JPH07322432A

JPH07322432A - ガス絶縁開閉装置及びその開閉器ユニット

Info

Publication number: JPH07322432A
Application number: JP6111003A
Authority: JP
Inventors: Masami Kii; 正美紀井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-05-25
Filing date: 1994-05-25
Publication date: 1995-12-08

Abstract

(57)【要約】【目的】必要な開閉性能を小型な装置で経済的にかつ
容易に実現し、また、組立調整が自然な作業姿勢で容易
にできるガス絶縁開閉装置を提供する。【構成】可動電極の駆動方向を互いに揃えて、かつ、
それぞれの固定電極を容器の一端部に向けて互いに並列
配置した一相あたり少なくとも一対の真空スイッチ管を
設け、可動電極相互間を導体により電気的に接続し、各
真空スイッチ管を共通のフレームによって支持し、この
フレームを絶縁支持部材により容器から絶縁して支持
し、各可動電極を操作機構により同時に同じ速度で駆動
する。容器の側胴部は内部の組立完了後にかぶせる。固
定電極には接触子を設け、他のユニットの容器との接続
により主回路も同時に自動的に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は閉鎖形のガス絶縁開閉
装置の構造の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９に従来のキュービクル形のガス絶縁
開閉装置の構成を示す。図に於て、直立型の遮断器１０
０は、その上部及び下部に主回路端子を備えている。断
路器１０１はその一端が遮断器１００の下部主回路端子
に、他端は下向きに配置された外部端子１０２にそれぞ
れ接続されている。遮断器１００の上部主回路端子は、
母線により上方の外部端子１０３に接続されている。断
路器１０１の操作機構１０４及び遮断器の操作機構１０
５はそれぞれ容器１０６内の対応する本体部と隣接した
位置に備えられ、それぞれ密封軸受を備えて本体部と相
互に連結されている。容器１０６は内部にＳＦ６等のガ
スが低圧で充填され、その側壁面には部材搬入及びマン
ホールとしての十分な寸法を有する蓋１０７を備えた開
口部１０６ａが所定箇所に設けられている。容器１０６
は全体として箱形に構成されている。

【０００３】収容機器である遮断器１００や断路器１０
１等の主回路機器は、一般に定格電圧が高電圧になれば
なるほど大形となり同時に重量も大きくなる。これらの
重量物機器を容器１０６内に搬入するにはできるだけ大
きな開口部をなるべく低い位置に設けるのが好ましい
が、実際には限られた大きさと制約された場所に備えら
れている開口部１０６ａから搬入しなければならない。
従って、搬入作業を安全に行うためには細心の注意が必
要となる。また、容器１０６内にはクレーンや吊り上げ
装置等を持込めないため、人力による作業に頼るしかな
い。例えば、吊り上げ装置を使用しながら、これらの機
器や部材を容器１０６の中に搬入し、広くない容器１０
６内での人手作業にて順次所定の箇所に運搬または移動
させる。次に、機器搬入によって作業スペースが制約さ
れた場所内でボルト等により、これらの機器の取付け及
び機器間の主回路母線の接続を行う。この際、作業箇所
は高い位置や低い位置の各所にわたっており、十分でな
い作業スペース内で、且つ悪い作業姿勢となる困難な状
況下で確実な作業が要求される。また、これらの作業の
結果、容器１０６内にボルト等や物体の破片などの異物
が残留する恐れがあるので、作業の終了後にこれらを除
去するために念入りな清浄作業が必要となる。また、こ
れらの組立作業完了後の調整作業においても同様に慎重
な作業を要する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ガス絶縁開閉装置は受
変電設備として故障の無い、コンパクトな機器であるこ
とを強く求められている。このために、優れた絶縁性能
のガスが充填された容器１０６内に主回路機器自体のガ
ス化による小型化と高性能化を達成したものを収納し、
機器内及び機器相互間の絶縁距離を短く構成している。
しかし、昨今ではさらに機器の縮小化の要求が高まって
いる。例えば一例として３０ｋＶや７０ｋＶでは主回路
導体間や主回路相互間の絶縁距離は、ガス圧力にもよる
が、それぞれ概ね５０〜１００ｍｍ程度である。しか
し、容器内での組立調整の作業が必要な部分ではさらに
人が入るための最低２００〜３００ｍｍ程度の作業スペ
ースが必要となる。この作業スペースは特殊な作業工具
等を適用することのよってできるだけ小さく抑える考慮
がなされている。しかし、ボルト等の締結方向などによ
ってはどうしても作業スペースを小さくできないことも
ある。こうして、望ましい最適絶縁設計は作業上の観点
から実施できなくなり、縮小化にも限界があるのが実態
である。

【０００５】また、容器１０６内の開口部１０６ａ付近
には人の出入りのために広い空間が必要である。また、
容器１０６の隅部では一般に開口からの作業が必要であ
るが、開口をそのような隅の場所に設けることは容器の
形状や強度の点より困難である。しかも、隅部での作業
環境は不自然な姿勢で且つ手元作業が困難となり、しか
も高所作業の場合もあるという非常に悪い条件下で行わ
ねばならない。さらに、近接した位置に開口部が設置で
きない場合では離れた位置に、より大きな寸法の開口部
が必要となり、開口部のための補強等により盤構造が複
雑になる。盤構造が複雑になると、作業の安全性が低く
なるのみならず、作業姿勢が不自然となりやすいので確
実な作業が期待できなくなる。従って、異物や塵埃の侵
入・残留が避け難くなり、その結果絶縁破壊の危険が高
くなる。こうして結局、製品の品質が低下し、作業時間
が長くなって製造価格も高くなる。このように、従来の
ガス絶縁開閉装置は、装置全体が大形であり、信頼性が
低く、組立時間が長くかかり、作業姿勢に不自然さが伴
い不健全な作業が避けられない、という問題点があっ
た。

