WO2014103873A1 - 開閉装置 - Google Patents

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WO2014103873A1
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cable
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cable connection
front side
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吉田　忠広
有岡　正博
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三菱電機株式会社
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    • H02B13/035—Gas-insulated switchgear
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    • H02B1/308—Mounting of cabinets together

Definitions

  • This invention relates to a switchgear used in a power receiving / transforming facility for supplying electric power.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and realizes cable drawing from the upper side of the switchgear without increasing the depth of the switchgear, and cable construction of the switchgear.
  • An object of the present invention is to provide a switchgear that can be installed from the front side and can reduce the installation area.
  • the cable connection part is arranged at the upper part of the switchgear, and the control part that is disposed in front of the cable connection part and accommodates the control device can be easily detached, thereby opening and closing the switchgear. Cable pull-in from the top of the device and cable connection work from the front of the switchgear were made possible.
  • FIG. 1A is a side view showing the switchgear 101 according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 1B is a single line diagram showing the connection of main circuit devices in the switchgear 101.
  • the left direction in FIG. 1 is the front side of the switchgear 101.
  • the switchgear 101 reliably establishes a circuit breaker 2 and an electric circuit that cut off a large current generated due to an electrical accident or the like of a power supply circuit (main circuit) disposed in an airtight main tank 1.
  • a three-position switch 3 that is disconnected or grounded, a main function unit 5 that houses a bus 4 for electrical connection between adjacent switchgears 101 in the lateral direction, the circuit breaker 2 and the three-position switch Control unit 6 that controls the operation of 3 and the like, and exchanges signals and control power with the outside, and electrical equipment (not shown) that is disposed above the main function unit 5 and installed outside the switchgear 101
  • a cable chamber 11 in which the outer periphery of the cable connection portion 7 to which the power cable 10 for electrical connection is connected is covered with a casing-like enclosure.
  • the three-position switch 3 is a switch that combines the functions of a disconnecting switch for interrupting the main circuit and a grounding switch for grounding the main circuit.
  • the bus 4 extends in a direction orthogonal to the paper surface in FIG. 1, and electrically connects a plurality of adjacent switchgears 101 to supply power.
  • the control unit 6 has a casing, and a control instrument (not shown) necessary for controlling the switchgear 101 includes a connection on a mounting plate (not shown) disposed in the casing.
  • the main function unit 5 such as an operation mechanism (not shown) for opening and closing the circuit breaker 2 and the three-position switch 3 is connected via one or more control circuit connectors 8. Is called. Accordingly, a control circuit power supply (not shown) and a signal line (not shown) from the outside of the switchgear 101 are removed by disconnecting the control circuit connector 8 and fastening the main function unit 5 and the control unit 6 ( The control unit 6 can be removed from the main function unit 5 by releasing the lock at a predetermined position by a bolt, a hook, or the like. This state is shown in FIG.
  • the left side of the cable chamber 11 (the front side of the opening / closing device 101) has an open window (not shown), and an operator's hand when connecting the cable 10 to the cable connection portion 7.
  • the connection work can be performed by inserting a tool into the cable chamber 11.
  • the cable 10 is drawn into the cable chamber 11 from above the switchgear 101 and is connected to the cable connection portion 7.
  • the cable connection portion 7 is disposed so as to protrude above the main function portion 1, and is connected to the cable 10 via an L-shaped or linear cable terminal 12.
  • the control unit 6 can perform the cable construction work from the front of the switchgear 101 by removing the cable 10 before performing the construction work for connecting the cable 10 to the cable connection part 7.
  • the control part 6 can be easily detached from the switchgear 101 so that the cable 10 can be easily connected from the front side of the switchgear 101 by removing it before the cable 10 is connected. It becomes like this. For this reason, the work of connecting the cable 10 from the rear surface side of the switchgear 101 becomes unnecessary, and the rear surface of the switchgear 101 is opened / closed adjacent to the wall of the electrical chamber (not shown) or the switchgear 101. It can be installed in close contact with a device (not shown) such as a device.
