JPWO2013084572A1

JPWO2013084572A1 - スイッチギヤ

Info

Publication number: JPWO2013084572A1
Application number: JP2013548135A
Authority: JP
Inventors: 沼田　伸一; 伸一沼田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2012-10-03
Publication date: 2015-04-27
Anticipated expiration: 2032-10-03
Also published as: CN103975493A; JP5714127B2; KR101633567B1; DE112012005137T5; KR20140084321A; DE112012005137B4; WO2013084572A1

Abstract

スイッチギヤの筐体内に区画された遮断器コンパートメントとケーブルコンパートメントを有するスイッチギヤであって、前記遮断器コンパートメント内に位置する遮断器と、前記ケーブルコンパートメント内に位置して前記遮断器を搭載するとともに、前記ケーブルコンパートメント内に挿入した状態において上面部が前記遮断器コンパートメントと前記ケーブルコンパートメント間の仕切りを構成し、前記ケーブルコンパートメントから引き出した状態において前記遮断器コンパートメントと前記ケーブルコンパートメント間の仕切りを開放する台車とを備えたものである。

Description

この発明は、例えば電力の受変電設備に使用されるスイッチギヤに関するものである。

従来のスイッチギヤは、スイッチギヤの中段に配置した遮断器室の床板の上に引出形遮断器を搭載し、遮断器室とその後部のケーブル室に接地開閉器を搭載し、遮断器室床板の下部に接地開閉器の操作機構やインタロック機構を配置し、遮断器室床板はケーブル室との仕切り機能も有するものである。

引出形遮断器は、スイッチギヤの遮断器室内で、遮断器室床板の上部に設けた遮断器の引出機構を操作することで、水平方向に移動可能であり、スイッチギヤの母線側端子及びケーブル側端子と接続或いは断路する構造である。

ケーブル室に配置した接地開閉器の操作機構と遮断器の引出機構は、機械的にインタロックが構成されている。（例えば、特許文献１参照）

特許第４６９８７４１号公報

上述した従来の特許文献１に記載のスイッチギヤは、母線室内の保守点検の場合にはスイッチギヤの上部から天井板を外して、母線室内の絶縁物及び母線導体の接続部の健全性などを確認する事が一般的に行なわれているが、スイッチギヤが設置される電気室の天井高さが低くて、天井から母線室にアクセス出来無い場合には、引出形遮断器をスイッチギヤ外部に引出して、作業者が遮断器室内部に入り込んだ状態で、遮断器室と母線室の間の仕切りカバーを取外して、母線室内部の点検を行なう必要があり、人が充分に作業できる為のスペースを確保するために、遮断器室を大きくする必要がある。
この為には、遮断器室の大きさを、遮断器の運転機能に必要なスペース以上に、作業員が入って作業するに充分なスペースを確保することが必要で、遮断器室が大きくなることがある。

また、ケーブル室内の変流器や接地開閉器、その操作機構、インタロック機構などの点検保守の場合には、遮断器室の下部から潜り込んで作業を行う事が一般的に行なわれている。
この為に、遮断器室下部のスペースも人が充分に入り込んで作業が出来る様に確保する必要がある。

また、接地開閉器本体が遮断器室後部、接地開閉器の操作機構やインタロック機構が、スイッチギヤ内遮断器室の床下部に配置されているために組立調整をスイッチギヤ内で行う必要があり、組立調整の作業性が悪くなるため、その点でもスイッチギヤの小形化、電気室の省スペース化を阻害するために、スイッチギヤ内部の保守点検作業性が良好で、且つ電気室の省スペース化が可能な小形のスイッチギヤが望まれていた。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、組立性、保守点検作業性が容易で、且つ、大幅な電気室の省スペース化が可能なスイッチギヤを提供するものである。

この発明に係わるスイッチギヤは、スイッチギヤの筐体内に区画された遮断器コンパートメントとケーブルコンパートメントを有するスイッチギヤであって、前記遮断器コンパートメント内に位置する遮断器と、前記ケーブルコンパートメント内に位置して前記遮断器を搭載するとともに、前記ケーブルコンパートメント内に挿入した状態において上面部が前記遮断器コンパートメントと前記ケーブルコンパートメント間の仕切りを構成し、前記ケーブルコンパートメントから引き出した状態において前記遮断器コンパートメントと前記ケーブルコンパートメント間の仕切りを開放する台車とを備えたものである。

