａ，１５Ｂａ，１５Ｃａを有する。第２着脱装置２２には、計器用変流器１３Ｂ、断路器設置装置２７、およびガス絶縁母線１６が順に接続されている。

次に、主母線１１Ａ，１１Ｂの構成について詳しく説明する。
なお以下では、第１主母線１１Ａの構成について説明する。第２主母線１１Ｂの構成は、第１主母線１１Ａの構成と略同じである。

図３は、本実施形態のガス絶縁開閉装置１を示す側面図である。
図３に示すように、第１主母線１１Ａ（以下、単に主母線１１Ａと称する）は、導体３１、複数の容器３２、伸縮継手３３、スペーサ３４、およびスタッド３５を有する。

導体３１は、例えば、略水平方向に沿って直線状に延びている。導体３１は、伸縮継手３３の内部を通り、複数の容器３２の内部に亘って延びている。導体３１は、上述したように高電圧の電流が流れ、発熱する。

複数の容器３２の各々は、導体３１の延伸方向に沿って略水平方向に延びている。複数の容器３２は、導体３１を囲む筒状に形成されている。複数の容器３２は、略水平方向に直線状に並べて配置されている。例えば、複数の容器３２は、容器３２の長手方向（主母線１１Ａの軸方向）において互いに並べられている。複数の容器３２は、例えばアルミニウム合金のような金属製である。複数の容器３２は、周囲環境の温度上昇や、日射、および導体３１の発熱による温度上昇などによって熱膨張する。例えば、複数の容器３２は、これら複数の容器３２が並ぶ方向（主母線１１Ａの軸方向）に比較的大きく熱膨張する。また、複数の容器３２の内部には、上記絶縁ガスが大気圧よりも高い圧力（例えば比較的高い圧力）で封入されている。

伸縮継手（ベローズ）３３は、主母線１１Ａにおいて、例えば所定間隔毎に設けられている。ここで、主母線１１Ａの外形を形成する複数の容器３２のなかで、伸縮継手３３の両側に分かれて配置された２つの容器３２を、第１容器３２Ａおよび第２容器３２Ｂと称する。伸縮継手３３は、第１容器３２Ａと第２容器３２Ｂとの間に設けられ、第１容器３２Ａと第２容器３２Ｂとの間を接続している。本実施形態では、伸縮継手３３は、容器３２の長手方向で第１容器３２Ａと第２容器３２Ｂとの間に設けられている。伸縮継手３３は、空洞状に形成され、第１容器３２Ａの内部と第２容器３２Ｂの内部とを連通させている。伸縮継手３３は、例えば蛇腹状に形成されており、第１容器３２Ａと第２容器３２Ｂとが並ぶ方向で伸縮可能である。これにより、伸縮継手３３は、複数の容器３２の熱膨張および熱収縮に伴う変位を吸収する。また、伸縮継手３３の内部にも、上記絶縁ガスが大気圧よりも高い圧力（例えば比較的高い圧力）で封入されている。

スペーサ３４は、伸縮継手３３と第１容器３２Ａとの間、および伸縮継手３３と第２容器３２Ｂとの間などに設けられている。スペーサ３４は、例えば湾曲した形状で容器３２の内部に配置されるとともに、電気絶縁性を有する。スペーサ３４は、容器３２の内部において導体３１を支持する。スペーサ３４は、例えば複数の容器３２の内部をいくつかの空間に仕切るガス区分スペーサであるが、これに限定されない。スペーサ３４には、容器３２に封入された絶縁ガスによるガス圧推力（図３中に矢印Ａで示す）が作用する。ガス圧推力の大きさは、伸縮継手３３の断面積とガス圧力との積に対応する。このガス圧推力は、第１容器３２Ａおよび第２容器３２Ｂを互いに離す方向の力として第１容器３２Ａおよび第２容器３２Ｂに作用する。