【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので必要な開閉性能を小型な装置で経
済的にかつ容易に実現することを目的とする。また、組
立調整が自然な作業姿勢で容易にできるガス絶縁開閉装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るガス絶縁開
閉装置の開閉器ユニットは、絶縁性のガスが充填される
べき容器内部に、可動電極の駆動方向を互いに揃えて、
かつ、それぞれの固定電極を上記容器の一端部に向けて
互いに並列に配置した一相あたり少なくとも一対の真空
スイッチ管を設け、可動電極相互間を導体により電気的
に接続し、各真空スイッチ管を共通のフレームによって
支持し、このフレームを絶縁支持部材により容器から絶
縁して支持し、各可動電極を操作機構により同時に同じ
速度で駆動するようにしたものである。

【０００８】また、容器を、底板部及びこの底板部の周
縁部上に載置され互いに締結されるべき側胴部とを有す
る構造とし、底板部上に絶縁支持部材を取付け、絶縁支
持部材によってフレームを支持し、このフレームによ
り、側胴部に対しては実質的に絶縁距離のみを確保する
ようにスイッチ手段を支持するものである。

【０００９】また、上記底板部を鍋状の形状にしたもの
である。

【００１０】また、真空スイッチ管を容器の垂直方向の
中心線に対して線対称に直立にかつ互いに並列に配置し
てスイッチ手段を構成し、支持機構及び操作機構もその
中心線に対して線対称に設けたものである。

【００１１】また、一対の真空スイッチ管を支持する共
通のフレームと、容器の中心線に対して線対称に設けら
れ、フレームを容器から絶縁して支持する絶縁筒とを備
えたものである。

【００１２】また、可動電極に接続された操作機構を、
中空の絶縁筒の内部を貫通して容器の中心線に対して線
対称に設けたものである。

【００１３】また、容器の底板部上に不連続にスペーサ
を挟んで取付けられ、絶縁筒を固定する土台となるベー
ス板を備えたものである。

【００１４】また、容器の底板部から突出した操作機構
の一部を覆って容器の気密を保つべく底板部の下部側に
箱状の機構箱を取付け、この機構箱に、操作機構の機構
箱内にある部分と機構箱外にある部分とを気密に接続す
る密封軸受を設け、密封軸受を介して機構箱の外へ導出
された操作機構の端部に接続された駆動装置を備えたも
のである。

【００１５】また、各真空スイッチ管を一対の絶縁支持
部材の内部に装填し、各絶縁支持部材を挟んで各真空ス
イッチ管の両端部に一対の金属板を設け、真空スイッチ
管と実質的に並列に接続されるべき静電容量を保有する
ように構成したものである。

【００１６】また、上記静電容量を可動電極の対地静電
容量より大きくしたものである。

【００１７】また、本発明に係るガス絶縁開閉装置は、
絶縁性のガスが充填されるべき容器内部に、電気的に直
列に接続された一対の真空スイッチ管の固定電極を容器
の一端部へ向けて配置し、固定電極にはそれぞれ接触子
を設け、導体部を含む他の容器を上記容器と接続するこ
とにより、他の容器内の導体部を接触子と接続させるよ
うに構成したものである。

【００１８】また、上向きに配置された接触子と接続さ
れるべき下向きの第１の導体端部と上及び横のいずれか
の方向に導出されるべき第２の導体端部とを有する機器
を上記他の容器内に備えたものである。

【００１９】また、上記他の容器はその内部に、少なく
とも１個の断路器を上記中心線の片側に配置したもので
ある。

【００２０】

【作用】電気的に直列接続された一対の真空スイッチ管
は、その２個の電気的直列体によってガス絶縁開閉装置
の開極時に印加される通常の電圧や遮断時の回復電圧を
負担する。すなわち、真空スイッチ管１個あたりの電圧
負担はガス絶縁開閉装置の定格電圧の１／２となる。ま
た、駆動方向を互いに揃えた可動電極は、駆動系の構造
を簡素化する。また、それぞれの固定電極を容器の一端
部に向けて互いに並列に配置すると、他のユニットと接
続しやすいコンパクトな構成になる。また、それぞれの
真空スイッチ管が開離動作を同時に同じ速度で行うの
で、２個の電気的直列体として所定の開閉速度を達成す
る。言い換えれば、１個の真空スイッチ管が負担する開
閉速度は単一のスイッチ手段で開閉を行う場合の１／２
で足りる。

【００２１】容器を底板部と側胴部とに分離し、底板上
に機器を取り付けてから、最後に側胴部を取り付け得る
構成は、機器と側胴部との距離に作業スペースを考慮す
る必要性が無い。

【００２２】底板部を鍋状にすると底面の剛性が向上す
る。

【００２３】容器の中心線に対して線対称に構成された
各部は、真空スイッチ管の動作時に発生する荷重を左右
平衡させ、全体として上下方向の単純荷重とする。

【００２４】電気的に直列接続された一対の真空スイッ
チ管を支持する共通のフレームはスイッチ手段の荷重を
集約して支持し、絶縁筒はさらにこれを絶縁支持する。
容器の中心線に対して線対称に構成された各部は、真空
スイッチ管の動作時に発生する荷重を左右平衡させ、全
体として上下方向の単純荷重を絶縁筒が支える。

【００２５】中空の絶縁筒の内部に操作機構を貫通させ
た構成は、荷重を左右平衡させると共に空間を有効に活
用する。

【００２６】底板部上に不連続にスペーサをはさんで設
けられたベース板は底板部の歪みによる影響を排除しつ
つ、絶縁筒を支持する土台となる。

【００２７】箱状の機構箱は底板部の強度を向上させ
る。

【００２８】真空スイッチ管の両端部に設けられた一対
の金属板はその間に静電容量を保有し、遮断動作時に発
生する過電圧が左右の真空スイッチ管に均等に加わるよ
うに作用する。また、放熱板としても作用する。

