JPH10513037A - 母線システム配置方法と母線システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 高電圧／大電流用母線システムを装備した開閉装置を空間を少ししかとらないですむようにし、母線のつなぎ合わせと接続を簡単にして母線システムの製造、組立ても簡単にするために、このシステムの母線を管の形にした。リング形コイルばねの形の電導性接触エレメント（９）を１つの管の挿入端（６）と隣接管の挿入端（７）の間に置いて管状、円筒状母線をつなぎ合わせ／接続する。２本の管をつなぎ合わす時にばねのついた挿入端を隣接管の受け端に差し込むと、ばねは圧縮され、２つの管端に圧力と保持力をかけて圧縮されたままになっている。コイルばねの各巻が各管端と数点で接触し、ほぼ損失なく電導がなされるので、該ばねの助けで突き合わされた管状母線を通る電圧、電流はばねの影響をほとんど受けない。

Description

【発明の詳細な説明】 母線システム配置方法と母線システム 本発明は空気絶縁開閉装置のモジュールの接続切離し方法、および例えば高度 に安全に高電圧と大電流あるいはそのいずれかを空気絶縁開閉装置で使える母線 システムに係る。 背景技術の説明 1kＶ以上の高電圧、大電流に企図された空気絶縁開閉装置には銅含量が多く、 横断面が矩形の平母線を装備していることが多い。母線の横断面積と他の導電性 物質からの間隔は損失が少なくフラッシュオーバの危険性を少なくするように電 圧／電流の強さによって寸法を決めねばならない。それで、開閉装置のような高 圧プラントでは、横断面が矩形の母線システムにはフラッシュオーバが起こらな いようにするために比較的大きい空間が必要となる。母線はねじ／ナット継ぎ手 によって継ぎ合わせ接続するので、母線とそれぞれの継ぎ合わせ手段の間に接触 面ができる。従来の母線システムは整備員あるいは技工のような人が組立て取付 けすることがとても多く、その作業は比較的労力を要し時間がかかる。その結果 、開閉装置モジュールの接続切離しに必要な作業は複雑で、時間がかり、技工あ るいは整備員の役務に依存している。 発明の概要 高電圧／大電流用母線システムを有する空気絶縁開閉装置の所要 空間を減らし、母線システムの継ぎ合わせや接続を簡略にする目的で、母線シス テムの母線はシステムを遮断器に接続するときには管状コネクタをそれに溶接／ ろう付けした管の形とした。１本の母線管の挿入端にはその挿入端に環状コイル ばねの形の電導性接触エレメントを取付け、これをこの端の形状に合わした他の 母線の受け端に受けて固定して、管状母線を容易に継ぎ合わせ／接続できるよう にしている。該母線管のばね付き挿入端を他の管の受け端に挿入すると、ばねが 圧縮され、圧縮された状態のままで管の間に圧力と保持力がかかる。他の管の該 受け端の内面に溝を付けて、ばねがある程度伸びることができるようにすること により一本の管の挿入端と他の管の受け端の間にかかる連結保持力をよくするこ とができる。ばねによって各管端の接触点の数が多くなり、電導目的に管連結が 効率的で接触に基づく損失がほぼなくなる。両側にシールの助けで周囲の大気か ら接触点を保護し、また任意選択的に密閉した所にグリスを詰めて、長時間に渡 って安定で、酸化の起こることの極めて少ない接点が得られる。空気絶縁開閉装 置に管を使うと、キャビネットごと／ユニットごと母線を切離しでき、また母線 システムの固定接続部をゆるめたり外す必要なしに主電流路の連結手段を取り外 すことができるようになる。すなわち、開閉装置のアセンブリにおいて、それぞ れの管状母線の挿入端を並置した管状母線の対応する受け端に押し込んで容易に つなぎ合わすことができる。 本発明のもう一つの実施例によれば、管状母線の外端に取り付ける管状継ぎ合 わせエレメントが用いられている。継ぎ合わせエレメントは継ぎ合わせエレメン トの外側に各端に一つ固定したリング形 コイルばねの形の電導性接触エレメントを具備した管の形とする。管状母線はば ねのついた継ぎ合わせエレメントをつなぎ合わせる管状母線に押し込んでばねを 圧縮してつなぎ合わすと、ばねが圧縮されたままになっており管状母線と継ぎ合 わせエレメントの間に押圧保持力が掛けられる。