  • the cable connection portion 7 is disposed on the upper part of the switchgear 101, the depth dimension of the switchgear can be made equal to the depth dimension of the main function part 1, and the depth dimension of the entire switchgear can be reduced. Is possible.
  • FIG. 3 is a side view showing the opening / closing device 101, and the left direction of the drawing is the front side of the opening / closing device 101 as in FIG.
  • FIG. 3 are the same as those in FIG. 1 unless otherwise specified.
  • the main functional part 5 in FIG. 3 is partially extended upward on the rear side of the cable chamber 11.
  • the upward extending portion 5a of the extended main function portion 5 has a structure aligned with the control portion 6 and the cable chamber 11 in the depth direction.
  • FIG. 4 is a six-sided view showing an opening / closing device in a state in which three opening / closing devices 101 according to the second embodiment of the present invention are juxtaposed in a horizontal direction (a line of three surfaces of the opening / closing device).
  • A is a front view of the switchgear 101
  • (b) is a right side view
  • (c) is a left side view
  • (d) is a plan view
  • (e) is a bottom view.
  • FIG. 5A is a side view showing the switchgear 101 according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 5B is a single line diagram showing the connection of the main circuit equipment in the switchgear 101. 5 are the same as those in FIG. 1 unless otherwise specified.
  • the main functional part 5 in FIG. 5 has a structure in which the height of the upper surface of the upward extending part 5 a partially extended upward is lower than the height of the cable chamber 11.
  • a lightning arrester not shown
  • an instrument transformer 13 for measuring the voltage of the electric circuit.
  • main function unit 5 is constituted by the main tank 1 having an airtight function
  • a lightning arrester (not shown) or an instrument transformer is formed on the upper surface of the main function unit 5 after the structure shown in FIG.
  • a device connecting portion 14 to which 13 can be connected is disposed.
  • the lightning arrester (not shown) and the instrument transformer 13 can be easily attached or removed from the outside of the switchgear 101 without removing the insulating gas filled in the main tank 1. It becomes possible. Further, since the lightning arrester (not shown) and the instrument transformer 13 can be arranged on the upper surface of the cable chamber 11 and on the front side of the switchgear 101 from the rear end of the main function unit 5, the switchgear 101 Therefore, the switchgear can be downsized without increasing the external dimensions of the switch.
  • FIG. 6 shows a front view of the switchgear according to Embodiment 4 of the present invention, and shows a front view of a state in which three switchgears 101 are juxtaposed in a horizontal direction (a panel on the surface of the switchgear 3).
  • Reference numeral 21 denotes a handle used for opening / closing the front door 20 of the control unit 6, and 22 is a pressure gauge display window for displaying the pressure of the insulating gas sealed in the main tank 1.
  • FIG. Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG.
  • FIG. 7 shows a front view of the switchgear according to Embodiment 5 of the present invention, and shows a front view of a state in which three switchgears 101 are juxtaposed in the horizontal direction (a panel on the surface of the switchgear 3).
  • Reference numeral 24 is a circuit breaker front operation panel mounted on the front cover 23 of the main function unit and equipped with an operation tool (not shown) for the circuit breaker 2, and 25 is equipped with a three-position switch operation tool (not shown). It is a three-position switch front operation panel.
  • FIG. 8 shows a side view and a plan view of the switchgear according to Embodiment 6 of the present invention, in which the cable chamber 11 is arranged above the main tank 1 containing the circuit breaker 2 and the three-position switch 3, and the cable 10
  • the cable connecting portion 7 and the cable terminal 12 are exposed to the atmospheric space, and are fastened by screws, nuts or the like (not shown) as shown in FIG.
  • the cable bushing 15 having the cable connection portion 7 at the upper portion is attached to the main tank 1 and is appropriately used to ensure the insulation between the cable connection portion 7 and the main tank 1 in the atmosphere even in a contaminated state.
