JPH08237826A - メタルクラッド開閉装置 - Google Patents

メタルクラッド開閉装置

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JPH08237826A
JPH08237826A JP7333665A JP33366595A JPH08237826A JP H08237826 A JPH08237826 A JP H08237826A JP 7333665 A JP7333665 A JP 7333665A JP 33366595 A JP33366595 A JP 33366595A JP H08237826 A JPH08237826 A JP H08237826A
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JP
Japan
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housing
gas
interrupter chamber
output cable
interrupter
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JP7333665A
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Ottmar Mueller
オットマー・ミューラー
Anders Paulsson
アンデルス・パオルッソン
Volker Rees
フォルカー・レース
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ABB Patent GmbH
Original Assignee
ABB Patent GmbH
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035Gas-insulated switchgear
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 経済性に優れた中電圧用及び高電圧用(45
kV〜90kV)のガス絶縁メタルクラッド開閉装置の
ハウジングの構造を提供する。 【解決手段】 本発明のメタルクラッド開閉装置は、サ
ーキットブレーカのポール13を各相毎に備えるととも
に、入力ケーブル、出力ケーブル及びバスバー装置を備
える。(a)サーキットブレーカのポール13は、各相
毎に、金属薄板で形成され絶縁ガスが封入された断続器
室15の中に収容され、(b)断続器室15、バスバー
装置及び出力ケーブルは、それぞれ、円筒型のハウジン
グ10、31、32に収納されて、別個の構成部分を形
成するとともに、共通のガス空間を形成し、(c)各断
続器室15のそれぞれには、断続器室用ハウジング10
の外側に位置し、ポール13の各相に対応する駆動クラ
ンクが収納されたクランクケース18が、内部のガスの
流通が可能になる様に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、中電圧用及び高電
圧用のガス絶縁メタルクラッド開閉装置(metal-enclos
ed switchgear )に係る。
【0002】
【従来の技術】高電圧用のガス絶縁メタルクラッド開閉
装置は、6kVから800kVまでの高電圧の全範囲で
使用されている。この装置では、絶縁用のガスとして、
重質ガスSF6 が使用されている、あるいはSF6 の使
用が好ましいとされている。また、一部においては、常
圧あるいは高圧の空気が使用されている。ガスの絶縁特
性に依存するが、常圧のガスを使用する場合には、キュ
ービクル型の容器、即ち平板状の外壁で構成された薄肉
構造の容器、を使用することが可能である。
【0003】費用効率を考えた場合、36kVまでの範
囲では、構成機器を遮蔽容器内に収納しておくだけでも
十分である。SF6 を使用する場合に、遮蔽容器の内部
を適切な特性のSF6 で満たすことは、必ずしも容易で
はない。その理由は、平板状の外壁で構成された遮蔽容
器の場合、真空ポンプを用いて、内部の空気を引抜くの
が容易ではなく、従って、水分を除去することが困難で
あることによる。
【0004】標準的な開閉装置の個々の構成機器、即
ち、変圧器を備えたケーブル導入部、サーキットブレー
カ(power circuit-breaker )、及び三位置の断路器を
備えたバスバー(busbar、母線)は、通常、三つの区画
に分けて収容され、又は、技術的あるいは機能的理由に
よっては、別々の小室に収容される。通常、使用される
仕切り壁材は、ガスを隔離する性能は備えていない。従
って、それぞれの構成機器は、常に、単一のガス空間を
形成している。
【0005】これらの構成機器の容積は、キュービクル
型の遮蔽容器の場合、約1m3 から3m3 程度である。
これらの構成機器の内部で偶発的にアークが発生した場
合、これらの容積が非常に大きいために、これらの構成
機器の内部の圧力は、短絡電流が31.5kAの場合、
アークの発生から約100ms経過後で、約10kPa
