WO2014064772A1 - ガス絶縁開閉ユニットおよびガス絶縁開閉装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a gas insulated switchgear unit and a gas insulated switchgear.
- Gas-insulated switchgear used in electrical stations such as substations and power plants is filled in a sealed container filled with arc-extinguishing gas such as SF 6 (sulfur hexafluoride), which has excellent insulation performance and arc-extinguishing performance. It has a plurality of gas-insulated switchgear units in which required equipment such as an insulation breaker and an instrument current transformer are arranged.
- a gas-insulated switchgear unit used in such a gas-insulated switchgear includes a three-phase collective gas-insulated switchgear unit in which a three-phase conductor is accommodated in one container (see, for example, Patent Document 1). ).
- gas insulated switchgear As described above, a plurality of gas insulated switchgear units are often arranged side by side. An instrumental current transformer that constitutes a part of the gas-insulated switching unit is provided around each of the three-phase conductors. For this reason, an increase in the size of the container that accommodates the three-phase conductors may increase the distance between the gas-insulated switching units arranged side by side (inter-unit distance). Therefore, there is a problem that a large installation space for the gas insulated switchgear is required.
- the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a gas-insulated switching unit that can save installation space.
- a gas-insulated switchgear unit includes a plurality of gas-insulated circuit breakers, a cylindrical first container that houses therein the gas-insulated circuit breakers, A cylindrical second container that is formed with an inlet for introducing the main bus, and that extends from the gas insulated circuit breaker substantially parallel to the operation axis of the gas insulated circuit breaker and accommodates a conductor connected to the main bus; An instrument current transformer provided around a portion of the conductor extending substantially parallel to the operating axis from the gas insulated circuit breaker, and the first container has a circular cross-sectional shape as viewed along the operating axis And the second container has an oval shape in which the cross-sectional shape viewed along the operation axis is smaller in diameter perpendicular to the opening direction than the diameter substantially parallel to the opening direction of the inlet. It is characterized by.
- FIG. 1 is a partially enlarged view of a gas insulated switching unit portion of a gas insulated switchgear according to Embodiment 1 of the present invention.
- 2 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB shown in FIG.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of the second container as viewed along the line CC shown in FIG.
- FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG. 1, and is a view showing another example of the cross-sectional shape of the second container.
- FIG. 6 is a diagram illustrating another arrangement example of the gas insulated switching unit.
- FIG. 7 is a diagram showing still another arrangement example of the gas insulated switching unit.
- FIG. 1 is a partially enlarged view of a gas insulated switching unit portion of a gas insulated switchgear according to Embodiment 1 of the present invention.
- the container in order to show the inside of a gas insulated switching unit, the container is shown in a sectional view.
- the gas insulated switchgear 50 includes a gas insulated switchgear unit 30 that houses the gas insulated circuit breaker 4 therein.
- the gas-insulated switching unit 30 is a three-phase collective gas-insulated switching unit in which three-phase conductors 6 are accommodated in one container 1.
- the gas insulated switching unit 30 includes a gas insulated circuit breaker 4, a container 1, and an instrument current transformer 8.
- the gas insulated circuit breaker 4 is provided in each of the conductors 6 for three phases, and has a movable contact (not shown) that moves along the operation shaft 18.
- the gas insulation circuit breaker 4 interrupts the circuit by moving the movable contact along the operation shaft 18 in the event of an accident or the like.
- the container 1 is a metal container, for example, and is filled with an insulating gas such as SF 6 gas.
- the container 1 includes a first container 2 and a second container 3. 2 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG.
- the first container 2 has a cylindrical shape, and a cross-sectional shape viewed along the operation axis 18 is a circular shape.
- the gas insulated circuit breaker 4 is accommodated in the first container 2.
- a lead-out port 15 for leading out the wiring 14 extending from one end of the gas insulated circuit breaker 4 is formed on the side surface of the first container 2.