  • the three cable bushings 15 are arranged in a substantially triangular arrangement in order to secure a space separation distance in a limited upper surface range of the main tank 1.
  • the structure in which the cable can be connected in the atmosphere makes it possible to simplify the work of attaching the cable terminal 12 at the terminal portion of the cable 10 and the work of connecting the cable connection portion 7 and the cable terminal 12.
  • FIG. 10 shows a side view of the switchgear according to Embodiment 7 of the present invention, in which the cable chamber 11 is disposed below the main tank 1 containing the circuit breaker 2 and the three-position switch 3, and the cable 10 is viewed from below.
  • the structure in the case of drawing in is shown.
  • the configuration of the cable connecting portion including the cable bushing 15 is the same as that of the sixth embodiment.
  • the bus 4 is disposed above the main tank 1. Furthermore, the control part 6 is arrange
  • the cable chamber 11 can be accessed by opening the front openable door 11a.

Abstract

　電力用ケーブルの引込み方向が上方からであっても、設置面積を小さくできる開閉装置を得る。 気密タンク１内に遮断器２を収納した主機能部５の上部に、開閉装置１０１の前面側に向けて開放部を有するケーブル室１１内にケーブル接続部７を配置し、このケーブル接続部７の開放部の前面側に制御部６を着脱可能に配置し、ケーブル接続作業時には制御部６を取り外して開閉装置の前側から接続作業を行なうようにした。 また、主機能部５の後方に上方延伸部５ａを形成し、上方延伸部５ａ上に避雷器または計器用変圧器１３を設置するとともにケーブル１０に接続するようにした。

Description

開閉装置
　この発明は、電力の供給を行なう受変電設備に用いられる開閉装置に関する発明である。
　従来の開閉装置は、開閉装置の外部からの電力の取り込み及び開閉装置の外部への電力の引き出しに使用するケーブルを、開閉装置の上方から引き込む場合にはケーブル接続部を開閉装置の後方に配置していた。このため、ケーブル接続作業は、開閉装置の後方から行う必要があった。
特開２０００－３０８２２１号（図１）
　従来の開閉装置は、開閉装置の上方からの電力用のケーブル引き込みに対応するようにケーブル接続部を開閉装置の後方に配置しているため、開閉装置全体の奥行寸法が大きくなり、設置面積の縮小が出来ないという問題があった。また、上記の理由によりケーブル接続作業を開閉装置の後方から行う必要があるため、開閉装置の後方にケーブル施工に必要な作業スペースを確保する必要があり、この点でも設置面積を縮小することは困難であった。
この発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、開閉装置の奥行寸法を大きくすること無く開閉装置の上方からのケーブル引き込みを実現し、かつ、ケーブル施工を開閉装置の前面から行うことが出来るようにして、設置面積を小さくすることのできる開閉装置を提供することを目的としている。
