JPH0624407B2 - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

ガス絶縁開閉装置

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JPH0624407B2
JPH0624407B2 JP25246785A JP25246785A JPH0624407B2 JP H0624407 B2 JPH0624407 B2 JP H0624407B2 JP 25246785 A JP25246785 A JP 25246785A JP 25246785 A JP25246785 A JP 25246785A JP H0624407 B2 JPH0624407 B2 JP H0624407B2
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insulating
insulating outer
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純美夫 下田
紘紀 奥野
昌男 里見
俊夫 嶋▲崎▼
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Nissin Electric Co Ltd
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Nissin Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は変電所等の電気所に設置されるガス絶縁開閉装
置に関するものである。
[従来の技術] ガス絶縁開閉装置は、遮断器や断路器等の機器を組合せ
て所定の開閉回路を構成するように機器相互間を電気的
に接続することにより構成される。そしてこの種の装置
においては、所定の開閉回路を構成する複数の機器をま
とめてユニット化することが行われるが、従来のガス絶
縁開閉装置では絶縁ガスを充填した金属容器内に機器を
収納する構造を採用していた。
[発明が解決しようとする問題点] 従来のこの種のガス絶縁開閉装置においては、金属容器
内に絶縁支持物を設けて機器を支持していたため、装置
が大形化する上に重量が重くなるという問題があった。
また従来のガス絶縁開閉装置では遮断器の遮断部、断路
器等の機器がそれぞれ別個の絶縁支持体により支持され
ていたため、絶縁物の種類が多くなり、部品点数が多く
なって構造が複雑になるという問題があった。
本発明の目的は、金属容器を省略して装置の小形化と重
量の軽減とを図ることができる上に、構造の簡素化を図
ることができるようにしたガス絶縁開閉装置を提供する
ことにある。
[問題点を解決するための手段] 本願発明は、所定の開閉回路を構成する複数の機器をま
とめてユニット化してなるガス絶縁開閉装置を改良した
もので、本発明においては絶縁樹脂の成形品からなる固
体絶縁外殻体を1つのユニットを構成する全ての機器に
対して共通に設ける。そして絶縁外殻体内に絶縁ガスが
充填される複数の独立室を設けて各独立室内にそれぞれ
機器を収納し、異なる独立室内に配置された機器相互間
を接続する導体を絶縁外殻体を構成する絶縁物の内部に
埋設して設ける。
[発明の作用] 上記のように、1つのユニットを構成する全ての機器に
対して共通の絶縁外殻体を設けてこの絶縁外殻体内に設
けた独立室内に機器を収納するようにすると、金属容器
を用いる必要がないため、重量の低減を図ることができ
る。従来のガス絶縁開閉装置において全重量の半分以上
は金属容器の重量であるため、本発明のように金属容器
を省略すると、絶縁外殻体を用いることにより絶縁物の
上記のように、1つのユニットを構成する全ての機器に
対して共通の絶縁外殻体を設けてこの絶縁外殻体内に設
けた独立室内に機器を収納するようにすると、金属容器
を用いる必要がないため、重量の低減を図ることができ
る。従来のガス絶縁開閉装置において全重量の半分以上
は金属容器の重量であるため、本発明のように金属容器
を省略すると、絶縁外殻体を用いることにより絶縁物の
量が増大しても、全重量を従来の約50%程度にまで軽
減することができる。
