JP7254241B2 - ガス絶縁開閉装置及びガス絶縁開閉装置のケーブル耐電圧試験方法 - Google Patents
ガス絶縁開閉装置及びガス絶縁開閉装置のケーブル耐電圧試験方法 Download PDFInfo
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Description
本願は、ガス絶縁開閉装置及びガス絶縁開閉装置のケーブル耐電圧試験方法に関する。
従来ガス絶縁開閉装置は、耐電圧試験等のために、課電用端子を具備していた(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、ガス絶縁開閉器に設けた課電用端子を常時は接地端子として使用し、耐電圧試験時にはブッシングに形成したガス封入室に絶縁ガスを封入して、この課電用端子を覆うように試験用ブッシングを取り付けるようにしたものが開示されている。
しかし、ガス絶縁開閉装置の据付後に、現地でケーブル耐電圧試験等を実施する場合には、ケーブルへの電圧印加が容易な構造が必要とされる。そのため、特許文献1の構造では、現地でガス処理等の煩雑な作業が必要であり、さらに試験用ブッシングの製作コストも高価であった。
これに対し、特許文献2には、タンク内に接地開閉器を収納し、この接地開閉器から大地へ導出される接地回路がタンク外に導出されるガス絶縁開閉装置において、接地開閉器と大地間に接続される断路部を設け、断路部の接地開閉器側に設けられた端子に試験用の端子を接続できるようにしたものが開示されている。この断路器の開放投入の操作により、試験用の端子が容易に接続でき、試験が容易に実施可能となる。
特許文献2では、断路器が3相のブレードが、回転軸を中心に回動動作することで上方に移動し開放されるが、回転軸が端子近くに残るため、耐電圧試験時に絶縁距離が不十分な虞がある。
本願は、上記の課題を解決するための技術を開示するものであり、簡便な構造で試験用の端子が接続可能で、絶縁距離を確保可能なガス絶縁開閉装置を提供することを目的とする。
本開示によるガス絶縁開閉装置は、タンク内部に収納された接地開閉器付き断路器及び遮断器と、前記接地開閉器付き断路器に接続され前記接地開閉器付き断路器を接地する前記タンク外に設けられた課電用端子とを備えたガス絶縁開閉装置であって、前記遮断器の一端は前記タンク外のケーブルに電気的に接続可能な状態に接続されており、一端を回動軸として、前記課電用端子に水平方向に挿入されて接続される接地バーを有し、前記接地バーの回動軸側に接続された接地導体を介して前記課電用端子を接地するものである。
本開示によるガス絶縁開閉装置のケーブル耐電圧試験方法は、上述のガス絶縁開閉装置におけるケーブル耐電圧試験方法であって、前記接地開閉器付き断路器を前記課電用端子に接続して接地する工程と、前記遮断器を投入して閉回路とし、前記課電用端子から前記ケーブルへの回路を形成する工程と、前記接地バーを前記課電用端子から水平方向に回動させて開放し、前記課電用端子から退避させる工程と、前記課電用端子に試験用器具を接続し前記ケーブルの耐電圧試験を行う工程と、を備えたものである。
本開示によれば、簡便な構造で試験用の端子が接続可能で、絶縁距離を確保可能なガス絶縁開閉装置及びガス絶縁開閉装置のケーブル耐電圧試験方法を提供することが可能となる。
以下、本実施の形態について図を参照して説明する。なお、各図中、同一符号は、同一または相当部分を示すものとする。
実施の形態1.