　この発明に係る開閉装置は、ケーブル接続部を開閉装置の上部に配置し、ケーブル接続部よりも前方に配設され制御器具を収納した制御部を容易に取り外し可能な構造とすることで、開閉装置の上方からのケーブル引込と開閉装置前方からのケーブル接続作業を可能とした。
　この発明によれば、開閉装置の上方からのケーブル引込に対応することが可能となり、従来からの開閉装置の下方向からのケーブル引込みに加えて、開閉装置の上方向からのケーブル引込みに対応することが可能となり、ケーブル引込み方向に関する開閉装置の適用範囲を広げることが可能となる。また、制御部を着脱可能として開閉装置から取り外すことで、開閉装置の前方からケーブルの接続作業が可能となるため、開閉装置の後面を電気室の壁面や隣接機器と密着して設置することが可能となり、設置面積の縮小が可能となる。
本発明の実施の形態１における開閉装置を示す側面図及び内部の主回路機器の接続を示す単線図である。 図１の開閉装置から制御部を分離した状態を示す側面図である。 本発明の実施の形態２における開閉装置を示す側面図である。 本発明の実施の形態２における開閉装置を示す六面図である。 本発明の実施の形態３における開閉装置の側面図及び内部の主回路機器の接続を示す単線図である。 本発明の実施の形態４における開閉装置の正面図である。 本発明の実施の形態５における開閉装置の正面図である。 本発明の実施の形態６における開閉装置を示す側面図及び平面図である。 本発明の実施の形態６におけるケーブルターミナル接続部を示す図である。 本発明の実施の形態７における開閉装置を示す側面図である。
実施の形態１．
　以下、図に基づいて、この発明を実施するための形態について説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態１における開閉装置１０１を示す側面図であり、図１（ｂ）は前記開閉装置１０１内の主回路機器の接続を示す単線図である。なお、図１の左方向が開閉装置１０１の正面側である。
　図１において、開閉装置１０１は、気密に構成された主タンク１内に配置された電力供給回路（主回路）の電気的な事故等で発生する大電流を遮断する遮断器２や電路を確実に断路あるいは接地する三位置開閉器３、横方向に隣接する開閉装置１０１相互間の電気的な接続を行う母線４などを収納した主機能部５と、前記遮断器２や前記三位置開閉器３などの動作を制御したり外部との信号、制御電源などのやり取りを行う制御部６と、前記主機能部５の上部に配置し開閉装置１０１の外部に設置された電気設備（図示せず）との電気的な接続を行う電力用ケーブル１０が接続されるケーブル接続部７の外周を筐体状の囲いで覆ったケーブル室１１、を有している。なお、前記三位置開閉器３は、主回路の断続を行なう断路器と主回路の接地を行なう接地開閉器の機能を組合わせて複合化した開閉器である。なお、前記母線４は図１において紙面に対して直交する方向に延在し、隣接する複数の開閉装置１０１相互間を電気的に接続し給電する。
　前記制御部６は外形が筐体であり、その内部に配設した取付板（図示せず）の上に、この開閉装置１０１の制御に必要な制御器具（図示せず）が結線を含めて配設されており、前記遮断器２や前記三位置開閉器３を開閉駆動する操作機構（図示せず）など主機能部５との連結は１つまたは複数の制御回路コネクタ８を介して行われる。よって、開閉装置１０１の外部からの制御回路電源（図示せず）や信号線（図示せず）を前記制御回路コネクタ８を切離して取り外し、前記主機能部５と前記制御部６との締結（ボルト、フックなどにより所定位置に係止）を解除すれば、制御部６を主機能部５から取り外すことが可能となっている。この状態を図２に示す。図２の状態において、ケーブル室１１の左側（開閉装置１０１の前方側）は図示しないが開放状態の窓を有しており、ケーブル１０をケーブル接続部７に接続する場合に、作業者の手あるいは工具をケーブル室１１内に挿入して接続作業を行なうことが可能としている。
　ケーブル１０は開閉装置１０１の上方から前記ケーブル室１１内へ引き込まれ、前記ケーブル接続部７に接続されている。ケーブル接続部７は主機能部１の上方に突出して配設されており、ケーブル１０との接続は、Ｌ字形状もしくは直線形状のケーブルターミナル１２を介して行われる。