また絶縁外殻体は機器の支持部材を兼ねるので、構造を
簡単にすることができる。更に機器相互間を接続する導
体は絶縁外殻体を構成する絶縁物内に予め埋設されるの
で、機器の組立てに当っては、機器相互間を接続する導
体の取付け作業を省略することができ、装置の組立て作
業を簡単にすることができる。
また主要な機器は独立室内に配置してガス絶縁し、接続
導体等の他の付属機器類は絶縁外殻体を構成する固体絶
縁物により絶縁するので、地絡事故が相間短絡事故に進
展するおそれを無くすことができ、絶縁外殻体の強度設
計の際に短絡事故時の圧力上昇を考慮する必要がない。
また相間の絶縁寸法の縮小を図ることができるため、装
置の小形化を図ることができる。
[実施例] 以下添附図面を参照して本発明の実施例を説明する。
(イ)実施例の電気的構成 第4図は本発明の実施例の各相の電気的構成を示した単
線結線図で、本発明においてはガス絶縁開閉装置が、回
線のケーブルLを引き込む回線側ユニットAと、変圧器
Trの1次側につながる変圧器1次側ユニットBとによ
り構成されている。
回線側ユニットAはケーブルを引き込むケーブルヘッド
CHaと、ケーブルヘッドCHaにつながる充電部導体
に接続された避雷器LAと、一端が断路器DSa1を介し
てケーブルヘッドCHaに接続された遮断器CBと、一
端が遮断器CBの他端に接続された断路器DSa2と、遮
断器CBaの両端を接地する接地開閉器ESa1及びES
a2と、避雷器LAの非接地側端子と接地間に設けられた
接地開閉器ESa3とにより構成されている。
また変圧器1次側ユニットBは、一端が共通接続された
断路器DSb1ないしDSb3と、断路器DSb2及びDSb3
の他端にそれぞれ接続されたケーブルヘッドCHb1及び
CHb2とからなり、変圧器1次側ユニットBの断路器D
Sb1の他端が変圧器Trの1次側に接続されている。回
線側ユニットAは変圧器1次側ユニットBの側方に並べ
て配置され、回線側ユニットAの断路器DSa2の他端が
変圧器1次側ユニットBの断路器DSb1ないしDSb3の
共通接続点に接続されている。
変圧器1次側ユニットBのケーブルヘッドCHb1及びC
Hb2は例えば他の変圧器1次側ユニットのケーブルヘッ
ドCHb1またはCHb2にケーブルを介して接続される。
(ロ)具体的実施例 次に第1図及び第2図を参照すると、本発明の実施例の
機械的構成が示されている。第1図は第4図の単線結線
図に示した回線側ユニットAと変圧器1次側ユニットB
と変圧器Trとを示したもので、回線側ユニットA及び
変圧器1次側ユニットBはそれぞれ設置ベース1の上に
並べて配置された架台2及び3の上に支持されている。
変圧器ユニットTrは変圧器本体をタンク4内に収納し
たもので、変圧器1次側ユニットBの背面側に設置され
ている。以下各ユニットの構成について説明する。
(a)回線側ユニットの構成 本実施例の回線側ユニットAは架台2の上に支持された
絶縁外殻体7内に機器を収納したもので、絶縁外殻体7
はエポキシ樹脂等のSF6ガスに侵されることがない絶
縁性樹脂の一体成形品からなっている。絶縁外殻体7の
全体の輪郭形状は略直方体状に形成され、その背面側上
端角部には、背面側45度斜め上方に傾斜して突出した
突出部701が設けられ、この突出部701の端面7a
は鉛直面に対して45度傾斜している。
第2図に見られるように、本実施例では絶縁外殻体7が
各相毎に設けられていて、3相の絶縁外殻体7が横方向
(第1図の紙面と直角な方向)に並べて配置されてい
る。
各相の絶縁外殻体7の内部には、その前面側の側面に開
口する第1ないし第3の機器収納用独立室702aない
し702cが設けられている。また各絶縁外殻体の下部
にはその底部外面に開口する独立室703及び704が
前後に並べて設けられている。
3相の絶縁外殻体7はその前面側に配置された共通の側
板8に固定されている。この側板8と独立室702aな
いし702cの開口部との接続部は気密に構成され、独
立室702a及び702cはこの側板により気密に閉じ
られている。側板8の独立室702bに臨む部分には機
器取付け孔8aが設けられ、この機器取付け孔は機器取
付け板9により気密に閉じられる。