スタッド３５は、支持棒３５ａと、第１固定部３５ｂ、および第２固定部３５ｃを有する。支持棒３５ａは、伸縮継手３３の両端部のフランジに設けられた貫通穴に挿入されている。支持棒３５ａは、例えばこの支持棒３５ａの周面の少なくとも一部にねじ部を有する。第１固定部３５ｂは、例えば支持棒３５ａのねじ部に取り付けられる複数のボルトを含み、伸縮継手３３の一端部に設けられた第１フランジに支持棒３５ａを固定する。同様に、第２固定部３５ｃは、例えば支持棒３５ａのねじ部に取り付けられる複数のボルトを含み、伸縮継手３３の他端部に設けられた第２フランジに支持棒３５ａを固定可能である。なお、第２固定部３５ｃによる伸縮継手３３に対する支持棒３５ａの固定は、ガス絶縁開閉装置１の使用時には緩められている。このため、伸縮継手３３は、スタッド３５に制約されずに伸縮可能である。

次に、主母線１１Ａ，１１Ｂを支持する支持機構４０について説明する。
図３に示すように、ガス絶縁開閉装置１は、主母線１１Ａ，１１Ｂを支持する支持機構４０を有する。本実施形態の支持機構４０は、ガス絶縁開閉装置１が設置される基礎Ｂに固定されるとともに、基礎Ｂに対して比較的高い位置に配置された主母線１１Ａ，１１Ｂを支持する。例えば、支持機構４０は、連結部材４１、固定脚４２Ａ，４２Ｂ、摺動脚４３Ａ，４３Ｂ、および架台４４を有する。

まず、連結部材４１について説明する。
連結部材４１は、主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２の外部に設けられている。連結部材４１は、主母線１１Ａ，１１Ｂの第１容器３２Ａと第２容器３２Ｂとを互いに連結することで、上記ガス圧推力による第１容器３２Ａおよび第２容器３２Ｂの変位を規制する。連結部材４１は、鋼材のような金属製である。ただし、連結部材４１の材質は、上記例に限定されない。連結部材４１は、鋼材以外の金属製であってもよい。

連結部材４１の線膨張係数は、容器３２の線膨張係数よりも小さい。例えば、容器３２の材質の一例であるアルミニウムの線膨張係数は、２３．９×１０^−６（／℃）である。一方で、連結部材４１の材質の一例である鉄の線膨張係数は、１１．７×１０^−６（／℃）である。このため、容器３２が比較的大きく熱膨張する場合であっても、連結部材４１の熱膨張は比較的小さい。また、ガス絶縁開閉装置１が設置される基礎Ｂは、例えばコンクリート製である。言い換えると、基礎Ｂの線膨張係数は、連結部材４１の線膨張係数と近い。このため、連結部材４１と基礎Ｂとの間には、熱膨張に伴う変位差が生じにくい。言い換えると、連結部材４１と基礎Ｂとの間に生じる熱膨張に伴う変位差は、容器３２と連結部材４１との間に生じる熱膨張に比べて小さい。

例えば、連結部材４１は、Ｈ形鋼で形成されている。ただし、連結部材４１は、Ｈ形鋼に限らず、いわゆる形鋼やその他形状の部材で形成されてもよい。また、連結部材４１は、１つの部材によって形成される場合に限らず、比較的短い複数の部材が互いに連結されることで形成されてもよい。

本実施形態では、連結部材４１は、主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２の下方に配置され、複数の容器３２と架台４４との間に設けられている。連結部材４１は、主母線１１Ａ，１１Ｂの延伸方向に沿って、主母線１１Ａ，１１Ｂと略平行に直線状に延びている。例えば、連結部材４１は、第１容器３２Ａ、伸縮継手３３、および第２容器３２Ｂの下方に亘って延びている。連結部材４１は、主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２に面する支持面（スライド面）４１ｓを有する。支持面４１ｓは、平面状に形成されるとともに、主母線１１Ａ，１１Ｂと略平行に延びている。支持面４１ｓには、後述する固定脚４２Ａ，４２Ｂおよび摺動脚４３Ａ，４３Ｂが取り付けられている。

次に、固定脚４２Ａ，４２Ｂについて説明する。
図３に示すように、固定脚４２Ａ，４２Ｂ（第１固定脚４２Ａ、第２固定脚４２Ｂ）は、連結部材４１の支持面４１ｓに取り付けられ、主母線１１Ａ，１１Ｂの容器３２と連結部材４１との間に配置されている。固定脚４２Ａ，４２Ｂは、連結部材４１に対して主母線１１Ａ，１１Ｂの容器３２を支持する。固定脚４２Ａ，４２Ｂの各々は、「固定支持部材」の一例である。