以下、実施の形態1に係るガス絶縁開閉装置について図を用いて説明する。
図1は、実施の形態1に係るガス絶縁開閉装置の構成を示す右側面図である。図において、ガス絶縁開閉装置1は、筺体の内部に複数のコンパートメントを有している。母線室3aの母線3が母線用ブッシング4を介して、タンク2内部の導体に接続される。タンク2内部には絶縁性ガスが封入されており、接地開閉器付き断路器5及び接地開閉器付き断路器5に接続された遮断器6を備え、遮断器6はケーブル用ブッシング7を介して、ケーブル室8aのケーブル8へ接続され、ケーブル8から負荷へ電力が供給される。なお、遮断器6からケーブル8へは電気的に接続可能な状態に接続されていれば、例えば遮断器6とケーブル8との間にさらに断路器を接続した構成であってもよい。
以下、実施の形態1に係るガス絶縁開閉装置について図を用いて説明する。
図1は、実施の形態1に係るガス絶縁開閉装置の構成を示す右側面図である。図において、ガス絶縁開閉装置1は、筺体の内部に複数のコンパートメントを有している。母線室3aの母線3が母線用ブッシング4を介して、タンク2内部の導体に接続される。タンク2内部には絶縁性ガスが封入されており、接地開閉器付き断路器5及び接地開閉器付き断路器5に接続された遮断器6を備え、遮断器6はケーブル用ブッシング7を介して、ケーブル室8aのケーブル8へ接続され、ケーブル8から負荷へ電力が供給される。なお、遮断器6からケーブル8へは電気的に接続可能な状態に接続されていれば、例えば遮断器6とケーブル8との間にさらに断路器を接続した構成であってもよい。
接地開閉器付き断路器5は、ガス絶縁開閉装置1の動作中においては母線3側に接続されているが、遮断器6を接地する場合には母線3から開放され、タンク2外の課電用端子9側に接続されて接地導体11を介して接地される。
なお、タンク2の筺体前方の制御機器室5bには、接地開閉器付き断路器5を制御する制御器5a及び遮断器6を制御する制御器6aが収納されている。課電用端子9が収納されているコンパートメントである端子室9bの扉9aを開け、後述する試験用端子、試験用電源等の試験用器具の接続を行う。扉9aは、ガス絶縁開閉装置1の筺体の前方の扉を兼ねていてもよい。
なお、タンク2の筺体前方の制御機器室5bには、接地開閉器付き断路器5を制御する制御器5a及び遮断器6を制御する制御器6aが収納されている。課電用端子9が収納されているコンパートメントである端子室9bの扉9aを開け、後述する試験用端子、試験用電源等の試験用器具の接続を行う。扉9aは、ガス絶縁開閉装置1の筺体の前方の扉を兼ねていてもよい。
図2A、2B、2Cは、課電用端子9の収納された端子室9bの構造を示す図で、それぞれ、図1中A-A方向から見た図である。図2Bは、図2Aにおいて扉9aが開いた状態を、図2Cは、図2Bにおいて、接地バー10が開放された状態を示す図である。図2Aにおいて、3相分の課電用端子9に接地バー10が接続されている状態を示している。接地バー10は一端が接地バー支持具12に回動自在に取り付けられ、課電用端子9に接続する場合、他端はインタロック装置13内で係合されている。また、接地バー支持具12には接地導体11が取り付けられており、接地バー10は接地導体11を介して接地される。
図3は、図2A中B-B方向から見た図である。課電用端子9の接続部91はジャンクション構造を有しており、接地バー10は水平方向からジャンクション構造に挟み込まれて接続される。
通常、課電用端子9は接地バー10により三相ともに接地短絡され、接地開閉器付き断路器5の接地端子として使用される。ケーブル8の耐電圧試験時には、接地開閉器付き断路器5を課電用端子9側に投入し、遮断器6を投入(遮断器を閉)した後に、接地バー10を開放し、課電用端子9と試験用器具を接続することになる。図2Bは、接地開閉器付き断路器5を課電用端子9側に投入し、遮断器6を投入(遮断器を閉)した後、扉9aを開けた状態である。続いて図2Cにおいて、接地バー10のインタロック装置13側の係合が解かれ、接地バー支持具12側を軸に水平方向に回動して、接地バー10は課電用端子9から開放される。