【００２９】可動電極の対地静電容量より真空スイッチ
管の電極間の静電容量を大きくすることにより、遮断動
作時に発生する過電圧が左右の真空スイッチ管に均等に
加わる。

【００３０】並列に配置された真空スイッチ管の固定電
極に設けられた接触子は他の容器との接続時にその容器
内の導体部と自動的に電気的接続を成す。

【００３１】接触子と接続されるべき下向きの第１の導
体端部と上及び横のいずれかの方向に導出されるべき第
２の導体端部とを有する機器を上記他の容器内に備えた
構成は、必要に応じて上又は横方向に主回路を接続する
ことができる。

【００３２】断路器を中心線の片側に配置した構成は、
必要に応じて断路器を１台又は２台収納し得る。

【００３３】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の一実施例について説明す
る。図１において、それぞれ金属からなる胴容器１、底
板２及び上容器４１は互に密封結合されて内部に絶縁性
の、例えばＳＦ６ガスが低圧で充填されている。胴容器
１内において、真空スイッチ管４は円筒状の絶縁支持部
材５内に装填されている。絶縁支持部材５は金属製のフ
レーム６の左右両側に形成された金属製のフランジ１０
に取り付けられている。フレーム６内に設けられている
操作機構７は、互いに逆方向に対称的に回動する左右の
レバー７ａを介して左右の真空スイッチ管４の可動電極
４ａに絶縁操作棒９の上下動をそれぞれ伝達する。絶縁
操作棒９は、フレーム６を支える中空円筒状の絶縁筒８
内を貫通している。絶縁操作棒９及び絶縁筒８は、例え
ばエポキシ系の樹脂に充填材を添加した絶縁物からな
る。真空スイッチ管４はその固定電極４ｂが上になるよ
うに装填され、固定電極４ｂは導体からなる固定金１３
により固定されている。固定金１３は板状部１３ａと接
触子１３ｂとを一体に備えている。板状部１３ａは、大
電流を通電したときに特に温度の高くなる固定電極４ｂ
側の放熱を促進する作用をする。また、後述の静電容量
を構成するための、誘電体の電極としての機能も有す
る。接触子１３ｂは胴容器１の上部周縁部に設けられた
フランジ１ｂとほぼ同じ高さに設けられている。

【００３４】真空スイッチ管４の図の左右の可動電極４
ａは可撓導体１４等により互いに電気的に接続されてい
る。熱伝導体１６は例えばゴム等の弾性体であり、フラ
ンジ１０と真空スイッチ管４の下端との間に挿入されて
熱伝導が容易となるように装着されている。フレーム６
はその下端の中央部で絶縁筒８により支持され、絶縁筒
８は金属のベース板１７に取り付けられている。ベース
板１７は底板２の下面に取り付けられている機構箱１８
と連通すべく中心部分に開口１７ａが形成されている。
ベース板１７は取付座２７を介して適当数のボルト１９
等により底板２に固定されている。取付座２７は連続し
た形状ではなく、例えばワッシャのようにボルト１９の
近傍にのみ介在しているものである。従って、取付座２
７が存在していない箇所では、ベース板１７の下面と底
板２との間に取付座２７の厚み分だけ隙間が形成され、
ベース板１７はボルト１９の締結部のみの限定された密
着面積部位を形成するようにして底板２に支持されてい
る。このように構成すると、ベース板１７の全面が底板
２と接触している場合よりも接触面積が小さい。従っ
て、万一、底板２がガス圧力等の内外荷重の作用で歪み
を生じても、その歪みがベース板１７に伝わりにくいの
で、重要な支持構造体である絶縁筒８に異常荷重が付加
されないように保護することができる。仮に、底板２の
歪みによって各相の真空スイッチ管４に変位が生じる
と、開閉特性が不安定になる恐れがある。また、ボルト
１９による締結位置は直方体箱状の機構箱１８の、図１
の紙面に垂直な方向の３相分に相当する長さを持った側
板１８ａ（図１及び図２）の上端面に沿って設けられて
いる。すなわち、側板１８ａと底板２との機械的合体に
よる大きな剛性を持った部位に設けられている。

【００３５】機構箱１８の内外には各相の絶縁操作棒９
に連結してこれを上下方向に操作するように回転運動を
直線運動に変換する下部機構２３が備えられている。機
構箱１８には密封軸受２３ａが設けられ、気密を保って
いる。図２に示すように、下部機構２３は各相連結さ
れ、さらにリンク２８を介して共通の操作源２２と連結
されている。絶縁操作棒９は操作源２２の回動動作に従
って上下に動作する。絶縁操作棒９が上昇すると可動電
極４ａが下降して真空スイッチ管４は開かれ、絶縁操作
棒９が下降すると可動電極４ａが上昇して真空スイッチ
管４は閉じられる。

【００３６】上記の、主として、一対の真空スイッチ管
４、フレーム６、操作機構７、絶縁筒８及び絶縁操作棒
９によって構成される１相あたりの単位構成を単極ユニ
ット３０と称する。図１に示すように単極ユニット３０
はその垂直方向の中心線が底板２及び胴容器１の垂直方
向の中心線と一致するように固定される。言換えれば、
単極ユニット３０を構成する上記各部は底板２及び胴容
器１の中心線に対して線対称である。また、図２に示す
ように中央相の単極ユニット３０の垂直方向の中心線が
底板２及び胴容器１のこの断面における垂直方向の中心
線と一致する位置に固定される。高電圧となる各部の相
互間は所定の絶縁距離を相間及び対地間すなわち胴容器
１及び底板２等に対して保っている。例えば、胴容器１
は、単極ユニット３０の高圧充電部となる部分を包囲す
る外接面に、絶縁に必要な距離を加えた大きさを最低限
確保すべき所定の内径を有する。ここで確保されるのは
絶縁に必要な距離のみであって、作業用空間を確保する
ことは不要である。図１及び図２に示すように、底板２
はその周縁部にフランジ２ａを、また胴容器１はフラン
ジ１ａをそれぞれ備えていて、これらはボルト等により
密封結合される。

