JPH11155209A - ガス絶縁キュービクル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】機械的インターロックで結合されている機器を
統合して機器台数を減らすと共に、３相回路用機器の各
極の配置を適切にしてガス絶縁キュービクルを小形化で
きるようにすることにある。 【解決手段】第１断路器１１と第１接地断路器１４と両
者間の機械的インターロックの代わりに、これらを一体
にした第１三位置断路器２１を使用する。この第１三位
置断路器２１の各相は水平配置であり、その可動導体２
１Ａは水平移動型であって機器高さ寸法が小さい。第２
三位置断路器２２，第３三位置断路器２３も同じ構造で
ある。真空遮断器も各相真空バルブを水平配置にして機
器高さ寸法が小さいから、ガス絶縁キュービクルの寸法
は大幅に縮小できる。更に真空遮断器１０の電源側の第
１三位置断路器２１と負荷側の第２三位置断路器２２と
は第１三位置断路器操作器２１Ｅと連結操作棒２２Ｅで
同時に操作されるので、三位置断路器操作器の使用台数
を削減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、絶縁性ガスを封
入した密閉容器に複数回路の主回路開閉機器を収納し
て、負荷への電力供給を一方の母線から他方の母線に切
り換えることができるガス絶縁キュービクルに関する。

【０００２】

【従来の技術】高圧，または特別高圧の電力回路では、
母線から負荷までの間に設置する遮断器，断路器，変流
器，計器用変圧器などの各種機器をキュービクル内に収
納し、これら各機器相互間を銅バーなどの導体で接続す
る。真空遮断器は電流を遮断する接点部分を真空バルブ
内に密閉しているので、遮断時に発生するアークを抑制
できるから、小形で高性能の遮断器であり、多用されて
いる。しかし真空遮断器以外の各機器や導体は帯電部が
露出しているので、所定の相間絶縁距離や大地間絶縁距
離を確保しなければならないから、これらを収納するキ
ュービクルは大形になる。更に最近では、遮断器や母線
が故障しても他の母線に切り換えて負荷への電力供給を
継続できる切換え母線方式を採用することが多く、キュ
ービクルはますます大形化しつつある。ところがこのキ
ュービクルは建屋や地下室に設置する場合が多いので小
形であることが望ましいが、前述した理由でキュービク
ルは大形にならざるを得ない。

【０００３】そこで、例えば六ふっ化硫黄（ＳＦ₆ ）な
どの絶縁性ガスを封入した密閉容器に前述した各主回路
機器を収納すれば、露出している帯電部の相間絶縁距離
や大地間絶縁距離を大幅に低減できるので、キュービク
ルの小形化が可能になる。図４は複数回路の主回路機器
を収納している切換え母線方式のガス絶縁キュービクル
の主回路の従来例を単線で示した単線接続図であるが、
この従来例回路では、ガス絶縁キュービクルに２つの主
回路を収納した場合を図示している。しかし２つの主回
路は同じ構成であるから、説明は一方の主回路のみとす
る。

【０００４】ガス絶縁キュービクルでは、機器は密閉容
器２に収納する。この密閉容器２の内部には例えばＳＦ
₆ などの絶縁性ガスを封入するのであるが、その圧力は
大気圧の半分程度とすることが多い。また、この密閉容
器２の内部には気密隔壁３を設ける。よって気密隔壁３
よりも下側の下部室４と、これよりも上側の上部室５と
はそれぞれが独立した密閉容器となる。

【０００５】下部室４には第１母線としての主母線６，
真空遮断器１０，第１断路器１１などを収納し、上部室
５には第２母線としての切換え母線７，第２断路器１
２，第３断路器１３などを収納している。このような構
成にすることにより、例えば真空遮断器１０が故障すれ
ばこれを引き出して修理・点検をするが、修理・点検中
であっても上部室５は密閉されたままであるから、第２
断路器１２を開路して第３断路器１３を閉路すれば、切
換え母線７が負荷へ電力を供給する。すなわち主母線６
や真空遮断器１０が故障などで点検する際は、下部室４
を大気圧に開放することになるが、このときでも負荷は
運転を継続できる。なお、零相変流器１７は主回路の接
地事故を検出し、変流器１８（２つまたは３つの相に設
置）は主回路の電流を検出する。