各相の絶縁外殻体7の中央の独立室702b内には、遮
断器CBの遮断部10が収納されている。各遮断部10
はSF6ガスを充填した円筒状の遮断部容器11内に固
定接触子と可動接触子と消弧機構とを収納したもので、
消弧機構としては、可動接触子が固定接触子から開離す
る際にパッファシリンダを圧縮してアークにガスを吹付
けるパッファ形のもの、アーク電流によりアーク駆動コ
イルを励磁して該コイルから生じる磁束をアークに鎖交
させることによりアークを高速回転させて消弧するアー
ク回転形のもの等を用いることができる。遮断部10の
一端部寄りの上部及び中間部の下部には上方及び下方に
それぞれ突出した端子導体12及び13が設けられ、こ
れらの端子導体12及び13はそれぞれ容器11内の固
定接触子及び可動接触子に接触されている。
遮断部容器11の他端は機器取付け板9に固定され、機
器取付け板9の外面に遮断器の駆動機構部14が取付け
られている。遮断部10の可動接触子を操作する絶縁操
作棒は機器取付け板9を気密かつ摺動自在貫通して駆動
機構部14に連結されている。駆動機構部14は遮断部
を操作する絶縁操作棒に駆動力を伝える機構をケース内
に収納したもので、この駆動機構部14の上方には側板
8に支持された遮断器用操作器15が配置されている。
操作器15は電磁力、バネ力または流体圧等を駆動力と
して駆動機構部14を介して遮断部10に操作力を与え
るもので、この操作器15の出力軸は図示しないリンク
等を介して駆動機構部14の入力軸に連結されている。
遮断部10の端子導体12及び13は、独立室702a
と702bとの間の隔壁705及び独立室702cと7
02bとの間の隔壁706にそれぞれ埋設された導体1
6及び17に設けられた導体接続部16a及び17aに
接続されている。端子導体12及び13と導体接続部1
6a及び17aとの接続は、機器取付け孔8a側から直
線的に行い得るようになっており、機器取付け板9に支
持した遮断部10を機器取付け孔8aを通して独立室7
02b内に挿入することにより端子導体12及び13を
導体16及び17の導体接続部16a及び17aに自動
的に接続し得るようになっている。このように、遮断部
10を取付けると、独立室702b内のみのガスを回収
して機器取付け孔8aを通して遮断部10を外部に引出
すことができるのが、他の独立室内のガスを回収するこ
となしに遮断部10の点検修理を行うことができる。
独立室702c及び702a内にはそれぞれ遮断器の両
端に接続される断路器DSa1及びDSa2が収納されてい
る。断路器DSa1は遮断部10の端子導体13につなが
る導体17に機械的及び電気的に接続されて絶縁外殻体
7に対して支持された可動側エレメント20a1と、中心
軸線が可動側エレメント20a1の中心軸線と一致するよ
うに配置されて、独立室702cと独立室703との間
の隔壁部707に埋設された接続導体19に電気的及び
機械的に接続された固定側エレメント21a1とからなっ
ている。また断路器DSa2は遮断部10の端子導体12
につながる導体16に電気的及び機械的に支持されて絶
縁外殻体7に対して支持された可動側エレメント20a2
と、中心軸線が可動側エレメント20a2の中心軸線と一
致するように配置されて独立室702aの上部壁に埋設
された導体23に電気的及び機械的に接続された固定側
エレメント21a2とからなっている。
断路器DSa1及びDSa2の可動側エレメント20a1及び
20a2のそれぞれの側方には接地用固定電極22a1及び
22a2が配置され、これらの接地用固定電極はそれぞれ
の中心軸線を断路器DSa1及びDSa2の中心軸線と一致
させて側板8に取付けられている。
第3図に示したように、可動側エレメント20a1及び2
0a2はシールド24とこのシールド内に設けられた集電
用電極25と、この集電用電極に摺動自在に接触する棒
状の可動コンタクト26とからなっている。また固定側
エレメント21a1及び21a2はシールド27とこのシー
ルド27内に配置されて可動コンタクト26が接離する
固定コンタクト28とからなり、可動コンタクト26が
固定コンタクト28に接離するようになっている。接地
用固定電極22a1及び22a2はシールド29内にコンタ