この発明に係わるスイッチギヤによれば、組立性、保守点検作業性が容易で、且つ、大幅な電気室の省スペース化が可能なスイッチギヤを得ることができる。

この発明の実施の形態１に係わるスイッチギヤを示す側断面構成図である。この発明の実施の形態１に係わるスイッチギヤにおける遮断器および接地開閉器を搭載した台車を引き出した状態を示す側断面構成図である。この発明の実施の形態１に係わるスイッチギヤにおける遮断器および接地開閉器を搭載した台車の側面構成図である。この発明の実施の形態２に係わるスイッチギヤを示す側断面構成図である。この発明の実施の形態３に係わるスイッチギヤを示す側断面構成図である。この発明の実施の形態３に係わるスイッチギヤにおける扉を開いた状態を示す側断面構成図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１ないし図３に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係わるスイッチギヤを示す側断面構成図である。図２はこの発明の実施の形態１に係わるスイッチギヤにおける遮断器および接地開閉器を搭載した台車を引き出した状態を示す側断面構成図である。図３はこの発明の実施の形態１に係わるスイッチギヤにおける遮断器および接地開閉器を搭載した台車の側面構成図である。

図１において、金属閉鎖型のスイッチギヤ１は、全体が接地金属製筐体２で覆われており、制御コンパートメント３００、遮断器コンパートメント４００、母線コンパートメント１５０、ケーブルコンパートメント５００の各区画が接地金属あるいは絶縁物で仕切られたメタルクラッド形スイッチギヤあるいはコンパートメント形スイッチギヤである。

スイッチギヤ１の正面側は、制御コンパートメント３００の扉３、遮断器コンパートメント４００の扉４、ケーブルコンパートメント５００の扉５が設けてあり、必要に応じて開閉を行い、各コンパートメント内の機器の保守点検などに供できる。

スイッチギヤ１の天井部は、遮断器コンパートメント４００、母線コンパートメント１５０、ケーブルコンパートメント５００内でアーク事故等が発生した場合に、アーク熱などで加熱膨張し高温高圧になった空気を放出するための放圧フラッパが設けてある。

６は遮断器コンパートメント４００の放圧フラッパ、７は母線コンパートメント１５０の放圧フラッパ、８はケーブルコンパートメント５００の放圧フラッパである。制御コンパートメント３００は、制御コンパートメント３００内の事故時の発生エネルギーが小さいために、こうした放圧フラッパは一般的には不要である。勿論、遮断器コンパートメント４００、母線コンパートメント１５０、ケーブルコンパートメント５００においても、それぞれのコンパートメント内の発生エネルギーが小さい場合は、放圧フラッパの替わりに接地金属のカバーが設けられる。

９は制御コンパートメント３００と遮断器コンパートメント４００間の仕切り板、１０，１１は遮断器コンパートメント４００と母線コンパートメント１５０間の仕切り板で、仕切り板１０は遮断器コンパートメント４００側からボルトなどの手段で取り外し、再取り付け可能に構成してあり、取り外した時に、母線１５や母線側導体１６、絶縁支持物１７などの母線コンパートメント１５０内の各機器の健全性確認及び保守が可能な開口部が形成されている。

１２及び１３は遮断器コンパートメント４００とケーブルコンパートメント５００間の仕切り板であり、１４は母線コンパートメント１５０とケーブルコンパートメント５００間の仕切り板である。仕切り板９から仕切り板１４は、接地金属製であっても絶縁物製であっても良い。

スイッチギヤ１内の主回路経路は、母線１５、母線側導体１６、その絶縁支持物１７、母線側一次ブッシング１８、遮断器２６、ケーブル側一次ブッシング１９、導体２０、変流器２１、ケーブル側導体２２であり、ケーブル２４で外部機器に接続している。２５はスイッチギヤ１に設けたケーブルグランドなどのケーブル２４の貫通部の遮蔽器具である。

遮断器２６は、引出形であり、遮断器２６の遮断器引出機構２７で接続位置２６ａと一点鎖線で示す断路位置２６ｂの間をスイッチギヤ１の奥行き方向に水平往復移動可能で、遮断器２６の接続位置２６ａで、遮断器２６の上部一次ジャンクション２８が、母線側一次ブッシング１８の端子部に、遮断器２６の下部一次ジャンクション２９がケーブル側一次ブッシング１９の端子部に接続する。