ここで、制御部６は、ケーブル１０をケーブル接続部７へ接続する施工作業を行う前に取り外しておくことで、開閉装置１０１の前方からケーブル施工作業を行うことが可能となる。
　このように制御部６を開閉装置１０１から容易に取り外し可能な構造として、ケーブル１０の接続施工前に取り外すようにすることで、開閉装置１０１の前面側からケーブル１０の接続作業を容易に実施できるようになる。このため、開閉装置１０１の後面側からのケーブル１０を接続する作業が不要となり、開閉装置１０１の後面を電気室（図示せず）の壁や、この開閉装置１０１に隣接して配置される開閉装置などの機器（図示せず）と密接した状態で設置する事が可能となる。併せて、開閉装置１０１の上部にケーブル接続部７が配設されるため、開閉装置の奥行寸法は主機能部１の奥行き寸法と等しくすることができ、開閉装置全体の奥行寸法を縮小することが可能となる。
実施の形態２．
　本発明の実施の形態２を図３を用いて説明する。図３は、開閉装置１０１を示す側面図であり、図１と同様に図の左方向が開閉装置１０１の正面側である。以下、図に基づいて、この発明を実施するための形態について説明する。
図３において、特に説明をしない箇所は図１と同様である。図３における主機能部５は、その上部の一部がケーブル室１１の後側において上方に延伸されている。延伸された主機能部５の上方延伸部５ａは、制御部６及びケーブル室１１と奥行方向に並ぶ構造である。図４は、本発明の実施の形態２における開閉装置１０１を横方向に３台並置（開閉装置３面の列盤）した状態の開閉装置を示す六面図である。（ａ）は開閉装置１０１の正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は平面図、（ｅ）は底面図である。
　この実施の形態２のように主機能部５の一部を図３のように上方に延伸させることで、ケーブル接続部７を水平にかつ開閉装置１０１の前後方向に向けて取り付けた場合においても、先端部がＬ字形状のケーブルターミナル１２を用いることでケーブル接続が可能となる。さらに、Ｌ字形状のケーブルターミナル１２としたことで、開閉装置１０１の前側から奥側に向かって作業をする場合において、Ｌ字形状のケーブルターミナル１２の接続操作部が開閉装置１０１の前面側に向いているため、接続作業を容易に行なうことができる。また、ケーブル接続部７が水平方向に配置されるため、高さ方向の立ち上がり部が実施の形態１より小さく構成され、結果的に開閉装置１０１の高さを低く構成することができる。
実施の形態３．
　本発明の実施の形態３を図５を用いて説明する。図５（ａ）は本発明の実施の形態３における開閉装置１０１を示す側面図であり、図５（ｂ）は前記開閉装置１０１内の主回路機器の接続を示す単線図である。図５において、特に説明をしない箇所は図１と同様である。図５における主機能部５は、一部上方へ延伸された上方延伸部５ａの上面の高さがケーブル室１１の高さより低い構造となっている。上方へ延伸された主機能部５の上方延伸部５ａの上方の空間には、主回路の電路を過電圧から保護する避雷器（図示せず）や、電路の電圧を測定する計器用変圧器１３を収納する。ここで、主機能部５が気密機能を有した主タンク１で構成されている場合、図５の構造にした上で、主機能部５の上面に避雷器（図示せず）や計器用変圧器１３を接続できる機器接続部１４を配設する。
　このような構造にすることで、主タンク１内に充填した絶縁ガスを抜くことなく、開閉装置１０１の外部から容易に避雷器（図示せず）や計器用変圧器１３を取り付けたり、取り外したりすることが可能となる。また、避雷器（図示せず）や計器用変圧器１３をケーブル室１１の上面でかつ主機能部５の後端部よりも開閉装置１０１の前面側に配設することが出来るので、開閉装置１０１の外形寸法を増大させることがなく、開閉装置を小形化することが出来る。
実施の形態４．
　本発明の実施の形態４を図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態４における開閉装置の正面図を示し、開閉装置１０１を横方向に３台並置（開閉装置３面の列盤）した状態の正面図を示している。２１は制御部６の正面扉２０の開閉操作に使用するハンドル、２２は主タンク１内に封入した絶縁ガスの圧力を表示する圧力計器表示窓である。