【００３７】操作源２２はガス絶縁開閉装置全体を支え
る脚部たる下部ユニット２９に取付けられている。上述
の各部、すなわち単極ユニット３０等の胴容器１内の各
部、機構箱１８、操作源２２及び下部ユニット２９によ
って構成される部分を開閉器ユニット３２と称する。開
閉器ユニット３２にはさらにその上に母線変換ユニット
４０が積み重ねられて全体としてガス絶縁開閉装置の１
つの盤を構成している。図１において、母線変換ユニッ
ト４０内には母線４５が絶縁スペーサ４４及び４６によ
って絶縁支持されていて、母線４５は図の左右にそれぞ
れ導出されている。母線変換ユニット４０の容器４１の
上部には組立作業用・保守点検用の蓋４２が設けられて
いる。容器４１はその下部外周にフランジ４１ｂを備え
ている。容器４１の左右にはガス絶縁母線４３が接続さ
れる。

【００３８】以上の構成においては、一対の真空スイッ
チ管４を直列に接続して直列遮断方式を採用している。
従って、個々の真空スイッチ管４はガス絶縁開閉装置の
定格電圧の１／２の定格電圧のものを使用できる。例え
ば、本ガス絶縁開閉装置においては、定格電圧が１／２
になれば真空スイッチ管４はコンパクトで汎用性のある
製造容易なものを使用できる。また、直列に接続した一
対の真空スイッチ管４を同時に、かつ、同じ速度で同じ
方向に駆動することにより、２つの真空スイッチ管４は
同時に開閉動作をするため、直列に接続されたスイッチ
全体としての接点の開閉速度は個々の真空スイッチ管４
の単位時間あたりの接点間距離の変位の２倍となる。す
なわち、所定の開閉速度を得るために個々の真空スイッ
チ管４に要求される開閉速度は１／２で足りることにな
る。一般に、高速で開閉動作したときにその加速・減速
により発生する大きな衝撃荷重及び接点が閉じる瞬間の
衝撃荷重により、真空スイッチ管４の接点部分の主構成
材料である銅合金が著しく塑性変形して開閉性能を低下
させたりまたは遮断不能を生じる危険がある。従って、
開閉速度の低減はこのような危険な事態を防止するため
に有効な手段である。

【００３９】次に上記のガス絶縁開閉装置の組立手順を
説明する。図３は開閉器ユニット３２の単極ユニット３
０等までを組み付け終わった状態を示す。図に示すよう
にこの状態ではまだ胴容器１が取付けられていない。す
なわち、単極ユニット３０等の取付けは、胴容器１が無
く、周囲が開放された状態において行えるので、作業が
自然な姿勢で容易・確実に行える。次に、図４に示すよ
うに、胴容器１をかぶせてフランジ１ａと１ｂとを締結
する。胴容器１の内部は既に完成しているので胴容器１
内に作業空間は不要であり、従って、既に述べたよう
に、胴容器１は絶縁距離のみを確保する大きさを有して
いれば良いことになり、胴容器１を小さくできる。次
に、図５は、母線変換ユニット４０を胴容器１の容器１
に連結する直前の状態を示す図である。この状態からフ
ランジ４１ｂとフランジ１ｂとをボルト等により密封結
合する。この結合によって自動的に、母線４５ａは接触
子１３ｂに挿入され、接触子１３ｂの既知の接圧付与構
造により電気的接続を成す。この密封結合作業ではフラ
ンジ１ｂの位置は接触子１３ｂの位置とほぼ同じ高さ位
置に設けられており、結合直前に母線４５ａと接触子１
３ｂとの接続状況を目視確認しながら確実な作業をする
ことができる。特に、ガス絶縁開閉装置を現地にて据え
つける際には、上記の様な自動連結方式によれば、細心
の注意を要する主回路部の取付けや接続作業等がなくな
るので、信頼性の高い組立て作業を行うことができる。

【００４０】次に、上記実施例の動作について説明す
る。図１において、図示されていない制御装置からの信
号により操作源２２が投入動作を開始すると、リンク２
８から下部機構２３を介して絶縁操作棒９が下方に駆動
される。そして、レバー７ａが回動して左右の真空スイ
ッチ管４の可動電極４ａが同時に互いに同方向である上
向きに同速度で動作し、３対６個の真空スイッチ管４は
閉極する。このとき接点間に大きな接圧力が作用するた
め、これに伴い絶縁操作棒９には大きな衝撃性の荷重が
発生する。またその後も接触行程動作の間においては接
圧力に相当する荷重が継続して絶縁操作棒９に印加さ
れ、設定された全行程を動いた時点で投入動作を完了す
る。この投入動作において、大きな荷重は絶縁筒８の中
心軸に対して左右対称位置に配置されている真空スイッ
チ管４において互いに同方向に作用する。また、操作機
構７は同中心軸に対して左右対称であり、これに連結す
る絶縁操作棒９も絶縁筒８の中心軸上に配置している。
こうして、静的及び動的に左右の荷重が平衡するように
構成している。従って、絶縁筒８には主として上下方向
の単純な荷重のみが作用するので、その強度設計が容易
である。このことは、結果的に絶縁筒８の信頼性を高め
ることになる。また、このように１個の絶縁筒８によっ
て単極ユニット３０を支持する構成は絶縁筒８の変形や
破壊を防止する上でも有利である。その理由は、仮に２
個以上の絶縁碍子で支持する場合は、絶縁碍子の両端面
に接続される部位の水平度、垂直度及び高さ寸法等の誤
差により、最初の組立て時点において高い初期応力が作
用し、また、容器の底板が、そこに与えられる圧力や電
気的・機械的荷重により変形して絶縁碍子に苛酷な応力
が作用し、変位または破壊に至ることがあるからであ
る。一般に、高圧用絶縁碍子は、エポキシ系樹脂に充填
材を添加した注型製法により製作されるので、寸法精度
の高いものは得難い。また、切削加工はガラス粉末やア
ルミナ粉末が添加されているので金属材料の加工に比べ
て非常に困難を伴うのみならず、高価な切削工具が必要
である。しかも、生産性が非常に低い。