【０００６】第１接地断路器１４と第２接地断路器１５
は真空遮断器１０を点検する際に閉路し、第３接地断路
器１６は負荷回路を点検する際に閉路して安全を確保す
る為の機器であるが、不用意に閉路することがないよう
に、第１断路器１１，第２断路器１２，第３断路器１
３，あるいは真空遮断器１０の開閉状態とインターロッ
クさせるのは勿論である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、ガス
絶縁キュービクルの目的の１つに小形化がある。真空遮
断器１０の採用は小形化に寄与しているが、図４の従来
例に図示している単線接続図で明らかなように、当該ガ
ス絶縁キュービクルには多くの機器が収納されていて小
形化を阻害している。例えば断路器はヒンジを中心にし
て可動導体が回転することで回路の開閉を行う構造が一
般的であり、この可動導体が回転する際に他の機器に接
触しないようにするには広い空間が必要となる。この可
動導体の３相分を纏めた断路器や接地断路器を、切換え
母線方式を採用しているガス絶縁キュービクルでは合計
６台収納しなければならない。更に、前述したように断
路器と接地断路器との間にはインターロックが必要（例
えばインターロックなしで、第１断路器１１が閉路状態
のときに第１接地断路器１４を閉路すれば大事故にな
る）である。インターロックには機械的インターロック
と電気的インターロックとがあるが、前者のほうが確実
性に富んでいる。しかしながら機械的インターロックを
設けようとすると、例えば第１断路器１１と第１接地断
路器１４との相対的な取付け位置が制限されてしまうの
で、これもガス絶縁キュービクルを大形化する要因にな
っている。

【０００８】またこれら真空遮断器，各断路器，各接地
断路器はいずれも３相回路用であり、各極の配置が決ま
っているのでこれらの機器を収納する密閉容器２は大き
くならざるをえない。即ち、主回路機器を絶縁性ガスを
封入した密閉容器２に収納することで絶縁距離を短縮さ
せ、ガス絶縁キュービクルを小形化しようとしている
が、収納する機器が占有空間の大きい形状であること
や、機器の台数が多いことなどが原因で、ガス絶縁キュ
ービクルを小形化するのが困難であった。

【０００９】そこでこの発明の目的は、機械的インター
ロックで結合されている機器を統合して機器台数を減ら
すと共に、３相回路用機器の各極の配置を適切にしてガ
ス絶縁キュービクルを小形化できるようにすることにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、この発明のガス絶縁キュービクルは、絶縁性ガス
を封入した密閉容器を気密隔壁で下部室と上部室とに分
割し、前記下部室には第１母線と、真空遮断器と、この
真空遮断器の一方の端子を前記第１母線に接続するか，
大地に接続するかまたは無接続のいずれかの状態を選択
できる第１三位置断路器とを収納し、前記気密隔壁には
前記真空遮断器の他方の端子から引き出した導体を前記
上部室へ導く隔壁貫通ブッシングを設置し、前記上部室
には第２母線と、前記隔壁貫通ブッシングから引き出し
た導体を当該密閉容器の外部にあるケーブルへ導くケー
ブルブッシングと、前記隔壁貫通ブッシングを通過する
導体を前記ケーブルブッシングの導体に接続するか，大
地に接続するかまたはこれらと無接続のいずれかの状態
を選択できる第２三位置断路器と、前記ケーブルブッシ
ングの導体を前記第２母線に接続するか，大地に接続す
るかまたはこれらと無接続のいずれかの状態を選択でき
る第３三位置断路器とを収納するものとする。

【００１１】前記真空遮断器の電流遮断部を構成する各
相の真空バルブは水平配置とし、前記第１，第２および
第３三位置断路器の各相の回路開閉部はいずれも水平配
置とし、且つ各回路開閉部は摺動動作で３つの位置を選
択できる構造とする。前記第１三位置断路器と第２三位
置断路器を両者に共通の操作器で同時に動作させるもの
とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施例を表し
ている主回路単線接続図であって、請求項１に対応す
る。この第１実施例は２つの主回路を収納したガス絶縁
キュービクルを表しているが、密閉容器２，気密隔壁
３，下部室４，上部室５，第１母線としての主母線６，
第２母線としての切換え母線７，隔壁貫通ブッシング
８，ケーブルブッシング９，真空遮断器１０，零相変流
器１７，および変流器１８の名称・用途・機能は、図４
で既述の従来例の場合と同じであるから、これらの説明
は省略する。