- the wiring 14 led out from the lead-out port 15 is connected to, for example, a power transmission line (not shown).
- the second container 3 is formed with an introduction port 7 through which the main bus 5 is introduced.
- the gas insulated switchgear 50 two main bus bars 5 are provided, and two inlets 7 are formed in order to introduce each main bus bar 5 separately.
- the two inlets 7 are formed side by side along a direction parallel to the operation axis 18 of the gas insulated circuit breaker 4.
- a conductor 6 extends in parallel with the operating shaft 18 from the other end of the gas insulated circuit breaker 4, and the conductor 6 is connected to the main bus 5.
- the gas insulated switchgear 50 includes a plurality of gas insulated switchgear units 30, and the gas insulated switchgear units 30 are connected to each other by the main bus 5.
- FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG. Similarly to the first container 2, the second container 3 has a cylindrical shape and is connected to the first container 2. The second container 3 has an oval cross section when viewed along the operation axis 18. The oval shape is such that the diameter Y perpendicular to the opening direction of the introduction port 7 is smaller than the diameter X substantially parallel to the opening direction of the introduction port 7.
- the measuring instrument current transformer 8 is provided around a portion of the conductor 6 that extends from the gas insulated circuit breaker 4 substantially in parallel with the operating shaft 18.
- the instrument current transformer 8 is provided around each of the three-phase conductors.
- the instrument current transformer 8 is supported by a mounting seat 10 that is integrally formed inside the second container 3.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of the second container 3 as seen along the line CC shown in FIG.
- the mounting seat 10 is formed so as to cover a region excluding the conductor through hole 10 a portion for penetrating the three conductors 6 and the main bus bar through hole 10 b portion for penetrating the main bus 5. It is formed integrally with the second container 3.
- the gas insulated switchgear 50 as shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of gas insulated switchgear units 30 are arranged side by side. Further, the gas insulated opening / closing units 30 arranged are arranged so that the introduction ports 7 formed in the second container 3 face the same direction (may be 180 degrees different directions). Considering space saving of the installation space of the gas insulated switchgear 50, it is preferable that the unit distance Z, which is the distance between the gas insulated switchgear units 30, is small.
- the second container 3 needs a larger space than the first container 2 and needs to have a larger sectional shape.
- the cross-sectional shape of the second container 3 is increased, the inter-unit distance Z is also increased, so that it is difficult to save the installation space of the gas insulated switchgear 50.
- the diameter Y that is perpendicular to the opening direction of the introduction port 7 that has a diameter that affects the unit distance Z is smaller than the diameter X that is substantially parallel to the opening direction of the introduction port 7. Therefore, the distance Z between the units can be reduced, that is, the installation space of the gas insulated switchgear 50 can be saved.
- the oval cross-sectional shape tends to be weaker than the circular shape. Therefore, it is necessary to increase the thickness of the container having a cross-sectional shape that is oval, which may increase the manufacturing cost.
- the mounting seat 10 is formed integrally with the second container 3 so as to cover the region excluding the conductor through hole 10a and the main bus bar through hole 10b. 10 also functions as a reinforcing portion that reinforces the strength of the second container 3. Therefore, the second container 3 can be formed thinner than the case where the mounting seat 10 is not formed integrally with the second container 3. Thereby, the increase in manufacturing cost can be suppressed further.
- the gas insulated circuit breaker 4 is accommodated in the first container 2, but the other end side (main busbar side) protrudes from the first container 2 and enters the second container 3. Yes.
- the second container 3 that needs to be thicker due to its elliptical cross-sectional shape can contribute to the reduction in manufacturing cost as the length is smaller. Therefore, the closer the height of the upper end of the second container 3 is to the height of the upper end of the current transformer 8 for the instrument, it is possible to contribute to the suppression of the manufacturing cost.
- the length of the second container 3 is shortened.
