JPH08331714A

JPH08331714A - ガス絶縁母線

Info

Publication number: JPH08331714A
Application number: JP7133139A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Takei; 雅文武井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1995-05-31
Publication date: 1996-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】伸縮ベロー継手のフランジを小型化し、信頼性
が高く、しかも据付の作業性及び経済性に優れたガス絶
縁母線を提供すること。【構成】ガス絶縁母線は、母線と絶縁ガスが封入され，
端部にフランジをもつ複数の金属容器と、金属容器相互
間に配設され，両端にフランジをもつ伸縮ベロー継手
と、伸縮ベロー継手部に発生するガス圧力を補償するば
ねと、伸縮ベロー継手とばねを固定・支持する板及びス
タッドとを備え、板がベロー継手のフランジとねじ締結
されているので、伸縮ベロー継手のフランジを小型化が
可能となり、安価で自在にばねが取り付けられ、作業性
に優れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガス絶縁母線に係わり、
特にガス絶縁開閉装置の熱伸縮吸収部分や基礎不等沈下
部分に配設されるガス絶縁母線に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電力需要の増大に伴って高電圧大
容量の変電所が必要となってきている。このような変電
所においては、出入りする回線数及び変圧器台数が多い
ため、ガス絶縁開閉装置から離れた所に変圧器や架空線
引出し用ブッシングを設置しなければならない。このガ
ス絶縁開閉装置とブッシングの接続には、通常ガス絶縁
母線が使用されている。

【０００３】一般に、ガス絶縁母線は導体を金属容器内
に絶縁支持して構成されているが、金属容器は周囲の温
度変化、日射及び内部導体電流による発熱、温度上昇に
よって熱伸縮する。この伸縮量は非常に大きいためガス
絶縁母線に過大な荷重が発生し、機器が損傷を受ける可
能性がある。

【０００４】従来のガス絶縁母線について図４及び接続
部分の詳細を示す図５を参照して説明する。図に示すよ
うに、金属容器１内には母線４が配設されており、絶縁
のために高圧の絶縁ガス３が封入されている。この金属
容器１は母線からの発熱によって伸縮するので、この伸
縮を吸収する伸縮ベロー継手２をフランジ８ａ，８ｂを
介して金属容器１に接続している。しかしながら、この
伸縮ベロー継手２を伸ばそうとする圧力による軸方向の
力５ａが常に働いている。このため伸縮ベロー継手２が
軸方向に伸ばされていくので、次第に伸縮機能が損われ
ていくという問題がある。このため、軸方向の力５ａを
打ち消す逆方向の力（以下ガス圧反力という）５ｂを発
生させるばね６を利用したガス絶縁母線が使用されてい
る。

【０００５】このような従来のガス絶縁母線において
は、絶縁ガス３を封入した２個の金属容器１のフランジ
７の間に、両端が対向するフランジ８ａ，８ｂが一体で
ある伸縮ベロー継手２を締付ボルト９によってそれぞれ
の金属容器１のフランジ７に固定する。さらに伸縮ベロ
ー継手２のフランジ８ａ，８ｂを貫通する複数のスタッ
ド１０を配設して、これらスタッド１０の一端をフラン
ジ８ａにそれぞれ固定し、スタッド１０の他端はフラン
ジ８ｂを貫通し、このフランジ８ｂの外側にガス圧反力
５ｂを補償するばね６が配設されている。絶縁ガス３に
よる軸方向の力５ａは、ばね６のばね力により打ち消さ
れる為、伸縮ベロー継手２の伸縮機能は維持され、金属
容器１の熱伸縮が吸収されるように構成されている。

【０００６】しかしながら、大容量のガス絶縁母線は金
属容器１の内径Ｄ（ｃｍ）が大きく、この金属容器１の
フランジ７に密着する伸縮ベロー継手２のフランジ８ｂ
にバネ６を配設するためには、フランジ８ｂの径を非常
に大きくしなければならない。また、絶縁ガス３の圧力
は一般に３〜６ｋｇｆ／ｃｍ²・ｇ程度であるため軸方
向の力（Ｆ）５ａは、下記（１）式で表される。