クト30を配置したもので、断路器の可動側エレメント
20a1,20a2の可動コンタクト26の端部がこの接地
用固定電極に接離する接地用可動電極となっている。
可動側エレメント20a1,20a2の可動コンタクト26
の接地用固定電極側の端部には接地用固定電極の内側を
通して摺動する絶縁操作棒31が取付けられ、この絶縁
操作棒は側板8に設けられた気密保持構造の軸受部32
に摺動自在に支持されて外部に導出されている。
下側に配置された接地用固定電極22a1の内側を通して
外部に導出された絶縁操作棒31は側板8の外面に支持
された断路器用操作器33に連結され、また上方の接地
用固定電極22a2の内側を通して外部に導出された絶縁
操作棒31は図示しないリンクを介して操作器33に連
結されている。断路器用操作器33は例えばばね力等に
より操作力を得るもので、この操作器により断路器DS
a1及びDSa2が同時に開閉操作されるようになってい
る。断路器DSa1及びDSa2の可動コンタクト26と接
地用固定電極22a1及び22a2とにより接地開閉器ES
a1及びESa2が構成され、第3図Bに示したように可動
コンタクト26を固定コンタクト28から開離させて断
路器DSa1及びDSa2を開いた際に可動コンタクト26
の接地用固定電極22a1,22a2側の端部(接地用可動
電極)が該接地用固定電極の固定コンタクト30に接触
して接地開閉器ESa1及びESa2が閉じるようになって
いる。
絶縁外殻体7の下部の独立室704内にはケーブルヘッ
ドCHa1が収納されている。この実施例では、独立室7
04の内面の輪郭形状がケーブルヘッドCHa1の輪郭形
状と相似に形成され、独立室704にケーブルヘッドC
Ha1をほぼ隙間無く嵌合されている。そしてケーブルヘ
ッドCHa1の端部に固定されたフランジ板34により独
立室704が気密に閉じられている。ケーブルヘッドの
端子導体35は断路器DSa1の固定側エレメント21a1
につながる接続導体19に設けられた導体接続部に抜き
差し可能に接続されている。ケーブルヘッドCHa1には
地下のケーブルピットから架台2の内側に立ち上げられ
たケーブルLの端末部36が接続されている。
また独立室703内には避雷器LAが収納され、各相の
避雷器LAの非接地側の端子は接続導体19に設けられ
た導体接続部に抜き差し可能に接続されている。独立室
703の内面の輪郭形状は避雷器LAの輪郭形状に相似
な形状に形成され、避雷器LAが独立室703内にほぼ
隙間無く嵌合されている。避雷器LAの端部には蓋板3
7が固定され、この蓋板37により独立室703が気密
に閉じられている。
接続導体19の端部は前記独立室702c内に突出して
おり、この独立室702cに突出した接続導体19の端
部に接地開閉器ESa3の固定側エレメント38が設けら
れている。独立室702c内には、固定側エレメント3
8の側方に位置させて該接地開閉器の可動側エレメント
39が配置され、この固定側エレメントは側板8に取付
けられている。接地開閉器ESa3の可動側エレメント及
び固定側エレメントは前記断路器DSa1及びDSa2の可
動側エレメント及び固定側エレメントと同様の構造を有
し、可動側エレメント39の可動コンタクトを操作する
絶縁操作棒は側板8に設けられた気密保持構造の軸受を
貫通して、側板8の外面に取付けられた接地開閉器用操
作器40に連結されている。
上記のように、遮断器、断路器、ケーブルヘッド及び避
雷器をそれぞれ各相毎に設けられた独立室内に配置する
と、各相の地絡事故が相間短絡事故に進展するのを阻止
することができる。従って絶縁外殻体8の強度設計に際
しては、相間短絡事故時の大きな圧力上昇を考慮する必
要が無い。
独立室702aないし702c、703及び704内に
はそれぞれSF6ガスが所定の圧力で充填されている。
そして側板8の外面にガス恒圧装置46が取付けられ、
この装置により各独立室内のガス圧力が所定の範囲に保
たれるようになっている。なお上記実施例においてケー
ブルヘッドCHa1及び避雷器LAをそれぞれ独立室70
4及び703内に隙間無く収納することができる場合に
は、これらの独立室内に絶縁ガスを充填するのを省略す
ることができる。
側板8には該側板に取付けられた各操作器や駆動機構等