図4Aは、接地バー10の先端部の構造を示す平面図、図4Bは、接地バーの先端部の構造を示す側面図である。図に示されるように、接地バー10の先端部には上方に突出したL字金具10a及び先端がフック形状の係合金具10bが取付けられ、係合金具10bの先端がインタロック装置13内で係合される。
次にインタロック装置13の構造について説明する。図5Aは、インタロック装置13の構造を示す図で、図2A中C-C方向から見た図である。図5Bは、図5A中E-E方向から見た図である。また、図6は図2C中D-D方向から見た図で、接地バー10が開放された状態を示している。図に示されるように、接地バー10が課電用端子9に接続される場合、接地バー10の水平方向の回動動作により接地バー10のL字金具10aがインタロック装置13のフレームに当接し、ストッパの役割を担う。また、インタロック装置13のフレームのL字金具10aが当接する面にはマイクロスイッチ13aのアクチュエータが突出しており、接地バー10の課電用端子9への挿入すなわち接続状態及び開放状態を検出するセンサの役割を担う。検出された信号はインタロック信号として接地開閉器付き断路器5を制御する制御器5a及び遮断器6を制御する制御器6aへ出力される。
接地バー10が課電用端子9へ挿入されると、L字金具10aがインタロック装置13のフレームに当接し、当接面に突出したマイクロスイッチ13aのアクチュエータを押す。また、係合金具10bの先端はソレノイド13bの下方でソレノイド可動鉄心13b1と係合する。インタロック装置13のソレノイド13bは、接地開閉器付き断路器5を制御する制御器5a及び遮断器6を制御する制御器6aからインタロック信号を受け取り、遮断器6が投入(遮断器が閉)かつ接地開閉器付き断路器5が接地状態においてのみ、励磁され、ソレノイド可動鉄心13b1が上昇する。ソレノイド可動鉄心13b1が上昇すると、係合金具10bの先端の係合が解除され、接地バー10が課電用端子9から開放操作可能となる。遮断器6が投入(遮断器が閉)かつ接地開閉器付き断路器5が接地状態以外の状態では、ソレノイド13bは非励磁となりソレノイド可動鉄心13b1が係合金具10bの先端と係合された状態が維持され接地バー10の開放操作が不可となる。
インタロック装置13の動作の詳細について図7Aから7Dを用いて説明する。
図7Aから7Dは、マイクロスイッチ13aとソレノイド13bを有するインタロック装置13と接地バーとの関係示した図である。図7Aにおいて、接地バーの係合金具10bの先端がソレノイド可動鉄心13b1と係合している状態を示している。これは通常時、例えばガス絶縁開閉装置1が運転中を示しており、接地バー10は課電用端子9へ挿入され、課電用端子9は接地されている。遮断器6が閉、接地開閉器付き断路器5が母線3と接続されている状態であり、ソレノイド13bは励磁されず、接地バー10の開放操作はできない。不用意に課電用端子9の接地が解除されることを防止している。
図7Aから7Dは、マイクロスイッチ13aとソレノイド13bを有するインタロック装置13と接地バーとの関係示した図である。図7Aにおいて、接地バーの係合金具10bの先端がソレノイド可動鉄心13b1と係合している状態を示している。これは通常時、例えばガス絶縁開閉装置1が運転中を示しており、接地バー10は課電用端子9へ挿入され、課電用端子9は接地されている。遮断器6が閉、接地開閉器付き断路器5が母線3と接続されている状態であり、ソレノイド13bは励磁されず、接地バー10の開放操作はできない。不用意に課電用端子9の接地が解除されることを防止している。
図7Bはケーブル耐電圧試験を実施する場合の状態を示す。ケーブル耐電圧試験を実施する場合は、遮断器6を投入(遮断器を閉)、接地開閉器付き断路器5を課電用端子9側に接続し、課電用端子9からケーブル8への回路を形成する。この時、各制御器5a、6aからソレノイド13bはインタロック信号を受け取り励磁されて、ソレノイド可動鉄心13b1が上昇することで、接地バー10の開放操作が可能となる。