図４は、第１固定脚４２Ａおよび第１摺動脚４３Ａの周りを拡大して示す図である。
図４に示すように、第１固定脚４２Ａは、受け部５１と、基部５２とを有する。例えば、受け部５１は、第１容器３２Ａの外形に沿う円弧状の接続面（支持面）５１ａを有する（図２参照）。受け部５１は、例えば溶接などで、第１容器３２Ａに固定されている。一方で、基部５２は、連結部材４１の支持面４１ｓに沿う板状に形成されている。基部５２には、この基部５２を連結部材４１に固定する固定部材５３（例えばボルト）が通される挿通穴５４が設けられている。例えば、挿通穴５４は、丸穴である。基部５２は、挿通穴５４に通される固定部材５３によって連結部材４１に固定される。これにより、第１固定脚４２Ａは、第１容器３２Ａと連結部材４１とを固定する。

なお、第２固定脚４２Ｂの構成は、第１固定脚４２Ａと略同じである。すなわち、第２固定脚４２Ｂに関する説明は、上記第１固定脚４２Ａに関する説明において、「第１固定脚４２Ａ」を「第２固定脚４２Ｂ」と、「第１容器３２Ａ」を「第２容器３２Ｂ」と、読み替えればよい。

このような構成により本実施形態では、連結部材４１は、第１固定脚４２Ａおよび第２固定脚４２Ｂを介して、第１容器３２Ａと第２容器３２Ｂとを連結している。これにより、連結部材４１は、上記ガス圧推力による第１容器３２Ａおよび第２容器３２Ｂの変位を規制する。

次に、摺動脚４３Ａ，４３Ｂについて説明する。
図３に示すように、摺動脚４３Ａ，４３Ｂ（第１摺動脚４３Ａ、第２摺動脚４３Ｂ）は、連結部材４１の支持面４１ｓに取り付けられ、主母線１１Ａ，１１Ｂの容器３２と連結部材４１との間に配置されている。摺動脚４３Ａ，４３Ｂは、連結部材４１に対して主母線１１Ａ，１１Ｂの容器３２を支持する。摺動脚４３Ａ，４３Ｂの各々は、「摺動支持部材」の一例である。

図４に示すように、第１摺動脚４３Ａは、受け部６１と、基部６２とを有する。例えば、受け部６１は、第１容器３２Ａの外形に沿う円弧状の接続面（支持面）６１ａを有する（図２参照）。受け部６１は、例えば溶接などで、第１容器３２Ａに固定されている。一方で、基部６２は、連結部材４１の支持面４１ｓに沿う板状に形成されている。基部６２には、この基部６２を連結部材４１に取り付ける取付部材６３（例えばボルト）が通される挿通穴６４が設けられている。例えば、挿通穴６４は、伸縮継手３３の伸縮方向に延びた長穴である。取付部材６３は、伸縮継手３３の伸縮方向に沿って挿通穴６４の内周面に対して相対的に移動可能である。基部６２は、挿通穴６４に通される取付部材６３によって連結部材４１に取り付けられるとともに、連結部材４１に対して摺動可能である。例えば、基部６２は、連結部材４１の支持面４１ｓに案内され、支持面４１ｓに沿って摺動可能である。なお、取付部材６３の変位を許容する長穴の挿通穴６４は、基部６２に代えて、連結部材４１に設けられてもよい。また上記構成に代えて、または上記構成に加えて、第１容器３２Ａに対して受け部６１が摺動可能であってもよい。すなわち、第１摺動脚４３Ａは、第１容器３２Ａおよび連結部材４１の少なくとも一方に対して摺動可能であればよい。

図３に示すように、第１摺動脚４３Ａは、複数の容器３２が並ぶ方向において、第１固定脚４２Ａと伸縮継手３３との間の位置に配置されている。すなわち、第１摺動脚４３Ａは、第１固定脚４２Ａに比べて、伸縮継手３３の近くに配置されている。

なお、第２摺動脚４３Ｂの構成は、第１摺動脚４３Ａと略同じである。すなわち、第２摺動脚４３Ｂに関する説明は、上記第１摺動脚４３Ａに関する説明において、「第１摺動脚４３Ａ」を「第２摺動脚４３Ｂ」と、「第１容器３２Ａ」を「第２容器３２Ｂ」と、「第１固定脚４２Ａ」を「第２固定脚４２Ｂ」と、読み替えればよい。