- the upper end of the second container 3 is higher than the upper end of the current transformer 8 by a length H. Therefore, in the present embodiment, the gas insulation circuit breaker 4 is caused to enter the portion corresponding to the length H of the second container 3, so that the first container 2 has an entry amount P of the gas insulation circuit breaker 4. Therefore, the overall size of the container 1 can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
- FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG. 1 and shows another example of the cross-sectional shape of the second container 3.
- the cross-sectional shape of the second container 3 may be an elliptical shape.
- the diameter Y perpendicular to the opening direction of the introduction port 7 is smaller than the diameter X substantially parallel to the opening direction of the introduction port 7.
- FIG. 6 is a view showing another arrangement example of the gas insulated switching unit 30.
- FIG. 1 shows an arrangement example in which the operating shaft 18 of the gas insulated circuit breaker 4 is vertical
- the gas insulated switching unit 30 may be arranged so that the operating shaft 18 is horizontal. Good.
- the height of the entire unit can be suppressed and workability can be improved.
- the operation shaft 18 of the gas insulated circuit breaker 4 is arranged so as to be vertical, the planar installation space of the gas insulated switchgear 50 can be saved.
- FIG. 7 is a view showing still another arrangement example of the gas insulated switching unit 30.
- FIG. 1 shows an example in which the operating device 9 for operating the gas insulated circuit breaker 4 is provided on the upper part of the gas insulated switching unit 30, the operating device 9 is provided with the gas insulated switching unit 30 as shown in FIG. It may be provided in the lower part of.
- the gas-insulated switchgear unit according to the present invention is useful for a gas-insulated switchgear unit that collectively accommodates three-phase conductors.