３０及び３１は、遮断器２６の水平往復移動と連動して、垂直方向に上下する上部シャッタ装置および下部シャッタ装置であり、遮断器２６の接続位置２６ａで図１に示す状態で、遮断器２６の断路位置２６ｂでは、図１の状態から下側に移動し母線側一次ブッシング１８、ケーブル側一次ブッシング１９の端子部を覆う状態になるよう構成されている。

３２は、遮断器引出機構２７、遮断器２６を搭載した台車である。台車３２の後部（図１で右側）に接地開閉器３３を搭載し、この実施の形態１では、刃形接地開閉器の場合を示し、３３ａは接地開閉器３３の可動ブレードで「開」状態を示し、３３ｂは接地開閉器３３の可動ブレード３３ａが「閉」状態で、軸３３ｃを中心に可動ブレード３３ａが所定の角度で動く構造のものである。接地開閉器３３の固定端子３４は台車３２がスイッチギヤ１内の所定の位置に挿入されたときに、前述のケーブル側導体２２に備えた端子２３と接続するよう構成した接地ジャンクション３５と共に絶縁支持物３６で支持されている。

３７は、接地開閉器３３を駆動操作するための操作機構、３８は操作機構３７と接地開閉器３３間に設けた接地開閉機構である。３９は接地開閉器３３と遮断器２６或いは遮断器引出機構２７の間に構成したインタロック機構である。４０は台車３２に装備した車輪である。

台車３２の高さ寸法は、スイッチギヤ１の遮断器コンパートメント４００とケーブルコンパートメント５００間の仕切り板１３より低く、その奥行き寸法と共に台車３２をスイッチギヤ１の所定の位置に挿入装着した状態で、台車３２の上板がスイッチギヤ１に設けた仕切り板１３の一部と重なることで、遮断器コンパートメント４００とケーブルコンパートメント５００との仕切りを構成するようにしている。

図２は、実施の形態１のスイッチギヤ１で遮断器２６及び接地開閉器３３などを一括搭載した台車３２をスイッチギヤ１の外部に引き出した状態を示す。図３は、スイッチギヤ１から外部に引き出した状態の遮断器２６及び接地開閉器３３などを一括搭載した台車３２を示す。

図２において、遮断器コンパートメント４００の扉４及びケーブルコンパートメント５００の扉５は開いた状態を示す。４１は各々の扉ヒンジである。スイッチギヤ１の母線側一次ブッシング１８の端子部を覆う上部シャッタ装置３０の上部シャッタ３０ａ及びケーブル側一次ブッシング１９の端子部を覆う下部シャッタ装置３１の下部シャッタ３１ｂは閉じた状態を示している。遮断器２６や接地開閉器３３の動作、インタロック機構の動作などの詳細はこの発明の要素とは直接関係が無いので説明は省略する。

通常の中電圧クラスの金属閉鎖型のスイッチギヤ１では、スイッチギヤ１の絶縁設計（気中絶縁距離）や収納機器の大きさの制約で、スイッチギヤ１の高さが２０００ｍｍ〜２３００ｍｍ程度、スイッチギヤ１の幅が６００ｍｍ〜７００ｍｍ程度であり、遮断器２６及び台車３２を引き出して残った空間は、作業者がほぼ通常の姿勢で入り込む事が出来る程度である。

従って、引き出し後のスペースに作業者が入り込んで、ケーブル室の機器類や導体などの保守点検、母線室は仕切り板１０を外して、母線室の保守点検を容易に行なうことができる。

４２は接地母線であり、台車３２をスイッチギヤ１外に引き出した後に、スイッチギヤ１内部に作業者が入って、各部の点検保守を行う際に、万が一の誤操作などでケーブル側充電があった場合に感電防止のために、接地リード４３を取り付けてケーブル回路の接地をしておくことが可能である。

スイッチギヤ１外に引き出された遮断器２６は、図３に示すように、その遮断器引出機構２７、接地開閉器３３、接地開閉器３３の操作機構３７、接地開閉機構３８及びインタロック機構３９など全て台車３２上に搭載され、車輪４０があるので、保守作業がやり易い場所へ移動することが容易で、それらの全周から点検作業ができる。