【００４１】次に、開放動作では、投入動作の場合と同
様に制御装置からの信号により操作源２２が投入時とは
逆方向に動作する。このとき絶縁操作棒９や絶縁筒８で
は動作方向の違いと共に荷重方向も逆となる。具体的に
は、絶縁操作棒９においてはほぼ動作の全行程にわたり
圧縮荷重が作用し、最終の制動行程付近で制動特性に伴
う引張り荷重が発生してこれに重畳される。しかし、最
大応力は概ね投入動作に比してこれを越えることはな
い。なお、絶縁操作棒９にかかる荷重と開閉動作との関
係は上記の関係に限られない。すなわち、投入時に圧縮
荷重がかかり、開放時に引張り荷重がかかる構成にする
ことももちろん可能である。

【００４２】さて、異常電流や変圧器の励磁電流等が開
放動作と共に遮断された場合には電流遮断に伴い真空ス
イッチ管４のそれぞれの電極間に過渡電圧が発生する。
この電圧はそれぞれの真空スイッチ管４に均等に分担さ
れることが最も望ましく、この場合は真空スイッチ管４
の性能が最大に発揮される。しかし、実際にはフレーム
６が対地間に形成する主として静電容量のため電圧分担
率が等しくならない。従って、電圧分担率の高くなる側
の真空スイッチ管４は過酷な条件での遮断となり大きな
定格容量の真空スイッチ管４を装備する必要が生じる。
定格を上げれば当然ながら不経済かつ大形となる欠点が
伴う。そこで、本実施例では真空スイッチ管４の電極間
に誘電体を備えて静電容量を大きくし、また真空スイッ
チ管４の可動電極４ａ、すなわち中間電位となるべき部
分の対地間静電容量を小さくするように構成している。
具体的には、これらの静電容量を構成するのは、図１の
固定金１３の板状部１３ａとフランジ１０との間に誘電
体である絶縁支持部材５が介在する構成、及び、可動電
極４ａを誘電体である絶縁操作棒９により接地部から絶
縁して接続している構成である。絶縁材料の誘電率はエ
ポキシ樹脂に添加される充填材のみを変えることにより
調整することができる。そこで、絶縁支持部材５の誘電
率が、絶縁操作棒９の誘電率よりも大きくなるように構
成して、真空スイッチ管４が開極した状態の静電容量が
フレーム６の対地静電容量より大きくなるように調整す
る。このように構成することにより、それぞれの真空ス
イッチ管４が開極時に負担する電圧が均等になる。従っ
て、いずれの真空スイッチ管４も１／２定格のものを安
全に適用し得る。

【００４３】（実施例２）上記実施例１において、母線
変換ユニット４０は実質的には母線４５のみを収納した
ものであるが、母線変換ユニットとしては単極ユニット
３０と密接な関係を有する種々の他の構成があり得る。
図６はその一例としての、ガス絶縁開閉装置の他の実施
例を示す断面図である。但し、本実施例は開閉器ユニッ
ト３２及び下部ユニット２９については実施例１と同じ
であり、実質的には他の構成による母線変換ユニット５
０を示す断面図である。従って、開閉器ユニット３２及
び下部ユニット２９の説明は省略する。母線変換ユニッ
ト５０はその内部に断路器５７を胴容器１の垂直方向の
中心線に対して左右対称に配置したものを備えており、
断路器５７の一端には母線５５ａ、他端には母線５５ｂ
がそれぞれ接続されている。母線５５ｂは、容器５１と
ガス絶縁母線５３との間に固定された絶縁スペーサ５４
によって絶縁支持されている。容器５１の上部には組立
作業用・保守点検用の蓋５２が設けられている。断路器
５７はその枠体部５７ａにより容器５１に対して固定さ
れている。図示されている状態は断路器５７の断路状態
である。可動接触子５７ｂが駆動部５７ｄにより図の下
方に駆動されて固定接触子５７ｃに接合することにより
断路器５７は閉路される。これらの断路器５７は単体と
して枠体部５７ａ上に組立完成された例えば三相回路構
成のものである。これらを図のように対称配置し、それ
ぞれの接地電位となる枠体部５７ａを向かい合せる。そ
して、それぞれの一方の母線５５ａが、対応する接触子
１３ｂに下向きに対向するように配置される。母線変換
ユニット５０は予め組立完了してから、その容器５１と
開閉器ユニット３２の胴容器１とを密封結合する。図５
と同様に、この結合時に、母線５５ａが接触子１３ｂに
挿入され、主回路が自動的に接続される。この密封結合
作業ではフランジ１ｂの位置は接触子１３ｂとほぼ同じ
高さ位置に設けられており、図５と同様に、結合直前に
接触子１３ｂの接続状況を目視確認しながら確実な作業
をすることができる。