実施の形態５．
　本発明の実施の形態５を図７を用いて説明する。図７は、本発明の実施の形態５における開閉装置の正面図を示し、開閉装置１０１を横方向に３台並置（開閉装置３面の列盤）した状態の正面図を示している。２４は主機能部前面カバー２３に装着され遮断器２の操作用器具（図示せず）を装備した遮断器前面操作パネル、２５は三位置開閉器の操作用器具（図示せず）を装備した三位置開閉器前面操作パネルである。
実施の形態６．
　本発明の実施の形態６を図８を用いて説明する。
図８は、本発明の実施の形態６における開閉装置の側面図及び平面図を示し、ケーブル室１１を遮断器２と三位置開閉器３を収納した主タンク１の上方に配置し、ケーブル１０を上方から引き込む場合の構成を示している。
ここで、ケーブル接続部７およびケーブルターミナル１２は、大気空間中に露出されており、図９のようにねじ、ナットなど(図示せず)によって締結されている。
また、ケーブル接続部７を上部に有するケーブルブッシング１５は、主タンク１に取り付けられており、ケーブル接続部７と主タンク１との絶縁を汚損状態であっても大気中で確保するため、適切なひだ部１５ａを有している。
さらに、大気に露出しているケ-ブル接続部７及びケ-ブルターミナル１２同士の絶縁を維持するため、ケーブルブッシング１５同士は適切な空間離隔距離を設ける必要がある。限られた主タンク１の上面の範囲で空間離隔距離を確保するため、３本のケーブルブッシング１５は略三角配置で配設されている。
　このように、大気中でケーブル接続できる構造とすることで、ケーブル１０の終端部におけるケーブルターミナル１２を取り付ける作業、並びにケーブル接続部７とケーブルターミナル１２を接続する作業を簡素化することが出来る。
実施の形態７．
　本発明の実施の形態７を図１０を用いて説明する。
図１０は、本発明の実施の形態７における開閉装置の側面図を示し、ケーブル室１１を遮断器２と三位置開閉器３を収納した主タンク１の下方に配置し、ケーブル１０を下方から引き込む場合の構成を示している。ケーブルブッシング１５を含むケーブル接続部分の構成は実施の形態６の場合と同様である。
また母線４は主タンク１の上方に配置している。さらに制御部６を母線４を収納した母線室の前方に配置している。ケーブル室１１へは、前方の開閉可能な扉１１ａを開放することでケーブル室１１へのアクセスを可能としている。
　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。
１　主タンク、２　遮断器、３　三位置開閉器、４　母線、５　主機能部、
５ａ　主機能部の上方延伸部、６　制御部、７　ケーブル接続部、
８　制御回路コネクタ、１０　ケーブル、１１　ケーブル室、１１ａ　扉、
１２　ケーブルターミナル、１３　計器用変圧器、１４　機器接続部、
１５　ケ-ブルブッシング、１５ａ　ひだ部、２０　正面扉、
２１　ハンドル、２２　圧力計器表示窓、２３　主機能部前面カバー、
２４　遮断器前面操作パネル、２５　三位置開閉器前面操作パネル、
１０１　開閉装置。

Claims (5)

  1. 　遮断器を収納した主機能部と、前記主機能部の上部に配置するとともに前面側に向けて開放部を有するケーブル接続部と、前記ケーブル接続部の前面側に着脱可能に配置した制御部とを備えたことを特徴とする開閉装置。
  2. 　前記主機能部の後方上部を上方に延伸した上方延伸部を形成し、開閉装置の前側から前記制御部、前記ケーブル室、前記上方延伸部の順に配置したことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
  3. 　前記主機能部の上方延伸部の上部でかつ前記ケーブル室の後方に避雷器または計器用変圧器を設置したことを特徴とする請求項２に記載の開閉装置。
  4. 　前記主機能部の上方延伸部の前記開閉装置の前面側側面に、前記ケーブル室側に向けて前記ケーブル接続部を突出して設置したことを特徴とする請求項２に記載の開閉装置。
  5. 　遮断器を収納した主機能部と、前記主機能部の下部に配置するとともに前面側に向けて開放部を有するケーブル接続部と、前記ケーブル接続部の前面側に開放可能に配置したアクセス部とを備えたことを特徴とする開閉装置。
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