程度に過ぎない。この圧力に起因して遮蔽容器に作用す
る動的負荷は、通常、費用効率に優れた薄肉構造の容器
で対処できる。
【0006】72kVを超える高電圧用の開閉装置の場
合、比較的、厚い肉厚のアルミニウム板製あるいは鋼板
製の遮蔽容器が使用される。これらの遮蔽容器は円筒型
に成形され、T字あるいはX字状の部材を備えている。
これらの円筒型の圧力容器の作業圧力は約0.6MPa
である。これにより、高圧の封入ガスが使用できるの
で、ガスの絶縁特性が増加する。
【0007】SF6 の封入前に、真空ポンプを用いて圧
力容器の内部を0.1NPaまで減圧することにより、
異物ガス及び水分を除去することが可能であり、その他
の処理の必要はない。個別の構成機器、例えば、サーキ
ットブレーカ、ケーブル導入部、及び断路器を備えたバ
スバーのハウジング等は、それぞれ、別々に、円筒型の
遮蔽容器に収納される。これら遮蔽容器のガス空間は、
互いに、絶縁物の隔壁によって隔離され、通常、互いに
独立にモニターされる。ガス空間の容積は、0.1m3
から1m3 程度であり、三相用の装置の場合には更に大
きくなる。
【0008】内部でアークが発生した場合の内部のガス
圧力は、下記の式で示される; P = a・i・u・t/v ここで、P : 内部のガス圧力 a : 温度上昇に寄与するエネルギー成分(約0.6
〜0.7) i : アーク電流 u : アーク電圧 t : アーク持続時間 v : ガス空間の容積 この圧力は作業圧力を増加させ、その結果、アーク持続
時間が約100msで電流が31.5kA以上の場合、
小さい遮蔽容器の場合には、約1.0MPaから1.5
MPaの圧力が発生し得る。そのために、遮蔽容器の寸
法を上記圧力に適合する様に設計するか、あるいは、遮
蔽容器に何らかの方法によって補強を施す事が行われて
いる。法規制に適合させるためには、容器は耐圧容器と
して設計されるが、その結果、相当なコスト高となる。
【0009】外形寸法の小型化を目的とした比較的小型
の可搬式の遮蔽容器の場合、123kV超の高電圧で使
用すると、0.3MPaから0.6MPaの高圧力にお
いて、絶縁強度が完全に失われる。
【0010】123kV以上の高電圧仕様のサーキット
ブレーカあるいは開閉器で使用される厚肉型の遮蔽容器
の構造は、46kVから90kVの電圧の範囲に対して
は、完全に過剰設計となっているので、経済性が悪い。
【0011】中電圧の範囲向けの薄肉キュービクル型の
装置は、本質的な技術的な弱点がある。即ち、特別な手
段を講ずることがない限り、空気を追出した場合にのみ
SF6 を封入することができる。従って、水分量が極め
て低く、且つ、純粋なSF6雰囲気を実現することは、
いつでも可能とは限らない。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、高電圧仕様(電圧123kV超)の構造の採用に付
随する経済効率上の問題を解決し、更に、中電圧仕様
(電圧36kVあるいは72kV未満)の構造であるキ
ュービクル型装置の技術的な限界を解消することが可能
な、45kVから90kVの電圧範囲において好適な、
完全な構成機器(スイッチパネル)のための遮蔽容器を
提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明のガス絶縁メタル
クラッド開閉装置は、サーキットブレーカのポールを各
相毎に備えるとともに、入力ケーブル、出力ケーブル及
び少なくとも一つのバスバー装置を備えた、中電圧用及
び高電圧用のガス絶縁メタルクラッド開閉装置におい
て、前記サーキットブレーカのポールは、各相毎に、薄
い板厚の材料で形成され絶縁ガスが封入された断続器室
内に収容され、前記断続器室、前記バスバー装置及び前
記出力ケーブルは、それぞれ、円筒型のハウジングに収
納されて別個の構成部分を形成するとともに、共通のガ
ス空間を形成し、前記断続器室には、前記断続器室を収
納する断続器室用ハウジングの外側に位置し、各ポール
に対応する駆動クランクが収納されたクランクケースが
接続され、前記断続器室の内部と前記クランクケースの
内部との間で内部のガスの流通が可能になる様に、前記
各断続器室の内部のみが、それぞれ、前記各クランクケ
ースの内部と接続されていることを特徴とする。
【0014】本発明においては、サーキットブレーカの
ポールを収容する断続器室、バスバー装置、及びケーブ
ル導入部などの各構成機器を収納する各ハウジングの形
状を円筒型とする。これらの各ハウジングの外壁部は、
変形可能な金属薄板で製作し、好ましくは、この金属薄
板を板厚2mm以下の非磁性体とする。
【0015】これらの各ハウジングを互いに連結して、
それぞれのハウジングの間でガスの流通を確保する。そ
の結果、偶発的にアークが発生した時には、装置全体の
容積によって、先に示した式に相当する圧力上昇が決定
される。従って、圧力上昇は、ガス容積が、例えば、代
表的な装置の場合の値である1.5m3 の場合、高々、
約0.01MPa(100ms経過後)になるに過ぎな
い。従って、この様な圧力上昇は、事実上、ハウジング
の強度に影響を与えない。