【００４４】（実施例３）同様に、図７は、ガス絶縁開
閉装置の他の実施例を示す断面図である。但し、本実施
例は開閉器ユニット３２及び下部ユニット２９について
は実施例１と同じであり、実質的には他の構成による母
線変換ユニット６０を示す断面図である。従って、開閉
器ユニット３２及び下部ユニット２９の説明は省略す
る。母線変換ユニット６０はその内部に断路器６７を備
えており、断路器６７の一端には母線６６、他端には母
線６５ｂがそれぞれ接続されている。右方の母線６５ａ
は、容器６１とガス絶縁母線６３との間に固定された絶
縁スペーサ６４によって絶縁支持されている。容器６１
の上部には図の紙面に垂直方向に延びるガス絶縁母線６
９が設けられている。断路器６７はその枠体部６７ａに
より容器６１に対して固定されている。図示されている
状態は断路器６７の断路状態である。可動接触子６７ｂ
が駆動部６７ｄにより図の下方に駆動されて固定接触子
６７ｃに接合することにより断路器６７は閉路される。
母線変換ユニット６０は予め組立完了してから、その容
器６１と開閉器ユニット３２の胴容器１とを密封結合す
る。図５と同様に、この結合時に、母線６５ａ及び６５
ｂが接触子１３ｂに挿入され、主回路が自動的に接続さ
れる。この密封結合作業ではフランジ１ｂの位置は接触
子１３ｂとほぼ同じ高さ位置に設けられており、図５と
同様に、結合直前に接触子１３ｂの接続状況を目視確認
しながら確実な作業をすることができる。

【００４５】（実施例４）図８は開閉器ユニット３２の
他の実施例及び他の構成による母線変換ユニット７０を
示す断面図である。開閉器ユニット３２が第１の実施例
と異なる点は、底板２が鍋状に下容器を形成して、フラ
ンジ２ａ及び１ａが第１の実施例よりも高い位置に設け
られていることである。単極ユニット３０及び下部ユニ
ット２９の構造は実施例１と同一であり、説明を省略す
る。このような構成も第１の実施例と同様の効果を奏す
る。フランジ２ａの位置が高いことにより組立作業の容
易性は若干低下するが、底板が１枚板でない折曲げ部を
含む構造体であることにより、底板２の底面の剛性は高
くなる。母線変換ユニット７０はその内部に断路器７７
を備えており、断路器７７の一端には母線７５ｂ、他端
には母線７６がそれぞれ接続されている。また右方の母
線７５ａは、容器７１とガス絶縁母線７３との間に固定
されている絶縁スペーサ７４によって絶縁支持されてい
る。容器７１の上部には組立作業用・保守点検用の蓋７
２が設けられている。断路器７７はその枠体部７７ａに
より容器７１に対して固定されている。図示されている
状態は断路器７７の断路状態である。可動接触子７７ｂ
が駆動部７７ｄにより図の下方に駆動されて固定接触子
７７ｃに接合することにより断路器７７は閉路される。
母線変換ユニット７０は予め組立完了してから、その容
器７１と開閉器ユニット３２の胴容器１とを密封結合す
る。図５と同様に、この結合時に、母線７５ａ及び７５
ｂが接触子１３ｂに挿入され、主回路が自動的に接続さ
れる。この密封結合作業ではフランジ１ｂの位置は接触
子１３ｂとほぼ同じ高さ位置に設けられており、図５と
同様に、結合直前に接触子１３ｂの接続状況を目視確認
しながら確実な作業をすることができる。

【００４６】上記の実施例２〜４において、断路器５
７、６７又は７７の母線接続は上又は横方向であるが、
どちらの方向に母線を導出する場合でも断路器の取付け
位置は同じである。従って、種々の構成に対して断路器
の取付け位置を変更することなく対応することができ
る。また、断路器は容器５１、６１及び７１の垂直方向
の中心線の片側に収るので、必要に応じて断路器を１台
又は２台設けることができる。なお、図６のような断路
器５７の対称配置は、真空スイッチ管４の接触子１３ｂ
が上向きに揃えて配置されたことにより可能となった構
成であるが、このような構成は断路器が近接していて対
称に動作するので相互間の機械的なインタロックをとる
必要がある場合に非常に都合が良い。

【００４７】

【発明の効果】以上のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。

【００４８】電気的に直列接続された一対の真空スイッ
チ管により開閉器部を構成したので、２個の電気的直列
体によってガス絶縁開閉装置の開極時の通常の電圧や遮
断時の回復電圧を負担する。すなわち、真空スイッチ管
１個あたりの電圧負担はガス絶縁開閉装置の定格電圧の
１／２となり、低定格電圧となるためコンパクトになる
と共に製造も容易になる。また、可動電極の駆動方向を
互いに揃えたので、駆動系を共通にでき、構造が簡単に
なる。また、それぞれの固定電極を容器の一端部に向け
て互いに並列に配置したので、他のユニットと接続しや
すいコンパクトな構造になる。こうして、必要な開閉性
能を小型な装置で経済的にかつ容易に実現できる。ま
た、それぞれの真空スイッチ管が開離動作を同時に同じ
速度で行うので、２個の電気的直列体として所定の開閉
速度を達成し、１個の真空スイッチ管が負担する開閉速
度は１個の真空スイッチ管で行う場合の１／２で足り
る。従って、開閉速度の低減により開閉時の衝撃が緩和
され、接点寿命が長くなる。

【００４９】容器を、底板部及びこの底板部の周縁部上
に載置され互いに締結されるべき側胴部とを有する構造
とし、底板部上に絶縁支持部材を取付け、絶縁支持部材
によってフレームを支持し、このフレームにより、側胴
部に対しては実質的に絶縁距離のみを確保するようにス
イッチ手段を支持する。そして側胴部は最後にかぶせる
構成なので、機器と側胴部との距離に作業スペースを確
保する必要がない。従って、その分開閉器ユニットを小
さくできる。容器内部の組立て時にはまだ側胴部を取付
けていないので、周囲の空間が開放され、自然な姿勢に
より容易に組立て作業を行なうことができる。

【００５０】底板部を鍋状にしたので、その底面の剛性
が向上する。

【００５１】絶縁性のガスを充填された容器の垂直方向
の中心線に対して線対称に、スイッチ手段、支持機構及
び駆動装置を設けたので、真空スイッチ管の動作時に発
生する荷重を左右に平衡させ、全体として上下方向の単
純荷重とすることができる。従って、簡単な構成でも開
閉時の大きな荷重を支えることが容易になる。