接地バー10が開放されると、図7Cに示されるようにマイクロスイッチ13aが接地バー10の開放を検知し、各制御器5a、6aへ接地解除状態であることを示すインタロック信号を出力する。接地バー10が開放され、課電用端子9が接地されていない状態では、各制御器5a、6aにより、接地開閉器付き断路器5及び遮断器6の操作は不可となり、再び接地バー10が挿入されるまでは、接地開閉器付き断路器5及び遮断器6の不用意な操作はできなくなる。
接地バー10が開放されている状態で、例えば、ケーブル耐電圧試験終了時に手動操作により遮断器6を開とした場合、図7Dに示されるようにソレノイド13bの励磁が解除され、ソレノイド可動鉄心13b1が下降する。そのため、係合金具10bの先端がソレノイド可動鉄心13b1と係合するように挿入することができなくなり、接地バー10の操作を行うことができない。再び、遮断器6を投入(遮断器を閉)、接地開閉器付き断路器5を課電用端子9側に接続した状態にしてソレノイド13bを励磁しない限り、課電用端子9の接地を行うことはできなくなる。
次に、ケーブル耐電圧試験について図を用いて説明する。図8は、図2Cの接地バー10が開放された状態に絶縁性部品から構成される台座30を課電用端子9の前方、正面に配置した構成を示す図である。図9Aは、図8に示された台座30上に各相に対応した試験用端子31を配置し、課電用端子9の接続部91のジャンクションに試験用端子31を挿入した状態を示した図である。また、図9Bは、図9A中F-F方向から見た断面図を示す。なお、図8、9A中接地導体11は省略している。図10Aは試験用端子31の構造を示す平面図、図10Bは試験用端子31の構造を示す側面図である。試験用端子31は導電性の材料からなり、棒状部品からなるプラグ部31bと板状部品からなる電源接続部31aを有する。図9A、9Bに示されるように、試験用端子31のプラグ部31bは課電用端子9の接続部91のジャンクションに挿入され、台座30で固定された電源接続部31aは筺体の外部で試験用電源32に接続される。この時、試験用端子31の接続された相間及び各相の端子と接地バー10、筺体等の接地金属との距離は試験電圧に耐えうるだけの絶縁距離を確保する必要がある。試験用電源32からケーブルに所定の電圧(直流電圧)が印加され、耐電圧試験が実施される。ケーブル耐電圧試験が終了すると、試験用端子31から試験用電源32が取り外され、試験用端子31のプラグ部31bが課電用端子9の接続部91から抜き取られる。課電用端子9の前方に配置した台座30を取り除いて、接地バー10の接続準備を行う。
本実施の形態においては、課電用端子9を接地するための接地バー10が水平方向に回動動作して課電用端子9から退避させた後、試験用端子31を課電用端子9に接続してケーブル耐電圧試験を行うので、試験用端子31の各相と接地バーとの絶縁距離を確保することが可能となる。また、図2C、図9A、図9Bにおいて、接地バー10を接地バー支持具12から取り外しができるように接地バー10の回動軸と接地バー支持具12と締結するようにすれば、絶縁距離の確保に有効であると共に、耐電圧試験の操作が容易になる。あるいは、接地バー支持具12の内側にレールを設け、接地バー10を接地バー支持具12に沿って収納できるようにしてもよい。
また、本実施の形態においては、接地バー10の接地及び開放の動作を規制するインタロック装置13を備えているので、接地バー10の接地及び開放の状態と接地開閉器付き断路器5及び遮断器6の各制御器5a、6aとが連動し、接地バー10の操作あるいは接地開閉器付き断路器5及び遮断器6の操作を規制するので、不用意な操作を回避することができ、短絡事故等を回避することができ、信頼性の高いガス絶縁開閉装置を提供することが可能となる。
また、上述では、インタロック装置13にソレノイド13bを具備し、接地バー10の先端がフック状の係合金具10bとソレノイド可動鉄心13b1を係合するようにしたが、これに限るものではない。係合金具10bの先端がフック状でなくても、ソレノイド可動鉄心13b1の上昇、下降により、係合、解除が可能な穴形状であってもよい。