それぞれの管状母線の内面に溝 を設けてばねがある程度伸びることができるようにして継ぎ手の連結力と保持力 を向上することができる。 この継ぎ合わせエレメントは継ぎ合わせエレメント内側の各端に固定した１つ のリング形コイルばねの形の電導性接触エレメントを含む管の形としてもよい。 この場合、管状母線を継ぎ合わせエレメントに押し込んでばねを圧縮する。 本発明によりできる継ぎ手は従来用いられたボルト接続の場合にあるような人 の誤りによる危険性がなくなるのでそれらよりも信頼度が大きい。 高電圧大電流用を目的とする空気絶縁開閉装置の管状母線システムの場合には 、それぞれの母線の間隔は単位長さ当り同量の物質で横断面が矩形の従来の母線 システムの矩形状母線の間隔よりも狭くできる。他のもののうちで表皮効果、す なわち高周波電流が導体の薄い表皮に閉じ込められる傾向になる現象のため、管 状母線は母線の回りの電力場が弱くなるのと同時に、同じ横断面積の均一母線よ りも余計電流を通すことができる。従来の母線でよくあるフラッシュオーバを起 こす「電極」効果は丸い母線では一般にない。この発 明の継ぎ合わせ技術を実施する時この継ぎ手に丸い外形も保持される。また現在 の技術の助けで銅管をろう付け、溶接するのも電導性を弱めるすなわち負の影響 を与えることにはならず、反対に接続の領域でろう付け／溶接によって電気抵抗 が低減される。 ファンの助けによるか、母線システムの両端で上向き、下向きの角度を付けた 終端手段で助ける自然循環のいずれかによって記載の母線システムの管状母線に 冷却空気を循環させることができる。 図面の簡単な説明 第１図は本発明による管より成る母線システムを有する空気絶縁開閉装置を例 示している。 第２図は母線システムの一部を成し、管状コネクタ部を溶接した発明の管状母 線の別の図を示す。 第３図は接触エレメントを具備し母線システムの一部を成す管状母線の接続／ 継ぎ合わせを詳細に例示している。 第４図は本発明による接触エレメントとシールエレメントを具備し母線システ ムの一部を成す接続／継ぎ合わせした管状母線を詳細に例示している。 第５図は第３図実施例の接触エレメントを例示している。 第６図は接触エレメントの別の実施例を例示している。 第７図は本発明による管状母線システムを具備した開閉装置を例示しまた母線 に接続されたフレキシブルな冷却管も示している。 第８図は第１実施例による接触エレメント、シールエレメント、および連結手 段を具備した管状母線の接続／継ぎ合わせを例示して いる。 第９図は第２実施例による接触エレメントと連結／継ぎ合わせ手段を具備し本 発明による母線システムの一部を成す管母線の接続／継ぎ合わせを例示している 。 実施例の説明 好ましくは銅含量の多い円筒状管２より成り、最上部の管状母線を異なった開 閉装置ユニットの間の点３で接続した母線システムを含む空気絶縁開閉装置１を 第１図に示すが、第１図では例示のために開閉装置の保護板のある部分は省いた 。例えば遮断器接続部に接続するための管状交差部片４が管状母線から伸びてい る。第２図は例えば遮断器接続部に接続するための交差管を溶接した管状母線を 詳細に例示している。管状母線の一端、いわゆる挿入端７にはそれぞれ接触エレ メント用とシールエレメント用の溝５が設られている。母線の他の端、いわゆる 受け端６には例示の場合内面がスムーズになっている。第3a、ｂ図はそれぞれ管 状母線の受け端６と挿入端７を詳細に例示しており、該挿入端７には周囲に延在 する溝８があり電導性接触、エレメントをそこに入れて固定している。第3c図は 接触エレメントを付けた挿入端７が受け端６に一部挿入されて、接触エレメント ９'が圧縮されたところを示している。第3d図は挿入端７の挿入前後の該溝８中 の接触エレメント９、９'の横断面略図で、挿入端の溝と受け端の内壁の電気接 点10も例示している。 管状母線で造った母線システムは管に空気、任意選択的に冷却空気を通して冷 却／通気でき、管には挿入端にそのために設けた溝に １つ以上のシールエレメント11を取付け、またシールエレメント11を挿入端に取 付け、外部シールエレメント13を接続／継ぎ合わせ面にはめてもよい。