- the gas-insulated switchgear unit is provided with a plurality of gas-insulated switchgear units arranged side by side. Is suitable.
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- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
Abstract
ガス絶縁開閉ユニット30は、複数のガス絶縁遮断器と、ガス絶縁遮断器を内部に収容する筒状の第1の容器と、主母線5を導入する導入口7が形成されるとともに、ガス絶縁遮断器からガス絶縁遮断器の動作軸と略平行に延びるとともに主母線5につながる導体6を内部に収容する筒状の第2の容器3と、導体6のうちガス絶縁遮断器から動作軸と略平行に延びる部分の周囲に設けられた計器用変流器8と、を備え、第1の容器は、動作軸に沿って見た断面形状が円形形状であり、第2の容器3は、動作軸に沿って見た断面形状が、導入口7の開口方向と略平行となる直径Xよりも、開口方向と垂直となる直径Yのほうが小さい長円形状である。
Description
本発明は、ガス絶縁開閉ユニットおよびガス絶縁開閉装置に関するものである。
変電所および発電所等の電気所で使用されるガス絶縁開閉装置は、絶縁性能および消弧性能に優れたSF6(六フッ化硫黄)等の消弧性ガスを充填密封した容器内にガス絶縁遮断器、計器用変流器等の所要機器を配置した複数のガス絶縁開閉ユニットを有して構成される。このようなガス絶縁開閉装置に用いられるガス絶縁開閉ユニットには、1つの容器内に三相分の導体を収容させた三相一括式のガス絶縁開閉ユニットがある(例えば、特許文献1を参照)。
上述したようなガス絶縁開閉装置では、複数のガス絶縁開閉ユニットが並べて配置されることが多い。ガス絶縁開閉ユニットの一部を構成する計器用変流器は、三相の導体それぞれの周囲に設けられる。そのため、三相の導体を収容する容器が大きくなってしまうことで、並べて配置されるガス絶縁開閉ユニット同士の間隔(ユニット間距離)も大きくなってしまう場合がある。そのため、ガス絶縁開閉装置の設置スペースも大きく必要になってしまうという問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、設置スペースの省スペース化を図ることのできるガス絶縁開閉ユニットを得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるガス絶縁開閉ユニットは、複数のガス絶縁遮断器と、ガス絶縁遮断器を内部に収容する筒状の第1の容器と、主母線を導入する導入口が形成されるとともに、ガス絶縁遮断器からガス絶縁遮断器の動作軸と略平行に延びるとともに主母線につながる導体を内部に収容する筒状の第2の容器と、導体のうちガス絶縁遮断器から動作軸と略平行に延びる部分の周囲に設けられた計器用変流器と、を備え、第1の容器は、動作軸に沿って見た断面形状が円形形状であり、第2の容器は、動作軸に沿って見た断面形状が、導入口の開口方向と略平行となる直径よりも、開口方向と垂直となる直径のほうが小さい長円形状であることを特徴とする。
この発明によれば、設置スペースの省スペース化を図ることのできるガス絶縁開閉ユニットを得ることができる、という効果を奏する。
以下に、本発明の実施の形態にかかるガス絶縁開閉ユニットおよびガス絶縁開閉装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかるガス絶縁開閉装置のガス絶縁開閉ユニット部分を拡大した部分拡大図である。なお、図1において、ガス絶縁開閉ユニットの内部を示すために、容器について断面図で示している。
図1は、本発明の実施の形態1にかかるガス絶縁開閉装置のガス絶縁開閉ユニット部分を拡大した部分拡大図である。なお、図1において、ガス絶縁開閉ユニットの内部を示すために、容器について断面図で示している。
ガス絶縁開閉装置50は、内部にガス絶縁遮断器4を収容するガス絶縁開閉ユニット30を備える。ガス絶縁開閉ユニット30は、1つの容器1内に三相分の導体6を収容させた三相一括式のガス絶縁開閉ユニットである。ガス絶縁開閉ユニット30は、ガス絶縁遮断器4、容器1、計器用変流器8を備える。
ガス絶縁遮断器4は、三相分の導体6それぞれに設けられており、動作軸18に沿って動作する可動接触子(図示せず)を有している。ガス絶縁遮断器4は、事故時等に動作軸18に沿って可動接触子が移動することで回路を遮断させる。