を覆う気密構造の箱形カバー48が取付けられ、このカ
バー48内にはSF6ガスが所定の圧力で充填されてい
る。カバー48は取り外し得るようになっており、その
内部のガスを回収した後にこのカバーを取り外して操作
器類の点検を行い得るようになっている。
また架台2の前面側に箱体49が配置され、この箱体内
に各種制御装置や保護装置49Aが収納されている。
上記絶縁外殻体8の外面には、安全のため、導電性被覆
を形成して、この被覆を接地することが好ましい。導電
性被覆としては、メタリコン被膜や導電性塗料の被膜を
用いることができる。
(b)変圧器1次側ユニットの構成 変圧器1次側ユニットB1は上端の前面側及び背面側の
上端角部にそれぞれ傾斜端面50a及び50bが設けら
れたほぼ直方体状の絶縁外殻体50内に各機器を収納す
ることにより構成されている。この絶縁外殻体50は各
相毎に個別に設けられていて、前記絶縁外殻体7と同様
に絶縁樹脂の一体成形品からなり、その内部には回線側
ユニットA側に開口した独立室51と、下方に開口した
独立室52及び53とが設けられている。
各相の絶縁外殻体50の独立室51内には断路器DSb1
ないしDSb3が収納されている。断路器DSb1ないしD
Sb3のそれぞれは可動側エレメント57と固定側エレメ
ント58とからなっている。可動側エレメント57及び
固定側エレメント58は基本的にはシールド内に可動コ
ンタクト59及び固定コンタクト(図示せず。)を設け
た公知の構造を有するが、本実施例では断路器DSb1な
いしDSb3の可動側エレメント57のシールドが上下方
向に伸びる連結導体60に一体に設けられている。連結
導体60の上端は絶縁外殻体50の上部壁に埋設された
導体61に接続され、連結導体60の下端は絶縁外殻体
50の下部の壁部に固定されている。また断路器DSb1
ないしDSb3の固定側エレメント58は、可動側エレメ
ントと水平方向に対向するように配置され、断路器DS
b1及びDSb2の固定側エレメント58は絶縁外殻体50
の背面側の側壁部に埋設された導体62及び63に機械
的及び電気的に接続されている。また断路器DSb1の固
定側エレメント58は絶縁外殻体50の下部の壁部内に
埋設された導体64に機械的及び電気的に接続されてい
る。
独立室52及び53はケーブルヘッドをほぼ隙間無く嵌
合させ得る形状に形成され、独立室52内にはケーブル
ヘッドCHb2がほぼ独立室53内にはケーブルヘッドC
Hb1がそれぞれ収納されている。ケーブルヘッドCHb2
及びCHb1の端部にはそれぞれフランジ板65及び66
が取付けられ、これらのフランジ板により独立室52及
び53が気密に閉じられている。ケーブルヘッドCHb1
の端子導体は導体63に設けられた導体接続部に抜き差
し可能に接続され、ケーブルヘッドCHb2の端子導体は
導体64に設けられた導体接続部に抜き差し可能に接続
されている。
絶縁外殻体50内の独立室51はその開口部に取付けら
れた蓋板67により気密に閉じられ、独立室51ないし
53内にはSF6ガスが所定の圧力で充填されている。
尚ケーブルヘッドCHb1及びCHb2の内部及び周囲に空
隙が形成されない場合には、独立室52及び53内への
SF6ガスの充填を省略することができる。
第2図に示したように、絶縁外殻体50の外側面には箱
体72が取付けられ、この箱体内に断路器DSb1ないし
DSb3の操作器と、絶縁外殻体50内の独立室内のガス
圧力を管理する恒圧装置とが収納されている。また箱体
72内にはSF6ガスが所定の圧力で充填されている。
(c)ユニット間の接続 上記回線側ユニットAの絶縁外殻体7の背面側上端角部
の傾斜面7aに導体23の端面が露出しており、また絶
縁外殻体50の前面側上端角部の傾斜端面50aに導体
61の端面が露出している。そして傾斜端面7a及び5
0aに可撓性を有する金属管75の両端が接続され、金
属管75内に該金属管に対して絶縁された状態で設けら
れた可撓性接続導体(図示せず。)により導体23と6
1とが接続されている。また絶縁外殻体50の背面側上
端角部の傾斜端面50bに導体62の端面が露出してお
り、この傾斜端面50bと変圧器Trの容器の前面側上