【０００７】

【数１】Ｆ＝（Ｄ／２）²π×（３〜６）〔ｋｇ〕この軸方向の力（Ｆ）５ａは、大容量のガス絶縁母線で
は５０〜６０トンにもなることがある。

【０００８】この軸方向の力５ａを補償するためにはば
ね６の径を大きくしなければならない。さらに、ばね６
の１本当りの発生荷重を大きくすると、ばね６の変位に
対する発生荷重の傾きが大きくなり、伸縮ベロー継手２
が変位する時、バネ６の発生荷重も大きく変化し、適正
な補償にならなくなる。従って、この変位−荷重の傾き
を小さくするために、ばね６の１本当りの発生荷重を抑
制し、ばね６の配設個数を増加させなければならず、従
来技術ではフランジ８ｂの大型化を避けることができな
かった。

【０００９】このようにフランジ８ｂの径が大きくなる
と、以下に述べるような（１）〜（３）の如き問題が生
じる。（１）金属容器１のフランジ７の締付ボルト９とばね６
の固定部の距離ｈが大となり、曲げモーメントＭが大き
くなる。この曲げモーメントＭによってフランジ８ｂが
変形し、金属容器１のフランジ７との間に隙間が生じ、
この隙間部分から水が侵入し、腐食等、機能を損なう可
能性がある。

【００１０】（２）洞道内にガス絶縁母線を設置する場
合、金属容器１のフランジ７の外径ではなく、伸縮ベロ
ー継手２のフランジ８ｂの外径で、洞道の幅・深さが決
まり、洞道が非常に大きくなるため、掘削等の土木費用
の削減が困難になる。（３）ガス絶縁母線を地上に設置する場合は、据付高さ
が伸縮ベロー継手２のフランジ８ｂの外径で決まるため
高い位置となり、架台等が必要となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のガス絶縁母線は伸縮ベロー継手のフランジを小型化で
きなかったため金属容器のフランジとの間から水が浸入
する可能性があり、ガス絶縁母線の信頼性を向上させる
のが難しく、また据付の作業性及び経済性の向上が困難
であった。

【００１２】本発明は上記問題を解決するためになされ
たもので、その目的は伸縮ベロー継手のフランジを小型
化し、信頼性が高く、しかも据付の作業性及び経済性に
優れたガス絶縁母線を提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的は、伸縮ベロー継手のフ
ランジを小型化し、しかも据付の作業性，機器構成のフ
レキシビリティー化及び経済性に優れたばねバランスベ
ロー継手を備えたガス絶縁母線を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１のガス絶縁母線は、母線と絶縁ガ
スが封入され，端部にフランジをもつ複数の金属容器
と、前記金属容器相互間に配設され，両端にフランジを
もつ伸縮ベロー継手と、前記伸縮ベロー継手部に発生す
るガス圧力を補償するばねと、前記伸縮ベロー継手と前
記ばねを固定・支持する板及びスタッドとを備え、前記
板が前記ベロー継手のフランジとねじ締結されているこ
とを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項２は、請求項１記載のガス
絶縁母線において、前記ばねが固定される板の材料は前
記伸縮ベロー継手のフランジ材料と異なることを特徴と
する。本発明の請求項３は、請求項１記載のガス絶縁母
線において、前記伸縮ベロー継手のフランジは前記金属
容器のフランジ外径寸法以下とすることを特徴とする。

【００１６】本発明の請求項４は、請求項１記載のガス
絶縁母線において、前記伸縮ベロー継手のフランジと金
属容器のフランジとばね固定用板とは同一ねじで固定さ
れていることを特徴とする。本発明の請求項５は、請求
項１記載のガス絶縁母線において、前記ばね固定用板に
は複数個のばねが取り付けられていることを特徴とす
る。