容器1は、例えば金属製の容器であり、内部にSF6ガス等の絶縁ガスが充填されている。容器1は、第1の容器2と第2の容器3を有して構成される。図2は、図1に示すA-A線に沿った矢視断面図である。第1の容器2は、筒状形状を呈しており、動作軸18に沿って見た断面形状が円形形状となっている。
容器1のうち、ガス絶縁遮断器4は第1の容器2の内部に収容される。第1の容器2の側面には、ガス絶縁遮断器4の一端から延びる配線14を導出する導出口15が形成されている。導出口15から導出された配線14は、例えば送電線(図示せず)につなげられる。
第2の容器3には、主母線5を内部に導入させる導入口7が形成されている。ガス絶縁開閉装置50では、2本の主母線5が設けられており、それぞれの主母線5を別個に導入させるために2つの導入口7が形成されている。2つの導入口7は、ガス絶縁遮断器4の動作軸18と平行な方向に沿って並べて形成されている。ガス絶縁遮断器4の他端からは、動作軸18と平行に導体6が延び、その導体6が主母線5に接続される。なお、ガス絶縁開閉装置50は、複数のガス絶縁開閉ユニット30を備えており、ガス絶縁開閉ユニット30同士は、主母線5でつながっている。
図3は、図1に示すB-B線に沿った矢視断面図である。第2の容器3は、第1の容器2と同様に筒状形状を呈して第1の容器2に連結される。第2の容器3は、動作軸18に沿ってみた断面形状が長円形状となっている。また、その長円形状は、導入口7の開口方向と略平行となる直径Xよりも、導入口7の開口方向と垂直となる直径Yのほうが小さいものとなっている。
計器用変流器8は、導体6のうちガス絶縁遮断器4から動作軸18と略平行に延びる部分の周囲に設けられる。また、計器用変流器8は、三相の導体それぞれの周囲に設けられる。計器用変流器8は、第2の容器3の内側に一体に形成された取付座10に支持される。図4は、第2の容器3を図1に示すC-C線に沿って見た矢視断面図である。図4に示すように、3本の導体6を貫通させるための導体貫通穴10a部分と、主母線5を貫通させるための主母線貫通穴10b部分を除く領域を覆うように、取付座10は第2の容器3に一体に形成される。
ここで、ガス絶縁開閉装置50では、図2,3に示すように、ガス絶縁開閉ユニット30が複数並べて配置される。また、並べられたガス絶縁開閉ユニット30は、第2の容器3に形成された導入口7が同じ方向を向くように(180度異なる方向でもよい)配置される。ガス絶縁開閉装置50の設置スペースの省スペース化を考えた場合、ガス絶縁開閉ユニット30同士の距離であるユニット間距離Zが小さいほうが好ましい。
ここで、計器用変流器8を内部に収容する分、第2の容器3は第1の容器2よりも内部に大きな空間が必要になり、断面形状も大きくする必要がある。第2の容器3の断面形状が大きくなると、ユニット間距離Zも大きくなってしまうため、ガス絶縁開閉装置50の設置スペースの省スペース化を図ることが難しくなる。
そこで、本実施の形態では、ユニット間距離Zに影響する方向の径となる導入口7の開口方向と垂直となる直径Yを、導入口7の開口方向と略平行となる直径Xよりも小さくしているので、ユニット間距離Zの縮小、すなわちガス絶縁開閉装置50の設置スペースの省スペース化を図ることができる。
また、第1の容器2や第2の容器3のような筒状の容器を同じ肉厚で形成した場合、断面形状が長円形状のほうが円形形状よりも強度が弱くなりやすい。そのため、断面形状が長円形状となる容器の肉厚を厚くする必要が生じて、製造コストの増大を招く場合がある。
本実施の形態では、計器用変流器8を収容しない第1の容器2部分は、断面形状を円形形状にしているので、容器1のうち肉厚を厚くしなければならない部分を減らして、製造コストの増大を抑えることができる。なお、図4に示すように、導体貫通穴10a部分と、主母線貫通穴10b部分を除く領域を覆うように、取付座10が第2の容器3に一体に形成されているので、取付座10が第2の容器3の強度を補強する補強部としても機能する。そのため、取付座10を第2の容器3と一体に形成しない場合に比べて、第2の容器3を薄肉に形成することができる。これにより、製造コストの増大をより一層抑えることができる。
ガス絶縁遮断器4は、そのほとんどの部分が第1の容器2に収容されているが、他端側(主母線側)は第1の容器2から突出し、第2の容器3に侵入している。上述したように、断面形状が長円であることにより肉厚を厚くする必要のある第2の容器3は、その長さが小さいほど製造コストの抑制に寄与することができる。したがって、計器用変流器8の上端の高さに第2の容器3の上端の高さを近づけるほど製造コストの抑制に寄与することが可能となる。