【００１３】本発明では、図４の従来例に図示している
第１断路器１１と第１接地断路器１４の代わりに、これ
ら両者を一体化した第１三位置断路器２１を下部室４に
設ける。同様に、上部室５には第２断路器１２と第２接
地断路器１５との代わりの第２三位置断路器２２と、第
３断路器１３と第３接地断路器１６との代わりの第３三
位置断路器２３とを設置している。これらの三位置断路
器は、２ヵ所の接続先と無接続の３つの位置のいずれか
１つを選択できる構造になっている。即ち２台の断路器
の代わりに１台の三位置断路器のみでよく、この三位置
断路器を１つの主回路に３台使用するから、断路器の使
用台数が半減する。更にこの三位置断路器は、２台の断
路器を機械的にインターロックして使用するのと同等の
機能を備えているので、取付け場所が限定される機械的
インターロックが不要になる。

【００１４】図２は本発明の第２実施例を表したガス絶
縁キュービクルの構造断面図であって、請求項２または
請求項３に対応する。図２はガス絶縁キュービクルを側
面から見た断面を表している。下部室４の下側に設置し
ている第１三位置断路器２１は可動導体２１Ａ，遮断器
側端子２１Ｂ，母線側端子２１Ｃ，接地側端子２１Ｄ，
および密閉容器２の外側に設置した第１三位置断路器操
作器２１Ｅで構成しており、図２は当該第１三位置断路
器２１が無接続の状態を図示している。可動導体２１Ａ
は棒状の導体で左右に摺動させることができるから、可
動導体２１Ａを左方向へ移動させると母線側端子２１Ｃ
と遮断器側端子２１Ｂとは導通となり、主母線６からの
電力は母線側端子２１Ｃ→可動導体２１Ａ→遮断器側端
子２１Ｂ→零相変流器１７→変流器１８の経路で真空遮
断器１０へ与えられる。また可動導体２１Ａを図示の状
態（無接続状態）から右方向へ移動させると、遮断器側
端子２１Ｂと接地側端子２１Ｄとが導通となるから、真
空遮断器１０の電源側端子１０Ａは接地となる。

【００１５】第１三位置断路器２１の各相の可動導体２
１Ａは水平に配置されているし、前述したようにこの可
動導体２１Ａは回転せずに水平方向（図２では左右方
向）に摺動する構成であるから、第１三位置断路器２１
の高さ方向の寸法は従来よりも縮小している。上部室５
に設置している第２三位置断路器２２と第３三位置断路
器２３も同様の構造である。

【００１６】真空遮断器１０はその電源側端子１０Ａと
負荷側端子１０Ｂがプラグイン型になっているので引き
出すことができるが、この真空遮断器１０も前述した三
位置断路器と同様に各相の電流遮断部分，すなわち各相
真空バルブが水平に配置されているから、当該真空遮断
器１０の高さ寸法が従来よりも縮小される。更に下部室
４に設置した第１三位置断路器２１と、上部室５に設置
した第２三位置断路器２２とは同時に同じ動作をするか
ら、第１三位置断路器操作器２１Ｅの操作力を連結操作
棒２２Ｅを介して第２三位置断路器２２に与える構造に
して、第２三位置断路器２２の操作器を省略している。

【００１７】図３は本発明の第３実施例を表している主
回路単線接続図であって、第１三位置断路器２１と第２
三位置断路器２２とを同時に操作する（破線で図示）よ
うにしているところが前述の図１とは異なっているが、
これ以外はすべて図１と同じであるから、図３の説明は
省略する。