次に、架台４４について説明する。
図３に示すように、架台４４は、ガス絶縁開閉装置１が設置される基礎Ｂの上に設けられている。本実施形態の架台４４は、主母線１１Ａ，１１Ｂの容器３２に対して直接には接続されていない。架台４４は、主母線１１Ａ，１１Ｂの容器３２に対して、連結部材４１とは反対側に位置する。架台４４は、基礎Ｂと連結部材４１とに固定されている。本実施形態の架台４４は、連結部材４１を支持することで、連結部材４１を介して主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２を支持している。

図２に示すように、本実施形態では、主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２は、遮断器１２よりも上方に配置されている。架台４４は、遮断器１２の少なくとも一部よりも上方の位置まで延びている。そして、連結部材４１は、遮断器１２の少なくとも一部よりも上方の位置で、主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２と架台４４との間に設けられている。

次に、本実施形態のガス絶縁開閉装置１の作用について説明する。
図３に示すように、主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２は、周囲環境の温度上昇や、導体３１の発熱による温度上昇などによって熱膨張する。この複数の容器３２の熱膨張は、摺動脚４３Ａ，４３Ｂが連結部材４１に対して摺動するとともに、伸縮継手３３が縮むことで吸収される。

ここで、主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２には、封入された絶縁ガスによるガス圧推力（図３中の矢印Ａ参照）が作用する。このガス圧推力は、第１容器３２Ａおよび第２容器３２Ｂを互いに離す方向の力として第１容器３２Ａおよび第２容器３２Ｂに作用する。しかしながら、本実施形態では、連結部材４１によって第１容器３２Ａと第２容器３２Ｂとが連結されている。このため、第１容器３２Ａおよび第２容器３２Ｂに上記ガス圧推力が作用する場合であっても、連結部材４１によって上記ガス圧推力を受けることができる（図３中の矢印Ｂ参照）。これにより、上記ガス圧推力は、ガス絶縁開閉装置１に含まれる他の構成部材に作用しにくい。

以上のような構成によれば、ガス絶縁開閉装置１の小型化を図ることができる。
ここで、比較例として、連結部材４１が設けられていない構成について考える。この場合、第１容器３２Ａおよび第２容器３２Ｂに作用するガス圧推力が架台に作用するため、このガス圧推力を受けることができる強固な架台が必要になる。また、上記ガス圧推力は、架台を介して基礎にも加わるため、ガス絶縁開閉装置１が設置される基礎もガス圧推力に耐えられる構造にする必要がある。また、主母線やその他のガス絶縁母線が比較的高い位置に配置される場合、架台や基礎には、ガス圧推力に基づく大きなモーメントが作用する。このため、架台や基礎は、上記大きなモーメントを受けることができる強固な構造に形成される必要がある。

このようなガス圧推力に起因する不具合を解決するため、複数のばねを有したバネバランスベローズや、互いに直径が異なる複数のベローズを有した圧力均衡ベローズを採用することも考えられる。しかしながらこれらの構成を採用すると、ガス絶縁開閉装置１の高価格化や大型化、重量の増加など招く場合がある。

一方で、本実施形態のガス絶縁開閉装置１は、複数の容器３２と、伸縮継手３３と、金属製の連結部材４１とを備えている。複数の容器３２には、絶縁ガスが封入される。伸縮継手３３は、複数の容器３２の間に設けられている。連結部材４１は、複数の容器３２の外部に配置され、複数の容器３２を連結している。このような構成によれば、複数の容器３２に作用するガス圧推力の少なくとも一部を連結部材４１によって受けることができる。このため、大きなガス圧推力が架台４４や基礎Ｂに作用することを抑制することができる。その結果、主母線１１Ａ，１１Ｂを比較的強固に基礎Ｂに固定する構造や、ガス圧推力を補償する複雑な構造などを無くすまたは減らすことが可能になる。これにより、ガス絶縁開閉装置１の小型化を図ることができる。

また本実施形態の構成は、複数の容器３２を連結部材４１によって連結した単純な構成であるため、例えばバネバランスベローズや圧力均衡ベローズなどが設けられる場合に比べて、部品点数が少なく、伸縮継手の直径も大きくならず、軽量化も可能である。これにより、ガス絶縁開閉装置１の耐震性や経済性を向上させることができる。