継ぎ手を 効率的にシールすることによって、管システム内の空間を周りの大気から完全に シールドすることができ、管は任意選択的に真空にするかその使用分野に特に適 合した気体物質を入れてもよい。継ぎ手をシールすると酸化の防止にもなる。 第4a図は２つの継ぎ合わした管状母線の挿入端と受け端の断面略図で、接触エ レメント９を溝８に入れ、２つのＯ-リング11のようなシールエレメントを溝８ の両側に１つづつ設けている。第4b図は２つの相互に継ぎ合わせた管状母線の断 面略図で、接触エレメント９を溝に入れ、伸縮スリーブ13のような外部保護、シ ールエレメントを管の受け、挿入端にはめ合わしている。 第８図は２つの相互の継ぎ合わした管状母線20の断面略図である。接触エレメ ント９を継ぎ合わせ手段22のそれぞれの外端の溝にはめ込んだ管状継ぎ合わせ手 段22と管状母線20と継ぎ合わせ手段22の間の接触エレメント９のそれぞれの側の 溝に固定した２つのＯ-リングのようなシールエレメント11で継ぎ合わせをなし ている。 第９図は２つの相互に継ぎ合わせた管状母線20の断面略図である。そのそれぞ れの外端で継ぎ合わせ手段24の内側のそれぞれの溝に接触エレメント９をはめ込 んだ管状継ぎ合わせ手段24の助けで継ぎ合わせをなしている。 例えば管状母線をつなぎ合わす時、許容誤差に関係する問題があまり顕著でな いので、モジュールを空気絶縁開閉装置に設置、切り離す時例示の継ぎ合わせ手 段22、24を用いると一層融通性が生じる。 第５図は母線システムに用いるのを目的とする円形で閉じたら線状に巻いたば ねの形の電気接触エレメントを例示している。ばねは銅合金、例えば任意選択的 に銀をメッキしたベリリウム銅で造ったものとすることができる。接触エレメン トのラジアル方向圧縮を大きくするために、ら旋の巻を多少とも傾斜させてもよ い。第6a図はら線巻がラジアル平面からより大きくそれた別の傾斜をした接触エ レメントのもう一つの例を示している。接触エレメントは接触エレメントの巻の ピッチと数を変えることによって異なった使用分野に適合させることができ、該 巻は横断面が楕円形であることが好ましい。第6b図は巻がほぼ真っ直ぐな接触エ レメントを示している。 第７図は管２より成る母線システムを有する開閉装置１が、気体または冷却さ れた気体を管状母線に送出する働きをするフレキシブル管１４またはホースの各 管に、冷却のため接続される様子を示している。使用の分野により、冷却気体は ファンの助けで送出してもよく、また自然通気によって管に通してもよい。自然 通気による冷却は原理的には第７図による「煙突効果」によって行うことができ る。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年４月２４日 【補正内容】 補正後の請求の範囲 １．例えば遮断器接続部に接続するための管状接続部を溶接／ろう付けする管状 、円筒状母線を用い、母線受け端と母線挿入端の間に配設した電導性接触エレメ ントの助けで管状母線の端と端をつなぎ合わすことを特徴とする母線システムを 含む空気絶縁開閉装置にモジュールを設置、切離しする方法において、母線を相 互に固定し、上記母線の端部間の電気的接触エレメントによって母線間の電気接 触をなし、かつ、相互につなぎ合わせた管状母線のそれぞれの受け端および挿入 端のつなぎ合わせ部分にわたって外部保護／シールエレメントを取り付ける方法 。 ２．母線システムが好ましくは銅含量の多い円筒状管（２）より成り、管状母線 には母線受け端（６）と母線挿入端（７）があって、挿入端を受け端に差し込ん で管状母線をつなぎ合わせることができるようにし、接触エレメント（９）を受 け端（６）と挿入端（７）の間に取り付け、これに管を合わせて固定しそれらの 間を電気的に接触させる働きをなし、かつ、相互につなぎ合わせた管状母線のそ れぞれの受け端および挿入端（６、７）のつなぎ合わせ部分にわたって伸縮スリ ーブ（１３）のような外部保護／シールエレメントを取り付けることを特徴とす る例えば空気絶縁開閉装置の母線システム。 ３．