【００１７】本発明の請求項６は、請求項１記載のガス
絶縁母線において、前記ばねは前記ばね固定用板と同時
に取り外すことができることを特徴とする。本発明の請
求項７は、請求項１記載のガス絶縁母線において、前記
ばねあるいは前記伸縮ベロー継手は前記スタッドにより
伸縮量が制限されることを特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明の請求項１においては、圧力補償用ばね
を取り付ける板と伸縮ベロー継手のフランジが分離可能
であるようにしているため、ばねを取り付ける伸縮ベロ
ー継手のフランジ径を大きくする必要がなく、板と分離
されており、ばねに発生する荷重による曲げモーメント
が伸縮ベロー継手のフランジに直接負荷されることがな
くフランジ部の曲げ応力が低減され、金属フランジとの
隙間が発生することがない。また、板の取付方向が任意
にできるため、母線間のようにスペースの無い場合も、
母線間と垂直方向のスペースのある方向に取り付けるこ
とができる。

【００１９】本発明の請求項２においては、伸縮ベロー
継手の材料と板の材料を異なるようにしているので、伸
縮ベロー継手のフランジ部に、耐食性，溶接性，通電性
能に優れた高価な材料を使用する必要がなく、所要の強
度をもった安価な材料を使用することができる。

【００２０】本発明の請求項３においては、金属容器フ
ランジより伸縮ベロー継手フランジより径を小さくして
いるので、材料を節約できる。本発明の請求項４におい
ては、伸縮ベロー継手のフランジと金属容器フランジと
ばね固定用板が、同一のねじで固定されているので、板
取付け用のねじを伸縮ベロー継手フランジに特に設ける
必要がなく、締結作業時間が短縮できる。

【００２１】本発明の請求項５においては、ばね固定用
の板にばねが複数個取り付けられるようにしているの
で、ガス圧力を補償できるばねの本数をその補償値に合
わせて可変で取り付けることができ、板の統一化による
コストダウンが図れる。

【００２２】本発明の請求項６においては、ばねとばね
固定用の板が同時に取りはずすことができるようにして
ある為、伸縮ベロー継手取りはずし時ばねを一本一本取
りはずす必要がなく、板と伸縮ベロー継手のフランジを
分離する作業のみで、作業時間の短縮が図れる。

【００２３】本発明の請求項７においては、ばね固定・
支持用のスタッドにばねの伸縮量を制限するストッパー
が付いているため、伸縮ベロー継手に過大な伸縮量例え
ば、地震時の振れ等が発生しても、ばねあるいは伸縮ベ
ロー継手に許容値以上の圧縮量あるいは引張り量が発生
しない。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して具体的
に説明する。図１は本発明の一実施例（請求項１〜請求
項７対応）の側面図、図２は図１の板方向からみた正面
図である。なお、既に説明した図５の従来技術と同一の
部分には同一符号を付して説明する。

【００２５】同図に示すように、母線４および絶縁ガス
３が封入される２個の金属容器１のフランジ７の間に、
両端に対向するフランジ８ａ，８ｂを備えた伸縮ベロー
継手２を配設し、金属容器１と伸縮ベロー継手２を締付
ボルト９によって固定する。この伸縮ベロー継手２のフ
ランジ８ａ，８ｂに、複数のスタッド１０及びガス圧力
を補償するばね６を複数配設した板１１ａ，１１ｂをボ
ルト１５によって固定する。また、板１１ｂを貫通する
スタッド１０にはストッパー１３ａ，１３ｂが取り付け
られており、ばね６は板１１ｂと底板１６で固定・保持
されている。

【００２６】本実施例では、締付ボルトを２個用いてい
るが、金属容器１のフランジ７と、伸縮ベロー継手２の
フランジ８ａ，８ｂと、板１１ａ，１１ｂとを１個のボ
ルト１４で同時に締め付けるようにしてもよい。

【００２７】次に、本実施例の作用について説明する。
従来技術では、伸縮ベロー継手２のフランジ８ａ，８ｂ
に、ばね６及びスタッド１０が配設されている為、フラ
ンジ径が大きくなり、その材料も溶接性で通電性能の高
い高価な材料を使用しており、さらに曲げモーメントＭ
も大きくなるので、金属容器１のフランジ７と伸縮ベロ
ー継手２のフランジ８ａ，８ｂとの間に隙間が生じる可
能性があった。また、伸縮ベロー継手２を取り外すとき
も、スタッド１２を一本一本取り外さねばならず、また
ばね６及び伸縮ベロー継手２の動きを制限するストッパ
ーがないため、地震並に熱伸縮時にこれらの設計許容値
を越えて使用される可能性があった。