【００１８】

【発明の効果】この発明によれば、ガス絶縁キュービク
ルに収納している回路開閉用の断路器と接地用の断路器
の代わりに、両者の機能を一体にした三位置断路器を使
用することにより、ガス絶縁キュービクルに使用する機
器台数を減らすと共に、従来は必要であった回路開閉用
断路器と接地用断路器との機械的インターロックも不要
になるので、ガス絶縁キュービクルの寸法を大幅に縮小
できる効果が得られる。また、当該三位置断路器の各相
を水平に配置すると共に、その可動導体を回転型から水
平移動型にすることで、機器の高さ方向の寸法を縮小
し、真空遮断器も各相の真空バルブを水平に配置して機
器の高さ方向の寸法を縮小しているので、これらを収納
するガス絶縁キュービクルの外形寸法を低減する効果が
得られる。更に、真空遮断器の電源側と負荷側とに設け
る三位置断路器を、１台の三位置断路器操作器と連結操
作棒で同時に操作させることで、三位置断路器操作器の
使用台数を減少できるので、ガス絶縁キュービクルのコ
ストを低減できる効果も合わせて得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を表している主回路単線接
続図

【図２】本発明の第２実施例を表したガス絶縁キュービ
クルの構造断面図

【図３】本発明の第３実施例を表している主回路単線接
続図

【図４】複数回路の主回路機器を収納している切換え母
線方式のガス絶縁キュービクルの主回路の従来例を単線
で示した単線接続図

【符号の説明】

２ 密閉容器 ３ 気密隔壁 ４ 下部室 ５ 上部室 ６ 第１母線としての主母線 ７ 第２母線としての切換え母線 ８ 隔壁貫通ブッシング ９ ケーブルブッシング １０ 真空遮断器 １０Ａ 電源側端子 １０Ｂ 負荷側端子 １０Ｃ 真空遮断器操作器 １１ 第１断路器 １２ 第２断路器 １３ 第３断路器 １４ 第１接地断路器 １５ 第２接地断路器 １６ 第３接地断路器 １７ 零相変流器 １８ 変流器 ２１ 第１三位置断路器 ２１Ａ 可動導体 ２１Ｂ 遮断器側端子 ２１Ｃ 母線側端子 ２１Ｄ 接地側端子 ２１Ｅ 第１三位置断路器操作器 ２２ 第２三位置断路器 ２２Ｅ 連結操作棒 ２３ 第３三位置断路器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁性ガスを封入した密閉容器を下部室と
   上部室とに分ける気密の隔壁を当該密閉容器の中間に設
   け、 前記下部室には第１母線と、複数の真空遮断器と、この
   真空遮断器の一方の端子を前記第１母線に接続の状態，
   または大地に接続の状態，またはこれらと無接続の状態
   のいずれかを選択できる第１三位置断路器を前記各真空
   遮断器ごとに備え、 前記気密隔壁には前記各真空遮断器の他方の端子から引
   き出した導体を別個に前記上部室へ導く隔壁貫通ブッシ
   ングを備え、 前記上部室には第２母線と、前記隔壁貫通ブッシングか
   ら引き出した導体を当該密閉容器の外部にあるケーブル
   へ別個に導くケーブルブッシングと、前記隔壁貫通ブッ
   シングを通過する導体を前記ケーブルブッシングの導体
   に接続の状態，または大地に接続の状態，またはこれら
   と無接続の状態のいずれかを別個に選択できる第２三位
   置断路器と、前記ケーブルブッシングの導体を前記第２
   母線に接続の状態，または大地に接続の状態，またはこ
   れらと無接続の状態のいずれかを別個に選択できる第３
   三位置断路器と、を備えることを特徴とするガス絶縁キ
   ュービクル。
2. 【請求項２】請求項１に記載のガス絶縁キュービクルに
   おいて、 前記真空遮断器の回路開閉部を構成する各相の真空バル
   ブは水平配置とし、前記第１，第２および第３三位置断
   路器の各相の回路開閉部はいずれも水平配置とし、且つ
   各回路開閉部は摺動動作で３つの位置を選択することを
   特徴とするガス絶縁キュービクル。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２のいずれかに記載
   のガス絶縁キュービクルにおいて、 前記第１三位置断路器と第２三位置断路器には、両者を
   同時に動作させる共通の操作器を備えることを特徴とす
   るガス絶縁キュービクル。