請求項２において、シールエレメント（11）を受け端（６）と挿入端（７） の間にはめ込み、それが相互につなぎ合わした管状母 線の間をシールする働きをなすことを特徴とする母線システム。 ４．請求項２において、接触エレメント（９）が円形の閉じたコイルばねである ことを特徴とする母線システム。 ５．請求項４において、母線挿入端（７）の周囲に延在する溝（８）を設け、そ こに接触エレメント（９）を固定することを特徴とする母線システム。 ６．請求項３において、母線挿入端（７）にシールエレメント（11）を固定する ための１条以上の溝を設けていることを特徴とする母線システム。 ７．請求項１ないし６のいずれか１項において、１本の母線管または相互に接続 された数本の管状母線（２）の内部気体が該管を取り巻く外気から隔離されてい ることを特徴とする母線システム。 ８．請求項７において、１本の母線管または相互に接続された数本の管状母線（ ２）に母線システム冷却用気体を通過させることを特徴とする母線システム。 ９．請求項２ないし６のいずれか１項において、母線システムを冷却する自然通 気により気体を通過させるように１本の母線管または相互に接続された数本の管 状母線（２）を配置した母線システム。 10．母線が円筒状管より成り、それに例えば遮断器コネクタに接続するための管 状接続部を溶接／ろう付けし、相互に隣接する母線のそれぞれの母線受け端とそ れぞれの母線挿入端の間に設けた電導性接触エレメントの助けで端と端をつなぎ 合わせるのを特徴とする母線システムを含む空気絶縁開閉装置にモジュールを設 置、切離しする方法において、上記端の間に位置付けした上記電気接触エレメン トに上記母線を合わせて固定し、それらの間を電気的に接触させ、かつ、相互に つなぎ合わせた管状母線のそれぞれの受け端および挿入端のつなぎ部分にわたっ て外部保護／シールエレメントを取り付ける働きをさせる方法。 11．母線システムが管（20）、好ましくは銅含量の多い管を含むもので、管（20 ）が管（20）の外端に管状つぎ合わせ手段（22、24）を当て合って相互に接続す るよう意図されており、管（20）の各外端とつぎ合わせ手段（22、24）の間に電 気接触エレメント（９）をはめ込んで上記管をつなぎ合わせる時に管（20）の間 を固定し電気的に接触させるようにし、かつ、管状つぎ合わせ手段（22、24）と 管（20）の外端のつなぎ合わせ部分にわたって伸縮スリーブ（13）のような外部 保護／シールエレメントを取り付けることを特徴とする例えば空気絶縁開閉装置 用の母線システム。 12．請求項11において、つぎ合わせ手段（22）にその各外端の外側にそれぞれの 電気接触エレメント（９）を入れて固定する溝があり、つぎ合わせ手段（22）の 外径が管状母線（20）の内径よりも小さいことを特徴とする母線システム。 13．請求項11において、つぎ合わせ手段（24）に該手段の各外端の内側に電気接 触エレメント（９）を入れて固定する溝があり、つぎ合わせ手段（24）の内径が 管状母線の外径よりも大きいことを特徴とする母線システム。 14．請求項11ないし13において、シールエレメント（11）を管状母線（20）とそ れぞれのつぎ合わせ手段（22、24）の間にはめ込み、管をつなぎ合わす時に該管 の間をシールするようにすることを特徴とする母線システム。 15．請求項14において、つぎ合わせ手段（22）の外面にそれぞれのシールエレメ ント（11）を入れて固定する少なくとも２条の溝を設けたことを特徴とする母線 システム。 16．請求項14において、つぎ合わせ手段（24）の内面にそれぞれのシールエレメ ント（11）を入れて固定する少なくとも２条の溝を設けたことを特徴とする母線 システム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．例えば遮断器接続部に接続するための管状接続部を溶接／ろう付けする管状 、円筒状母線を用い、母線受け端と母線挿入端の間に配設した電導性接触エレメ ントの助けで管状母線の端と端をつなき合わすことを特徴とする母線システムを 含む空気絶縁開閉装置にモジュールを設置、切離しする方法において、母線を相 互に固定し、上記母線の端部間の電気的接触エレメントによって母線間の電気接 触をなす方法。 ２．母線システムが好ましくは銅含量の多い円筒状管（２）より成り、管状母線 には母線受け端（６）と母線挿入端（７）があって、挿入端を受け端に差し込ん で管状母線をつなぎ合わせることができるようにし、接触エレメント（９）を受 け端（６）と挿入端（７）の間に取り付けて管を合わせて固定しそれらの間を電 気的に接触させる働きをなすことを特徴とする例えば空気絶縁開閉装置の母線シ ステム。 ３．請求項２において、伸縮スリーブ（１３）のような外部保護／シールエレメ ントを相互につなぎ合わせた管状母線のそれぞれ受け端および挿入端（６、７） のつなぎ合わせ部分にわたって取り付けたことを特徴とする母線システム。 ４．請求項２において、シールエレメント（11）を受け端（６）と挿入端（７） の間にはめ込み、それが相互につなぎ合わした管状母 線の間をシールする働きをなすことを特徴とする母線システム。 ５．請求項２において、接触エレメント（９）が円形の閉じたコイルばねである ことを特徴とする母線システム。 ６．請求項５において、母線挿入端（７）の周囲に延在する溝（８）を設け、そ こに接触エレメント９を固定することを特徴とする母線システム。 ７．請求項４において、母線挿入端（７）にシールエレメント（11）を固定する ための１条以上の溝を設けていることを特徴とする母線システム。 ８．請求項１ないし７のいずれか１項において、１本の母線管または相互に接続 された数本の管状母線（２）の内部気体が該管を取り巻く外気から隔離されてい ることを特徴とする母線システム。 ９．請求項８において、１本の母線管または相互に接続された数本の管状母線（ ２）に母線システム冷却用気体を通過させることを特徴とする母線システム。 10．請求項２ないし７のいずれか一つにおいて、母線システムを冷却する自然通 気により気体を通過させるように１本の管状母線または相互に接続された数本の 管状母線（２）を配置した母線システム。 11．母線が円筒状管より成り、それに例えば遮断器コネクタに接続するための管 状接続部を溶接／ろう付けし、相互に隣接する母線のそれぞれの母線受け端とそ れぞれの母線挿入端の間に設けた電導性接触エレメントの助けで端と端をつなぎ 合わせるのを特徴とする母線システムを含む空気絶縁開閉装置にモジュールを設 置、切離しする方法において、上記端の間に位置付けした上記電気接触エレメン トに上記母線を合わせて固定し、それらの間を電気的に接触させる働きをさせる 方法。 12．母線システムが管（20）、好ましくは銅含量の多い管を含むもので、管（20 ）が管（20）の外端に管状つぎ合わせ手段（22、24）を当て合って相互に接続す るよう意図されており、管（20）の各外端とつぎ合わせ手段（22、24）の間に電 気接触エレメント（９）をはめ込んで上記管をつなぎ合わせる時に管（20）の間 を固定し電気的に接触させるようにすることを特徴とする例えば空気絶縁開閉装 置用の母線システム。 13．請求項12において、つぎ合わせ手段（22）にその各外端の外側にそれぞれの 電気接触エレメント（９）を入れて固定する溝があり、つぎ合わせ手段（22）の 外径が管状母線（20）の内径よりも小さいことを特徴とする母線システム。 14．請求項12において、つぎ合わせ手段（24）に該手段の各外端の内側に電気接 触エレメント（９）を入れて固定する溝があり、つぎ 合わせ手段（24）の内径が管状母線の外径よりも大きいことを特徴とする母線シ ステム。 15．請求項12ないし14において、シールエレメント（11）を管状母線（20）とそ れぞれのつぎ合わせ手段（22、24）の間にはめ込み、管をつなぎ合わす時に該管 の間をシールするようにすることを特徴とする母線システム。 16．請求項15において、つぎ合わせ手段22の外面にそれぞれのシールエレメント （11）を入れて固定する少なくとも２条の溝を設けたことを特徴とする母線シス テム。 17．請求項15において、つぎ合わせ手段（24）の内面にそれぞれのシールエレメ ント（11）を入れて固定する少なくとも２条の溝を設けたことを特徴とする母線 システム。