本実施形態では、ガス絶縁開閉装置１は、架台４４をさらに備える。架台４４は、ガス絶縁開閉装置１が設置される基礎Ｂの上に設けられ、連結部材４１を支持することで、連結部材４１を介して複数の容器３２を支持する。このような構成によれば、主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２に作用するガス圧推力が架台４４に直接に作用しにくい。このため、架台４４に必要な剛性が小さくて済む。その結果、架台４４の小型化や構成の簡略化を図ることができる。これにより、ガス絶縁開閉装置１のさらなる小型化を図ることができる。また、連結部材４１が架台４４によって支持されていると、主母線１１Ａ，１１Ｂが遮断器１２のみによって支持された場合に比べて、ガス絶縁開閉装置１の耐震性を向上させることができる。

本実施形態では、連結部材４１は、主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２と架台４４との間に配置されている。このような構成によれば、上記ガス圧推力が架台４４に作用しにくくなる構成を比較的簡単な構造で実現することができる。これにより、架台４４のさらなる小型化や構成の簡略化を図ることができる。

本実施形態では、連結部材４１は、主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２の下方に配置されている。このような構成によれば、架台４４および連結部材４１によって主母線１１Ａ，１１Ｂの自重を安定して受けることができる。これにより、架台４４および連結部材４１のさらなる小型化や構成の簡略化を図ることができる。

本実施形態では、主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２は、遮断器１２よりも上方に配置されている。架台４４は、遮断器１２の少なくとも一部よりも上方の位置まで延びている。連結部材４１は、遮断器１２の少なくとも一部よりも上方の位置で主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２と架台４４との間に設けられている。このような構成によれば、主母線１１Ａ，１１Ｂが比較的高い位置に配置された場合であっても、上記ガス圧推力に起因する大きなモーメントが架台４４や基礎Ｂに入力されにくい。言い換えると、上記構成によれば、比較的高い位置に配置された主母線１１Ａ，１１Ｂを架台４４によって安定して支持することができる。これにより、遮断器１２を低重心にして耐震性の向上を図ったガス絶縁開閉装置１をより簡単な構成で実現することができる。

本実施形態では、ガス絶縁開閉装置１は、第１摺動脚４３Ａをさらに備える。第１摺動脚４３Ａは、主母線１１Ａ，１１Ｂの第１容器３２Ａと連結部材４１との間に設けられ、連結部材４１に対して第１容器３２Ａを支持する。第１摺動脚４３Ａは、複数の容器３２が並ぶ方向において第１容器３２Ａおよび連結部材４１の少なくとも一方に対して摺動可能である。このような構成によれば、連結部材４１によって複数の容器３２が連結された構造においても、第１摺動脚４３Ａによって第１容器３２Ａを安定して支持するとともに、熱膨張による第１容器３２Ａの変位を第１摺動脚４３Ａおよび伸縮継手３３によって大きく吸収することができる。また、第１摺動脚４３Ａが連結部材４１によって支持されていると、熱膨張による第１容器３２Ａの変位を吸収する構成の単純化を図ることができる。これにより、ガス絶縁開閉装置１のさらなる小型化を図ることができる。

本実施形態では、ガス絶縁開閉装置１は、第１固定脚４２Ａをさらに備える。第１固定脚４２Ａは、第１容器３２Ａと連結部材４１との間に設けられ、連結部材４１に対して第１容器３２Ａを支持するとともに、連結部材４１および第１容器３２Ａに固定されている。そして、第１摺動脚４３Ａは、複数の容器３２が並ぶ方向において、第１固定脚４２Ａと伸縮継手３３との間の位置に配置されている。このような構成によれば、連結部材４１によって第１容器３２Ａと第２容器３２Ｂとを確実に連結するとともに、熱膨張による第１容器３２Ａの変位を第１摺動脚４３Ａおよび伸縮継手３３によって大きく許容することができる。これにより、第１容器３２Ａの熱膨張や熱収縮に起因する力が架台４４および基礎Ｂに作用することを抑制することができる。その結果、ガス絶縁開閉装置１のさらなる小型化を図ることができる。

（第２の実施形態）
次に、図５および図６を参照し、第２の実施形態について説明する。本実施形態は、連結部材４１が主母線１１Ａ，１１Ｂの側方に設けられた点で第１の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。