【0016】ガスの自由通路の断面積を100cm2
上にすれば、感知し得る程度の圧力上昇は発生しない。
この断面積は、通路を2ないし4箇所に分割して設け
て、それらの断面積で分担させることも可能である。
【0017】ハウジングの形状を円筒型にすることによ
って、たとえ金属薄板を使用した場合でも、最小耐圧と
して、0.25MPa(正圧)、及び0.1MPa(負
圧)を確保できる。その結果、適切な特性のガス封入が
可能となり、作業圧力として、約0.05MPa(正
圧)が採用できる。この作業圧力は、同時に、工場での
最終検査及び試験、工場から建設現場までの輸送、及び
設置工事を容易することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下で、図面を参照しながら、本
発明及び本発明の効果的な実施形態及び改良形態を、詳
細に説明する。
【0019】図1に、本発明による開閉装置の側面図を
示す。
【0020】薄肉の円筒型のハウジング(断続器室用ハ
ウジング)10は、一端をカバー11で他端をカバー1
2で閉鎖され、このハウジング10の中には、高電圧ネ
ットワークの相の数に相当する数の断続器室15(inte
rrupter chamber )が収納されている。サーキットブレ
ーカのポール13のブレーカギャップ14(breakergap
)は、それぞれ、断続器室15の中に配置されてい
る。この断続器室15は、下側のカバー12にボルト止
めされている。
【0021】この装置においては、下側のカバー12は
開口部16を有し、この開口部16の外側に、クランク
ケース18の接続部材17が接続されている。この結
果、クランクケース18は、接続部材17を介して(あ
るいは、接続部材17を介してのみ)、各相毎に設けら
れた断続器室15の内部と接続している。従って、断続
器室15の内部空間とクランクケース18の内部空間と
は、単一のガス空間を構成する。断続器室15の外部に
当るハウジング10の内部のガス容積は、クランクケー
ス18の内部とは連通されていない。
【0022】円筒型のハウジング10の側面部に直角
に、接続部材19及び20が互いに間隔を開けて接続さ
れている。これらの接続部材19及び20は、入力21
及び出力フィーダ22を、それぞれ、対応するサーキッ
トブレーカのポール13へ導く機能を果たしている。
【0023】接続部材19及び20の端部のフランジ2
3及び24には、それぞれ、絶縁体ディスク25及び2
6が固定されて、これら絶縁体ディスク25及び26を
介して、それぞれ、接続部材29及び30のフランジ2
7及び28が接続されている。これらの接続部材29及
び30は、バスバー用ハウジング31あるいは出力ケー
ブル用ハウジング32の一部をなしている。
【0024】絶縁体ディスク25及び26には開口部3
3及び34が設けられていて、これらの開口部33及び
34を介して、ハウジング10の内部と、ハウジング3
1及び32の内部とのガスの流通が可能になっている。
図に示す様に、絶縁体ディスク26の両側には、フィー
ダ22を取付けることが可能で、また、フィーダ22を
変圧器35によって包囲することが可能である。
【0025】ハウジング10、及びハウジング31及び
32は薄肉構造であり、その外壁の板厚は約2mmであ
る。
【0026】バスバー用ハウジング31の上あるいは中
には、遮断兼接地用スイッチ36が配置されている。出
力ケーブル用ハウジング32には、二つの出力ケーブル
接続部材37及び38が取付けられている。出力ケーブ
ル用ハウジング32の内部には、同様に、遮断兼接地用
スイッチ39、及び電圧測定用の接続部40が取付けら
れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるガス絶縁メタルクラッド開閉装置
の側面図。
【符号の説明】
10・・・ハウジング(断続器室用ハウジング)、1
1、12・・・カバー、13・・・サーキットブレーカ
のポール、14・・・ブレーカギャップ、15・・・断
続器室、16・・・開口部、17・・・接続部材、18
・・・クランクケース、19、20・・・接続部材、2
1、22・・・出力フィーダ、23、24・・・フラン
ジ、25、26・・・絶縁体ディスク、27、28・・
・フランジ、29、30・・・接続部材、31・・・バ
スバー用ハウジング、32・・・出力ケーブル用ハウジ
ング、33、34・・・開口部、35・・・変圧器、3
6・・・遮断兼接地用スイッチ、37、38・・・出力
ケーブル接続部材、39・・・遮断兼接地用スイッチ、
40・・・電圧測定用の接続部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オットマー・ミューラー ドイツ連邦共和国、デー − 12459 ベ ルリン、コットマイアー・ショトラーセ 28 (72)発明者 アンデルス・パオルッソン ドイツ連邦共和国、63755 アルゼナオ、 イン・デン、ミュールゲルテン 37 (72)発明者 フォルカー・レース ドイツ連邦共和国、デー − 64289 ダ ルムシュタット、パルクシュトラーセ 84 ベー