本実施の形態に係るガス絶縁開閉装置1において、ケーブル8の耐電圧試験を行う方法として、母線3とケーブル8との間にある接地開閉器付き断路器5及び遮断器6について、まず接地開閉器付き断路器5を母線から3開放し、課電用端子9を介して接地し、遮断器6を投入して(閉として)課電用端子9から接地開閉器付き断路器5及び遮断器6を経由してケーブル8への回路を形成し、その後課電用端子9を接地するための接地バーを端子室内で課電用端子9から水平方向に回動させて退避させたのち、課電用端子9に試験用器具を接続するようにしたので、簡便に耐電圧試験モードに切り替えることができ、かつ端子室9b内で各相の課電用端子9から絶縁距離が確保できる構造となり、ケーブル8の耐電圧試験を容易に実施できるようになる。また、接地バー10の投入、開放状態に応じてインタロック信号により接地開閉器付き断路器5及び遮断器6の制御器5a、6aと連動するので、接地バー10の操作あるいは接地開閉器付き断路器5及び遮断器6の操作を規制する。これにより、耐電圧試験中の不用意な操作を回避し、短絡事故等を回避することができ、信頼性の高いガス絶縁開閉装置のケーブル8の耐電圧試験方法を提供することが可能となる。
本開示は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
1:ガス絶縁開閉装置、 2:タンク、 3:母線、 3a:母線室、 4:母線用ブッシング、 5:接地開閉器付き断路器、 5a:制御器、 5b:制御機器室、 6:遮断器、 6a:制御器、 7:ケーブル用ブッシング、 8:ケーブル、 8a:ケーブル室、 9:課電用端子、 9a:扉、 9b:端子室、 10:接地バー、 10a:L字金具、 10b:係合金具、 11:接地導体、 12:接地バー支持具、 13:インタロック装置、 13a:マイクロスイッチ、 13b:ソレノイド、 13b1:可動鉄心、 30:台座、 31:試験用端子、 32 試験用電源、 91:接続部
Claims (8)
- タンク内部に収納された接地開閉器付き断路器及び遮断器と、前記接地開閉器付き断路器に接続され前記接地開閉器付き断路器を接地する前記タンク外に設けられた課電用端子とを備えたガス絶縁開閉装置であって、
前記遮断器の一端は前記タンク外のケーブルに電気的に接続可能な状態に接続されており、
一端を回動軸として、前記課電用端子に水平方向に挿入されて接続される接地バーを有し、前記接地バーの回動軸側に接続された接地導体を介して前記課電用端子を接地するガス絶縁開閉装置。 - 前記接地バーの他端に係合金具を設け、前記接地バーが前記課電用端子に接続された時に前記係合金具が係合されるインタロック装置を備えた、請求項1に記載のガス絶縁開閉装置。
- 前記インタロック装置は前記接地バーが前記課電用端子と接続状態あるいは開放状態にあることを検知するセンサを備えた、請求項2に記載のガス絶縁開閉装置。
- 前記インタロック装置は、前記センサで検知した前記接地バーの状態を前記接地開閉器付き断路器の制御器及び前記遮断器の制御器に送信し、前記各制御器からの信号により前記係合金具の係合を解除する請求項3に記載のガス絶縁開閉装置。
- 前記インタロック装置は、前記接地開閉器付き断路器が前記課電用端子に接続されかつ前記遮断器が閉回路の場合に前記係合金具の係合を解除する請求項4に記載のガス絶縁開閉装置。
- 前記課電用端子を3相分有する請求項1から5のいずれか1項に記載のガス絶縁開閉装置。
- 前記接地バーが開放された状態において前記課電用端子に試験用端子を接続可能な請求項1から6のいずれか1項に記載のガス絶縁開閉装置。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載のガス絶縁開閉装置におけるケーブル耐電圧試験方法であって、
前記接地開閉器付き断路器を前記課電用端子に接続して接地する工程と、
前記遮断器を投入して閉回路とし、前記課電用端子から前記ケーブルへの回路を形成する工程と、
前記接地バーを前記課電用端子から水平方向に回動させて開放し、前記課電用端子から退避させる工程と、
前記課電用端子に試験用器具を接続し前記ケーブルの耐電圧試験を行う工程と、を備えたガス絶縁開閉装置のケーブル耐電圧試験方法。
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