図５は、本実施形態のガス絶縁開閉装置１を示す側面図である。図６は、本実施形態のガス絶縁開閉装置１を示す断面図である。
図５および図６に示すように、本実施形態では、ガス絶縁開閉装置１は、例えば１本の主母線１１Ａに対して、複数の連結部材４１を有する。複数の連結部材４１は、主母線１１Ａの容器３２の両側に分かれて配置されている。複数の連結部材４１の各々は、主母線１１Ａの複数の容器３２の側方に配置され、複数の容器３２と架台４４との間に設けられている。例えば、連結部材４１は、第１容器３２Ａ、伸縮継手３３、および第２容器３２Ｂの側方に亘って延びている。
このような構成によれば、第１の実施形態と同様に、ガス絶縁開閉装置１の小型化を図ることができる。

（第３の実施形態）
次に、図７を参照し、第３の実施形態について説明する。本実施形態は、基礎Ｂの不等沈下を許容する回転摺動部７４，７５が連結部材４１に設けられた点で第１の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。

図７は、本実施形態のガス絶縁開閉装置１を示す側面図である。
図７に示すように、本実施形態では、基礎Ｂは、第１基礎部材Ｂ１と、第２基礎部材Ｂ２とに分割されている。例えば、第１基礎部材Ｂ１および第２基礎部材Ｂ２は、予め不等沈下が想定される場所に対応して分かれて設けられている。なお、本実施形態が適用可能な構成は、上記例に限定されない。例えば、予め分割されていない基礎Ｂに何らかの原因で不等沈下が生じた場合でも、本実施形態の構成は有用である。

本実施形態では、連結部材４１は、第１部材７１、第２部材７２、第３部材７３、第１回転摺動部７４、および第２回転摺動部７５を有する。

第１部材７１は、例えば第１容器３２Ａに沿って設けられている。第１部材７１は、第１固定脚４２Ａおよび第１摺動脚４３Ａを介して第１容器３２Ａに固定されている。第１部材７１は、第３部材７３に重なる端部７１ａを有する。第１部材７１は、第１基礎部材Ｂ１の上に設けられた架台４４によって支持されている。

第２部材７２は、例えば第２容器３２Ｂに沿って設けられている。第２部材７２は、第２固定脚４２Ｂおよび第２摺動脚４３Ｂを介して第２容器３２Ｂに固定されている。第２部材７２は、第３部材７３に重なる端部７２ａを有する。第２部材７２は、第２基礎部材Ｂ２の上に設けられた架台４４によって支持されている。

第３部材７３は、第１部材７１と第２部材７２との間に延びており、第１部材７１と第２部材７２とを連結している。第３部材７３は、例えば伸縮継手３３に沿って設けられている。第３部材７３は、第１部材７１と重なる第１端部７３ａと、第２部材７２と重なる第２端部７３ｂとを有する。第３部材７３は、架台４４には接続されていない。

第１回転摺動部７４は、第１部材７１と第３部材７３との間に設けられている。第１回転摺動部７４は、主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２が並ぶ方向とは交差する方向に回動可能である。例えば、第１回転摺動部７４は、第１部材７１の端部７１ａと第３部材７３の第１端部７３ａとを回動可能に連結するピン８１を有する。これにより、第３部材７３は、第１部材７１に対して主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２が並ぶ方向とは交差する方向に回動可能である。

同様に、第２回転摺動部７５は、第２部材７２と第３部材７３との間に設けられている。第２回転摺動部７５は、主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２が並ぶ方向とは交差する方向に回動可能である。例えば、第２回転摺動部７５は、第２部材７２の端部７２ａと第３部材７３の第２端部７３ｂとを回動可能に連結するピン８１を有する。これにより、第３部材７３は、第２部材７２に対して主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２が並ぶ方向とは交差する方向に回動可能である。