以上のように、この実施の形態１によれば、スイッチギヤ１の所定の位置に挿入設置した状態で遮断器コンパートメント４００とケーブルコンパートメント５００の仕切り板の一部を構成する台車３２に遮断器２６、遮断器引出機構２７、接地開閉器３３、操作機構３７、接地開閉機構３８、インタロック機構３９を一括搭載し、この台車３２をスイッチギヤ１外部へ引き出し可能としたことで、保守点検の便のためにスイッチギヤ１を大型化すること無く、スイッチギヤ１の後部及び天井部に保守スペースが不要で電気室の縮小化が可能で、スイッチギヤ１の各部位で作業が容易で信頼性が高い保守点検ができる小形のスイッチギヤ１を得ることができる。

すなわち、スイッチギヤ１の保守点検時に、遮断器２６、遮断器２６の引出操作機構２７及び接地開閉器３３、接地開閉器３３の操作機構３７及び遮断器２６と接地開閉器３３に間に構成したインタロック機構３９が遮断器コンパートメント４００とケーブルコンパートメント５００の仕切りである台車３２と一括して、スイッチギヤ１の筐体２から引き出すことで、スイッチギヤ１内部である遮断器コンパートメント４００とケーブルコンパートメント５００間は仕切りがなくなり、必要な保守点検作業スペースが確保できる。

母線コンパートメント１５０内の保守点検作業においても、ケーブルコンパートメント５００と遮断器コンパートメント４００の連通した空間で、母線コンパートメント１５０へのアクセスもほぼ立位の自然な姿勢で作業できるので、保守作業性もよく、スイッチギヤ１の天井からの作業は不要の為、高所作業に対する安全策も不要、スイッチギヤ１の天上部に作業空間が不要で、電気室高さの縮小も可能である。

また、遮断器２６、接地開閉器３３、接地開閉器３３の操作機構３７、インタロック機構３９など、機構の磨耗点検、グリースアップなど機構部位の保守に必須の作業が、全て台車３２に搭載した形で、スイッチギヤ１外部に引き出されているので、台車３２の全周囲からアクセス出来、細かい部位を確実に保守点検できるなど保守作業性と点検の信頼性が向上する効果がある。

従って、この実施の形態１のスイッチギヤ１は、スイッチギヤ１の裏面側からの操作保守が不要なため、裏面側を電気室の壁に突き当てた配置構成が可能で、天井の作業スペースも不要で、電気室のスペースを大幅に縮小することが出来る効果がある。

さらに、従来では引出形遮断器の保守点検の為にスイッチギヤの前面外部に引き出す際に、リフターなどの揚重装置を利用する事が一般的であったが、この実施の形態１のスイッチギヤ１では、其れが不要となり、その保管スペースを確保する必要が無く、例えばパッケージハウスタイプの受変電設備など、コンテナの極少化による製造費用、輸送費用の少ない設備が得られる効果がある。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２を図４に基づいて説明する。図４はこの発明の実施の形態２に係わるスイッチギヤを示す側断面構成図である。

図４において、４４は内部に貫通する導体を有する絶縁ブッシング、４５は計器用変圧器、４６は計器用変圧器４５の一次保護ヒューズ、４７は貫通形変流器（図では断面を示す）、４８は絶縁支持具である。その他は、図１と同じであり、説明は省略する。

図４に示すスイッチギヤ１は、例えば受電回路に適用されるもので、ケーブル２４の回路部に計器用変圧器４５と接地開閉器３３を備えたものである。接地開閉器３３の固定端子３４の絶縁支持具３６に導体貫通の絶縁ブッシング４４を設けて、台車３２内に一次保護ヒューズ４６を介して計器用変圧器４５を接続している。

この実施の形態２に示すスイッチギヤ１は、上述した実施の形態１に加え、計器用変圧器４５及び一次保護ヒューズ４６、二次保護ヒューズ（図示無し）を台車３２に効率良く搭載したことで、従来、スイッチギヤ１の後面からアクセス出来ない場合には、ケーブル部の保守点検の妨げにならないように、スイッチギヤ１の幅を広げたり、計器用変圧器４５などの収納用に別の筐体を列盤として構成する必要があり、電気室が大型化する問題があったが、それが解消でき、計器用変圧器４５の有無に関わらず同じ大きさの小形のスイッチギヤ１とすることができる。