【００５２】容器の垂直方向の中心線に対して線対称
に、スイッチ手段、支持機構及び駆動装置を設け、フレ
ームによって荷重を集約すると共に絶縁筒により各部を
支持する構成としたので、真空スイッチ管の動作時に発
生する荷重を左右に平衡させ、全体として上下方向の単
純荷重とした。従って、強度的に本来弱点である絶縁支
持部分にとっても、支えやすい荷重となり、他の支持構
造体を必要としない。こうして、単純な構造で部材を節
約した小型の構造を提供することができる。

【００５３】また、中空の絶縁筒を容器の垂直方向の中
心線に対して線対称に設け、フレームを上記容器から絶
縁して支持し、この中空の絶縁筒の内部を貫通して上記
中心線に対して線対称に操作機構を設けたので、省スペ
ース構造を提供できる。

【００５４】また、容器の底板部上に不連続にスペーサ
を挟んで取付けられ、上記絶縁筒を固定する土台となる
ベース板を設けたので、ベース板と底板との接触面積は
両者が全面的に当接している場合よりも小さい。従っ
て、底板がガス圧力等の内外荷重の作用で歪みを生じて
も、重要な支持構造体である絶縁筒に異常荷重が付加さ
れないように保護することができる。底板の歪みによっ
て各相のスイッチ手段に変位が生じて開閉特性が不安定
になるのを防止することができる。

【００５５】また、容器の底板部から突出した操作機構
の一部を覆って容器の気密を保つべく上記底板部の下か
ら箱状の機構箱を取付けたので、この箱状の構造体が持
つ高い剛性により底板の強度を向上させることができ
る。従って、底板補強のための専用部材を設けることな
く、必要最小限の構成により強度が高く、コンパクトな
開閉器ユニットを提供できる。

【００５６】また、各真空スイッチ管の両端部に絶縁支
持部材を挟んだ一対の金属板を設け、真空スイッチ管と
実質的に並列に接続されるべき静電容量をその間に保有
するように構成したので、遮断動作時に発生する過電圧
が左右の真空スイッチ管に均等に加わり、一方の真空ス
イッチ管にのみ苛酷な条件となる事態を防止することが
できる。従って、真空スイッチ管に要求される電気的条
件を緩和することができ、低定格で小型の真空スイッチ
管を使用することができる。また、金属板は真空スイッ
チ管に発生する熱を放熱する機能も有するので、真空ス
イッチ管の電気的性能の向上にも寄与する。

【００５７】また、真空スイッチ管と実質的に並列に接
続されるべき静電容量を可動電極の対地静電容量より大
きくしたので、遮断動作時に発生する過電圧が左右の真
空スイッチ管に、より均等に加わる。

【００５８】また、電気的に直列に接続された一対の真
空スイッチ管を容器内部にその中心線に対して線対称に
直立にかつ互いに並列に配置してスイッチ手段を構成
し、固定電極にそれぞれ接触子を接続し、少なくとも１
個の断路器を上記中心線の片側に配置し、上記容器と接
続されることにより、上記接触子とそれぞれ電気的接続
をなす導体部を有する他の容器とを設けたので、容器同
士を接続する際に接触子は他の容器内の導体部と自動的
に電気的接続を成すことができ、組立が容易かつ確実に
なる。

【００５９】接触子と接続されるべき下向きの第１の導
体端部と上及び横のいずれかの方向に導出されるべき第
２の導体端部とを有する機器を上記他の容器内に備えた
ので、必要に応じて上又は横方向に主回路を接続するこ
とができる。

【００６０】断路器を中心線の片側に配置したので、必
要に応じて断路器を１台又は２台収納し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す正面側断面図であ
る。