このような構成によれば、第１の実施形態と同様に、ガス絶縁開閉装置１の小型化を図ることができる。また本実施形態では、連結部材４１は、主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２が並ぶ方向とは交差する方向に回動可能な第１回転摺動部７４を含む。このような構成によれば、基礎Ｂに不等沈下が生じた場合に、第１回転摺動部７４が回動することで、連結部材４１に生じる複数の容器３２が並ぶ方向とは略直交する方向の変位を吸収することができる。これにより、連結部材４１に大きな負荷が作用することを避けることができる。その結果、ガス絶縁開閉装置１のさらなる小型化を図ることができる。なお、第１容器３２Ａと第２容器３２Ｂとの間に生じる複数の容器３２が並ぶ方向とは略直交する方向の変位は、伸縮継手３３が斜めに変形することで吸収することができる。

以上、いくつかの実施形態のガス絶縁開閉装置１について説明したが、実施形態は上記例に限定されない。例えば、連結部材４１は、主母線１１Ａ，１１Ｂの複数の容器３２の下方や側方に代えて、上方に配置されてもよい。また、第１から第３の実施形態の構成は、主母線１１Ａ，１１Ｂに代えて、線路側ガス絶縁母線１６に適用されてもよい。ガス絶縁開閉装置１は、長手方向を略水平にして配置された遮断器１２に代えて、長手方向を略鉛直にして配置された遮断器１２を有してもよい。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、ガス絶縁開閉装置は、複数の容器の外部に配置され、複数の容器を連結した金属製の連結部材を備える。このような構成によれば、ガス絶縁開閉装置の小型化を図ることができる。

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、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。

１…ガス絶縁開閉装置、１１Ａ，１１Ｂ…主母線、１２…遮断器、１６…線路側ガス絶縁母線、２１…第１着脱装置（接続部材）、３１…導体、３２…容器、３２Ａ…第１容器、３２Ｂ…第２容器、３３…伸縮継手、４１…連結部材、４２Ａ，４２Ｂ…固定脚（固定支持部材）、４３Ａ，４３Ｂ…摺動脚（摺動支持部材）、４４…架台、７４，７５…回転摺動部、Ｂ…基礎。

Claims (8)

1. 絶縁ガスが封入される複数の容器と、
   前記複数の容器の間に設けられた伸縮継手と、
   前記複数の容器の外部に配置され、前記複数の容器を連結した金属製の連結部材と、
   前記容器と前記連結部材との間に設けられ、前記連結部材に対して前記容器を支持するとともに、前記複数の容器が並ぶ方向において前記容器および前記連結部材の少なくとも一方に対して摺動可能な摺動支持部材と、
   を備えたガス絶縁開閉装置。
2. 前記ガス絶縁開閉装置が設置される基礎の上に設けられ、前記連結部材を支持することで、前記連結部材を介して前記複数の容器を支持した架台をさらに備えた、
   請求項１に記載のガス絶縁開閉装置。
3. 前記連結部材は、前記複数の容器と前記架台との間に配置された、
   請求項２に記載のガス絶縁開閉装置。
4. 前記連結部材は、前記複数の容器の下方に配置された、
   請求項３に記載のガス絶縁開閉装置。
5. 前記連結部材は、前記複数の容器の側方に配置された、
   請求項３に記載のガス絶縁開閉装置。
6. 接続部材を介して前記容器に接続された遮断器をさらに備え、
   前記複数の容器は、前記遮断器よりも上方に配置され、
   前記架台は、前記遮断器の少なくとも一部よりも上方の位置まで延びており、
   前記連結部材は、前記遮断器の少なくとも一部よりも上方の位置で前記複数の容器と前記架台との間に設けられた、
   請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
7. 前記容器と前記連結部材との間に設けられ、前記連結部材に対して前記容器を支持するとともに、前記連結部材および前記容器に固定された固定支持部材をさらに備え、
   前記摺動支持部材は、前記複数の容器が並ぶ方向において前記固定支持部材と前記伸縮継手との間の位置に配置された、
   請求項１に記載のガス絶縁開閉装置。
8. 絶縁ガスが封入される複数の容器と、
   前記複数の容器の間に設けられた伸縮継手と、
   前記複数の容器の外部に配置され、前記複数の容器を連結した金属製の連結部材と、
   を備え、
   前記複数の容器は、第１容器と、第２容器とを含み、
   前記連結部材は、前記第１容器に固定された第１部材と、前記第２容器に固定された第２部材と、前記第１部材と前記第２部材との間に設けられて前記複数の容器が並ぶ方向とは交差する方向に回動可能な回転摺動部とを有した、
   ガス絶縁開閉装置。

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