実施の形態３．
この発明の実施の形態３を図５および図６に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図５はこの発明の実施の形態３に係わるスイッチギヤを示す側断面構成図である。図６はこの発明の実施の形態３に係わるスイッチギヤにおける扉を開いた状態を示す側断面構成図である。

図５において、４９は一体扉、５０は一体扉４９に形成した仕切り板である。一体扉４９は、遮断器コンパートメント４００とその下部のケーブルコンパートメント５００の両方のコンパートメントの正面扉で、一体扉４９を閉じた状態で遮断器コンパートメント４００とケーブルコンパートメント５００間を仕切り板５０で仕切る構成である。

図６は一体扉４９を開とした状態を示すが、仕切り板５０は、一体扉４９の内面に略板状の突起状に構成され、一体扉４９の幅方向の両端は、スイッチギヤ１の筐体２の柱と機械的に干渉しないように切欠き部が形成されている。一体扉４９を閉じた状態で、台車３２の上面部の上部に入り込むことで、遮断器コンパートメント４００とケーブルコンパートメント５００間の仕切りを構成する。

この実施の形態３のスイッチギヤ１は、扉部品数が少なく出来るので、さらに安価なスイッチギヤ１を得ることができる。

なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

この発明は、スイッチギヤ内部に必要な保守点検作業スペースを確保できるスイッチギヤの実現に好適である。

１スイッチギヤ
２筐体
４遮断器コンパートメントの扉
５ケーブルコンパートメントの扉
９仕切り板
１０仕切り板
１１仕切り板
１２仕切り板
１３仕切り板
１４仕切り板
１５母線
２６遮断器
３２台車
３３接地開閉器
３５接地ジャンクション
３７操作機構
３９インタロック機構
４５計器用変圧器
４６ヒューズ
４９一体扉
５０仕切り板
４００遮断器コンパートメント
５００ケーブルコンパートメント

この発明に係わるスイッチギヤは、スイッチギヤの筐体内に区画された遮断器コンパートメントとケーブルコンパートメントを有するスイッチギヤであって、前記遮断器コンパートメント内に位置する遮断器と、前記ケーブルコンパートメント内に位置して前記遮断器を搭載するとともに、前記ケーブルコンパートメント内に挿入した状態において上面部が前記遮断器コンパートメントと前記ケーブルコンパートメント間の仕切りを構成し、前記ケーブルコンパートメントから引き出した状態において前記遮断器コンパートメントと前記ケーブルコンパートメント間の仕切りを開放する台車と、前記台車に搭載された接地開閉器と、前記台車に搭載された前記接地開閉器の操作機構とを備えたものである。

Claims

スイッチギヤの筐体内に区画された遮断器コンパートメントとケーブルコンパートメントを有するスイッチギヤであって、前記遮断器コンパートメント内に位置する遮断器と、前記ケーブルコンパートメント内に位置して前記遮断器を搭載するとともに、前記ケーブルコンパートメント内に挿入した状態において前記遮断器コンパートメントと前記ケーブルコンパートメント間の仕切りを構成し、前記ケーブルコンパートメントから引き出した状態において前記遮断器コンパートメントと前記ケーブルコンパートメント間の仕切りを開放する台車とを備えたことを特徴とするスイッチギヤ。
前記仕切りは前記台車の上面部により構成されたことを特徴とする請求項1に記載のスイッチギヤ。
前記遮断器は引出形遮断器であることを特徴とする請求項1または請求項２に記載のスイッチギヤ。
前記台車には接地開閉器及び前記接地開閉器の操作機構が搭載されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のスイッチギヤ。
前記接地開閉器の高圧側端子部に前記スイッチギヤの主回路部導体と繋がる接触ジャンクションを備えたことを特徴とする請求項４に記載のスイッチギヤ。
前記台車に前記接地開閉器と前記遮断器との間のインタロック機構を搭載したことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のスイッチギヤ。
前記台車に計器用変成器及びヒューズを搭載したことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか1項に記載のスイッチギヤ。
前記遮断器コンパートメントおよび前記ケーブルコンパートメントの扉は一体扉で構成し、前記一体扉の内側に前記一体扉を閉じた状態で、前記遮断器コンパートメントと前記ケーブルコンパートメント間の区画仕切りの一部を構成するよう配置された仕切り板を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか1項に記載のスイッチギヤ。