しかしながら、第2の容器3には、ガス絶縁遮断器4の動作軸18と平行な方向に沿って2つの導入口7が並べて形成されているため、第2の容器3の長さを短くするのには限界があり、例えば図1では、第2の容器3の上端は計器用変流器8の上端よりも長さH分だけ高くなっている。そこで、本実施の形態では、第2の容器3の長さHに相当する部分にガス絶縁遮断器4を侵入させることで、ガス絶縁遮断器4の進入量Pのぶんだけ第1の容器2の小型化、ひいては容器1全体の小型化を図ることができ、製造コストの抑制を図ることができる。
図5は、図1に示すB-B線に沿った矢視断面図であって、第2の容器3の断面形状の他の例を示す図である。図5に示すように、第2の容器3の断面形状を楕円形状としてもよい。もちろん、導入口7の開口方向と略平行となる直径Xよりも、導入口7の開口方向と垂直となる直径Yのほうが小さいものとする。
図6は、ガス絶縁開閉ユニット30の他の配置例を示す図である。図1では、ガス絶縁遮断器4の動作軸18が鉛直となる配置例を示したが、図6に示すように、動作軸18が水平となるようにガス絶縁開閉ユニット30を配置してもよい。動作軸18が水平となるようにガス絶縁開閉ユニット30を配置することで、ユニット全体の高さを抑えて施工性の向上を図ることができる。一方、ガス絶縁遮断器4の動作軸18が鉛直となるように配置した場合には、ガス絶縁開閉装置50の平面的な設置スペースの省スペース化を図ることができる。
図7は、ガス絶縁開閉ユニット30のさらに他の配置例を示す図である。図1では、ガス絶縁遮断器4を操作する操作装置9がガス絶縁開閉ユニット30の上部に設けられている例を示したが、図7に示すように、操作装置9がガス絶縁開閉ユニット30の下部に設けられていてもよい。
以上のように、本発明にかかるガス絶縁開閉ユニットは、三相の導体を一括して収容するガス絶縁開閉ユニットに有用であり、特に、ガス絶縁開閉ユニットが複数並べて設けられるガス絶縁遮断器に適している。
1 容器、2 第1の容器、3 第2の容器、4 ガス絶縁遮断器、5 主母線、6 導体、7 導入口、8 計器用変流器、9 操作装置、10 取付座、10a 導体貫通穴、10b 主母線貫通穴、14 配線、15 導出口、18 動作軸、30 ガス絶縁開閉ユニット、50 ガス絶縁開閉装置、X 直径、Y 直径、Z ユニット間距離。
Claims (10)
- 複数のガス絶縁遮断器と、
前記ガス絶縁遮断器を内部に収容する筒状の第1の容器と、
主母線を導入する導入口が形成されるとともに、前記ガス絶縁遮断器から前記ガス絶縁遮断器の動作軸と略平行に延びるとともに前記主母線につながる導体を内部に収容する筒状の第2の容器と、
前記導体のうち前記ガス絶縁遮断器から前記動作軸と略平行に延びる部分の周囲に設けられた計器用変流器と、を備え、
前記第1の容器は、前記動作軸に沿って見た断面形状が円形形状であり、
前記第2の容器は、前記動作軸に沿って見た断面形状が、前記導入口の開口方向と略平行となる直径よりも、前記開口方向と垂直となる直径のほうが小さい長円形状であることを特徴とするガス絶縁開閉ユニット。 - 前記ガス絶縁遮断器は、前記導体側の端部が前記第1の容器から突出して前記第2の容器の内部に侵入していることを特徴とする請求項1に記載のガス絶縁開閉ユニット。
- 前記第2の容器には、前記計器用変流器が載置される取付座が一体に形成されることを特徴とする請求項1または2に記載のガス絶縁開閉ユニット。
- 前記導入口は、前記動作軸と平行な方向に沿って複数並べて形成されていることを特徴とする請求項3に記載のガス絶縁開閉ユニット。
- 前記第2の容器は、前記動作軸に沿って見た断面形状が楕円形状であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1つに記載のガス絶縁開閉ユニット。
- 前記動作軸が鉛直となるように配置されることを特徴とする請求項1~5のいずれか1つに記載のガス絶縁開閉ユニット。
- 前記第1の容器が前記第2の容器よりも上側に配置されることを特徴とする請求項6に記載のガス絶縁開閉ユニット。
- 前記第1の容器が前記第2の容器よりも下側に配置されることを特徴とする請求項6に記載のガス絶縁開閉ユニット。
- 前記動作軸が水平となるように配置されることを特徴とする請求項1~5のいずれか1つに記載のガス絶縁開閉ユニット。
- 請求項1~9のいずれか1つに記載の複数のガス絶縁開閉ユニットと、
前記ガス絶縁開閉ユニット同士をつなぐ主母線と、を備え、
前記ガス絶縁開閉ユニット同士は、前記導入口が同じ方向を向くように、または180度異なる方向を向くように配置されることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
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