【００２８】一方、本実施例では伸縮ベロー継手２のフ
ランジ８ａ，８ｂと板１１ａ，１１ｂとが分離されてい
るため、フランジ８ａ，８ｂを従来技術に比べて小さく
することができる。また、板１１ａ，１１ｂも強度のみ
要求されるので、耐食性，溶接性，通電性能に優れた高
価な材料を使用する必要がなく、所要の強度をもった安
価な材料が使用できる。

【００２９】図３は本発明の他の実施例（請求項１〜請
求項７対応）の正面図である。同図に示すように、本実
施例では母線４の相間距離が短い場合にも、板１１ａ，
１１ｂをスペースのある任意の方向に配設することがで
きる。

【００３０】また、板１１ａ，１１ｂを取り付ける為の
ボルト締付スペースが無い場合は、上記実施例と同様に
金属容器１、伸縮ベロー継手２、板１１ａ，１１ｂを同
一のボルト１４で締結することができるので、フランジ
８ａ，８ｂを強固に締め付け固定することができる。さ
らに、ばね６とスタッド１０と板１１ａ，１１ｂはボル
ト１５により同時に取り外すことができる。

【００３１】このように、伸縮継手２のフランジ８ａ，
８ｂを小型化できるので、曲げモーメントを小さくし、
材料を節約することができる。また、伸縮ベロー継手の
フランジ部に、耐食性，溶接性，通電性能に優れた高価
な材料を使用する必要がなく、所要の強度をもった安価
な材料を使用することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ばね保持用の板が伸縮ベロー継手と分離されているた
め、伸縮ベロー継手のフランジを小型化できるので、安
価で自在にばねが取り付けられ、作業性に優れたガス絶
縁母線を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の側面図。

【図２】図１の正面図。

【図３】本発明の他の実施例の正面図。

【図４】従来のガス絶縁母線の側面図。

【図５】図４の要部拡大図。

【符号の説明】

１…金属容器、２…伸縮ベロー継手、３…絶縁ガス、４
…母線、５ａ…ガス圧力、５ｂ…ガス圧反力、６…ば
ね、７…フランジ、８ａ…フランジ、８ｂ…フランジ、
９…ボルト、１０…スタッド、１１ａ…板、１１ｂ…
板、１２…スタッド、１３ａ…ストッパー、１３ｂ…ス
トッパー、１４…ボルト、１５…ボルト、１６…底板。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】母線と絶縁ガスが封入され，端部にフラ
ンジをもつ複数の金属容器と、前記金属容器相互間に配
設され，両端にフランジをもつ伸縮ベロー継手と、前記
伸縮ベロー継手部に発生するガス圧力を補償するばね
と、前記伸縮ベロー継手と前記ばねを固定・支持する板
及びスタッドとを備え、前記板が前記ベロー継手のフラ
ンジとねじ締結されていることを特徴とするガス絶縁母
線。
【請求項２】請求項１記載のガス絶縁母線において、
前記ばねが固定される板の材料は前記伸縮ベロー継手の
フランジ材料と異なることを特徴とするガス絶縁母線。
【請求項３】請求項１記載のガス絶縁母線において、
前記伸縮ベロー継手のフランジは前記金属容器のフラン
ジ外径寸法以下とすることを特徴とするガス絶縁母線。
【請求項４】請求項１記載のガス絶縁母線において、
前記伸縮ベロー継手のフランジと金属容器のフランジと
ばね固定用板とは同一ねじで固定されていることを特徴
とするガス絶縁母線。
【請求項５】請求項１記載のガス絶縁母線において、
前記ばね固定用板には複数個のばねが取り付けられてい
ることを特徴とするガス絶縁母線。
【請求項６】請求項１記載のガス絶縁母線において、
前記ばねは前記ばね固定用板と同時に取り外すことがで
きることを特徴とするガス絶縁母線。
【請求項７】請求項１記載のガス絶縁母線において、
前記ばねあるいは前記伸縮ベロー継手は前記スタッドに
より伸縮量が制限されることを特徴とするガス絶縁母
線。