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サーキットブレーカのポールを各相毎に
    備えるとともに、入力ケーブル、出力ケーブル及び少な
    くとも一つのバスバー装置を備えた、中電圧用及び高電
    圧用のガス絶縁メタルクラッド開閉装置において、 前記サーキットブレーカのポールは、各相毎に、薄い板
    厚の材料で形成され絶縁ガスが封入された断続器室内に
    収容され、 前記断続器室、前記バスバー装置及び前記出力ケーブル
    は、それぞれ、円筒型のハウジングに収納されて別個の
    構成部分を形成するとともに、共通のガス空間を形成
    し、 前記断続器室には、前記断続器室を収納する断続器室用
    ハウジングの外側に位置し、ポールの各相に対応する駆
    動クランクが収納されたクランクケースが接続され、 前記断続器室の内部と前記クランクケースの内部との間
    で内部のガスの流通が可能になる様に、前記各断続器室
    の内部のみが、それぞれ、前記各クランクケースの内部
    と接続されている、 ことを特徴とするガス絶縁メタルクラッド開閉装置。
  2. 【請求項2】 断続器室用ハウジングの側面には、前記
    バスバー装置を収納するバスバー用ハウジングへの出口
    部、及び前記出力ケーブルを収納する出力ケーブル用ハ
    ウジングへの出口部が接続されていることを特徴とする
    請求項1に記載のガス絶縁メタルクラッド開閉装置。
  3. 【請求項3】 断続器室用ハウジングの内部、バスバー
    用ハウジングの内部、及び出力ケーブル用ハウジングの
    内部は、内部のガスの流通が可能になる様に、互いに連
    結されていることを特徴とする請求項1に記載のガス絶
    縁メタルクラッド開閉装置。
  4. 【請求項4】 断続器室用ハウジングの出口部は、その
    内部が絶縁体ディスクからなる隔壁によって仕切られた
    管状の接続部材で構成され、 バスバー用ハウジング及び出力ケーブル用ハウジング
    は、この絶縁体ディスクに隣接して配置され、 この絶縁体ディスクには、ガスの流通を確保する経路が
    設けられている、 ことを特徴とする請求項3に記載のガス絶縁メタルクラ
    ッド開閉装置。
  5. 【請求項5】 断続器室用ハウジングは円筒型の形状で
    あり、 バスバー用ハウジングの中心軸及び出力ケーブル用ハウ
    ジングの中心軸は、互いに平行に配置され、且つ、断続
    器室用ハウジングの中心軸に対して直交して配置されて
    いる、 ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記
    載のガス絶縁メタルクラッド開閉装置。
  6. 【請求項6】 断続器室用ハウジング、バスバー用ハウ
    ジング及び出力ケーブル用ハウジングの外壁の板厚は、
    2mm以下であることを特徴とする請求項1から請求項
    5のいずれかに記載のガス絶縁メタルクラッド開閉装
    置。
  7. 【請求項7】 前記絶縁体ディスクには、ガスの流通を
    確保する経路が設けられていて、当該経路の断面積は1
    00cm2 以上であることを特徴とする請求項1から請
    求項6のいずれかに記載のガス絶縁メタルクラッド開閉
    装置。
JP7333665A 1994-12-22 1995-12-21 メタルクラッド開閉装置 Pending JPH08237826A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4445865A DE4445865A1 (de) 1994-12-22 1994-12-22 Elektrische metallgekapselte gasisolierte Hochspannungsschaltanlage
DE4445865.7 1994-12-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08237826A true JPH08237826A (ja) 1996-09-13

Family

ID=6536634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7333665A Pending JPH08237826A (ja) 1994-12-22 1995-12-21 メタルクラッド開閉装置

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0718941B1 (ja)
JP (1) JPH08237826A (ja)
KR (1) KR960027115A (ja)
DE (2) DE4445865A1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
DE4445865A1 (de) 1996-06-27
EP0718941B1 (de) 1999-01-20
EP0718941A2 (de) 1996-06-26
EP0718941A3 (de) 1997-02-19
KR960027115A (ko) 1996-07-22
DE59504903D1 (de) 1999-03-04

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