【図２】本発明の実施例１を示す側面側断面図であ
る。

【図３】図１に示すガス絶縁開閉装置の組立の第１段
階を示す図である。

【図４】図１に示すガス絶縁開閉装置の組立の第２段
階を示す図である。

【図５】図１に示すガス絶縁開閉装置の組立の第３段
階を示す図である。

【図６】本発明の実施例２を示す正面側断面図であ
る。

【図７】本発明の実施例３を示す正面側断面図であ
る。

【図８】本発明の実施例４を示す正面側断面図であ
る。

【図９】従来のガス絶縁開閉装置を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１胴容器、２底板、４真空スイッチ管、４ａ可
動電極、４ｂ固定電極、５絶縁支持部材、６フレ
ーム、７操作機構、８絶縁筒、９絶縁操作棒、１
３ｂ接触子、１４可撓導体、１７ベース板、１８
機構箱、２２操作源、２３下部機構、２３ａ密
封軸受、２８リンク、４１容器、５１容器、５７
断路器、６１容器、６７断路器、７１容器、７
７断路器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性のガスが充填されるべき容器と、上記容器内部に設けられ、可動電極の駆動方向を互いに
揃えて、かつ、それぞれの固定電極を上記容器の一端部
に向けて互いに並列に配置した、一相あたり少なくとも
一対の真空スイッチ管と、上記可動電極相互間を電気的に接続する導体と、上記各真空スイッチ管を支持する共通のフレームと、上記フレームを上記容器から絶縁して支持する絶縁支持
部材と、上記各可動電極を同時に同じ速度で駆動する操作機構
と、を備えたガス絶縁開閉装置の開閉器ユニット。
【請求項２】底板部及びこの底板部の周縁部上に載置
され互いに締結されるべき側胴部とを有し、絶縁性のガ
スを充填されるべき容器と、上記底板部上に取付けられた絶縁支持部材と、上記絶縁支持部材によって支持されたフレームと、上記フレームに支持され、電気的に直列に接続された一
対の真空スイッチ管を互いに並列に配置してなり、上記
側胴部に対しては実質的に絶縁距離のみを確保して設け
られたスイッチ手段と、上記真空スイッチ管に接続された操作機構と、を備えたガス絶縁開閉装置の開閉器ユニット。
【請求項３】上記底板部は鍋状の形状であることを特
徴とする請求項２のガス絶縁開閉装置の開閉器ユニッ
ト。
【請求項４】絶縁性のガスが充填されるべき容器と、電気的に直列に接続された一対の真空スイッチ管を上記
容器内部に上記容器の垂直方向の中心線に対して線対称
に直立にかつ互いに並列に配置してなるスイッチ手段
と、上記中心線に対して線対称に設けられ、上記真空スイッ
チ管を上記容器から絶縁して支持する支持機構と、上記中心線に対して線対称に設けられ、上記可動電極に
接続された操作機構と、上記操作機構に接続された駆動装置と、を備えたガス絶縁開閉装置の開閉器ユニット。
【請求項５】絶縁性のガスが充填されるべき容器と、電気的に直列に接続された一対の真空スイッチ管を上記
容器内部に上記容器の垂直方向の中心線に対して線対称
に直立にかつ互いに並列に配置してなるスイッチ手段
と、上記中心線に対して線対称に設けられ、上記一対の真空
スイッチ管を支持する共通のフレームと、上記中心線に対して線対称に設けられ、上記フレームを
上記容器から絶縁して支持する絶縁筒と、上記中心線に対して線対称に設けられ、上記可動電極に
接続された操作機構と、上記操作機構に接続された駆動装置と、を備えたガス絶縁開閉装置の開閉器ユニット。
【請求項６】上記絶縁筒は中空であり、上記操作機構
は上記絶縁筒内部を貫通していることを特徴とする請求
項５のガス絶縁開閉装置の開閉器ユニット。
【請求項７】絶縁性のガスが充填されるべき容器と、電気的に直列に接続された一対の真空スイッチ管を上記
容器内部に上記容器の垂直方向の中心線に対して線対称
に直立にかつ互いに並列に配置してなるスイッチ手段
と、上記中心線に対して線対称に設けられ、上記一対の真空
スイッチ管を支持するフレームと、上記中心線に対して線対称に設けられ、上記フレームを
支持する中空の絶縁物からなる絶縁筒と、上記容器の底板部上に不連続にスペーサを挟んで取付け
られ、上記絶縁筒を固定する土台となるベース板と、上記絶縁筒内部を貫通して上記中心線に対して線対称に
設けられ、上記可動電極に接続された操作機構と、上記操作機構に接続された駆動装置と、を備えたガス絶縁開閉装置の開閉器ユニット。
【請求項８】絶縁性のガスが充填されるべき容器と、電気的に直列に接続された一対の真空スイッチ管を上記
容器内部に上記容器の垂直方向の中心線に対して線対称
に直立にかつ互いに並列に配置してなるスイッチ手段
と、上記中心線に対して線対称に設けられ、上記一対の真空
スイッチ管を支持するフレームと、上記中心線に対して線対称に設けられ、上記フレームを
上記容器から絶縁して支持する中空の絶縁筒と、上記絶縁筒内部を貫通して上記中心線に対して線対称に
設けられ、上記可動電極に接続された操作機構と、上記容器の底板部から突出した上記操作機構の一部を覆
って上記容器の気密を保つべく上記底板部の下部側に取
付けられた箱状の機構箱と、上記機構箱に設けられ、上記操作機構の上記機構箱内に
ある部分と上記機構箱外にある部分とを気密に接続する
密封軸受と、上記密封軸受を介して上記機構箱の外へ導出された上記
操作機構の端部に接続された駆動装置と、を備えたガス絶縁開閉装置の開閉器ユニット。
【請求項９】絶縁性のガスが充填されるべき容器と、上記容器内部に設けられ、可動電極の駆動方向を互いに
揃えて、かつ、それぞれの固定電極を上記容器の一端部
に向けて並列に配置した一相あたり一対の真空スイッチ
管と、上記可動電極相互間を電気的に接続する導体と、上記容器に対して、上記真空スイッチ管を上記可動電極
側から絶縁支持する支持機構と、上記可動電極を駆動する操作機構と、上記各真空スイッチ管がその内部に装填されるべき一対
の絶縁支持部材と、上記各絶縁支持部材を挟んで上記各真空スイッチ管の両
端部に設けられ、真空スイッチ管と実質的に並列に接続
されるべき静電容量をその間に保有する一対の金属板
と、を備えたガス絶縁開閉装置の開閉器ユニット。
【請求項１０】上記静電容量は上記可動電極の対地静
電容量より大きいことを特徴とする請求項９のガス絶縁
開閉装置の開閉器ユニット。
【請求項１１】絶縁性のガスが充填されるべき容器
と、電気的に直列に接続された一対の真空スイッチ管を上記
容器内部に直立させ、かつ、固定電極を上記容器の一端
部に向けて互いに並列に配置してなるスイッチ手段と、上記真空スイッチ管を上記容器から絶縁して支持する支
持機構と、上記中心線に対して線対称に設けられ、上記可動電極に
接続された操作機構と、上記操作機構に接続された駆動装置と、上記固定電極にそれぞれ接続された接触子と、上記容器の上記一端部と接続されることにより、上記接
触子とそれぞれ電気的接続をなす導体部を有する他の容
器と、を備えたガス絶縁開閉装置。
【請求項１２】上記接触子は上向きに配置され、その
接触子と接続されるべき下向きの第１の導体端部と上及
び横のいずれかの方向に導出されるべき第２の導体端部
とを有する機器を上記他の容器内に備えたことを特徴と
する請求項１１のガス絶縁開閉装置。
【請求項１３】上記スイッチ手段、上記支持機構及び
上記操作機構は上記容器の垂直方向の中心線に対して線
対称であり、上記他の容器はその内部に少なくとも１個
の断路器を上記中心線の片側に配置していることを特徴
とする請求項１１のガス絶縁開閉装置。