端角部に設けられた傾斜端面とに可撓性を有する金属管
76の両端が接続されている。変圧器Trの傾斜端面に
は中心導体が変圧器の1次端子に電気的に接続された絶
縁スペーサ(図示せず。)が取付けられ、該絶縁スペー
サの中心導体と導体62とが金属管76内に絶縁して設
けられた可撓性接続導体により相互に接続されている。
[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、1つのユニットを構成
する全ての機器に対して共通の絶縁外殻体を設けてこの
絶縁外殻体内に設けた独立室内に機器を収納するように
したので、金属容器を省略することができ、重量の低減
を図ることができる。
また絶縁外殻体が機器の支持部材を兼ねるので、構造を
簡単にすることができる。更に機器相互間を接続する導
体は絶縁外殻体を構成する絶縁物内に予め埋設されるの
で、機器の組立てに当っては、機器相互間を接続する導
体の取付け作業を省略することができ、装置の組立て作
業を簡単にすることができる。
また主要な機器は独立室内に配置してガス絶縁し、接続
導体等の他の付属機器類は絶縁外殻体を構成する固体絶
縁物により絶縁するので、地絡事故が相間短絡事故に進
展するおそれを無くすことができる。従って絶縁外殻体
の強度設計の際に短絡事故時の圧力上昇を考慮する必要
がない。また相間の絶縁寸法の縮小を図ることができる
ため、装置の小形化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の機械的構成を示す縦断面図、
第2図は第1図の実施例の上面図、第3図A及びBはそ
れぞれ本発明で用いる断路器及び接地開閉器の開閉動作
を示す説明図、第4図は本発明の実施例の各相の電気的
構成を示す単線結線図である。 A……回線側ユニット、B……変圧器1次側ユニット、
CB……遮断器、DSa1,DSa2,DSb1〜DSb3……
断路器、ESa1,ESa2……接地開閉器、CHa1,CH
b1,CHb2……ケーブルヘッド、LA……避雷器、Tr
……変圧器、7……絶縁外殻体、702aないし702
c……独立室、703,704……独立室、11……遮
断器CBの遮断部、12,13……遮断部の端子導体、
14……遮断器の駆動機構部、15……遮断器用操作
器、20a1,20a2……断路器の可動側エレメント、2
1a1,21a2……断路器の固定側エレメント、22a1,
22a2……接地用固定電極、50……絶縁外殻体、51
〜53……独立室。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の開閉回路を構成する複数の機器をま
    とめてユニット化してなるガス絶縁開閉装置において、 絶縁樹脂の成形品からなる固体絶縁外殻体を1つのユニ
    ットを構成する全ての機器に対して共通に設け、 前記絶縁外殻体内に絶縁ガスが充填される複数の独立室
    を設けて各独立室内にそれぞれガス絶縁が必要な機器を
    収納し、 異なる独立室内に配置された機器相互間を接続する導体
    を前記絶縁外殻体を構成する絶縁物の内部に埋設して設
    けたことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
  2. 【請求項2】前記独立室は前記絶縁外殻体の外面に開口
    するように設けられていて、板により気密に閉じられて
    いる特許請求の範囲第1項に記載のガス絶縁開閉装置。
  3. 【請求項3】前記絶縁外殻体の表面は導電性を有する被
    膜により被覆されている特許請求の範囲第1項または第
    2項に記載のガス絶縁開閉装置。
  4. 【請求項4】導電性を有する被膜はメタリコン被膜であ
    る特許請求の範囲第3項に記載のガス絶縁開閉装置。
  5. 【請求項5】前記導電性を有する被膜は導電性塗料から
    なる特許請求の範囲第3項に記載のガス絶縁開閉装置。
JP25246785A 1985-11-11 1985-11-11 ガス絶縁開閉装置 Expired - Lifetime JPH0624407B2 (ja)

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