JPH0140567B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超高圧以上の変電所あるいは開閉所に
好適な電力用ガス絶縁開閉装置に関する。

大都市周辺とか臨海地区に設置される変電所或
いは開閉所においては、用地の入手難とか塩害対
策の困難等の理由で、変電所とか開閉所を構成す
る電気機器を絶縁ガスで密封するとか絶縁油中に
浸漬した所謂コンクト変電所に構成される気運に
ある。

ところで、この種コンパクト変電所は、敷地面
積の大幅な縮小を計るため、所要機器を立体的に
設置し、各機器相互間の接続はSF₆ガス等の絶縁
性流体を封入した絶縁母線によつて行なうよう構
成されている。

このガス絶縁開閉装置は、例えばしや断器、断
路部、接地装置等の各ブロツクを段積みする方式
が採用され、絶縁距離を大幅に縮小することが可
能となつたが、構成によつて、これら機器間を接
続するために、中心導体等を必要としたりして、
必ずしも据付面積を縮小し得るものではなかつ
た。

この為、ガス絶縁開閉装置全体における構成を
より縮小、合理化する為に、各機器間の接続を合
理化する方式として例えばしや断器と断路器、接
地装置等の各コンポーネントを同一の密封容器内
に設け必要に応じてガス区画する方式により機器
間の接続母線をなくして縮小化することや、又各
機器の構成を合理化する例えば母線側断路器の断
路器接点の一部を主母線導体上に組み込み、母線
一体形の断路器とすることにより縮小すること等
が遂次行なわれ一層の縮小化が図られている。又
これらの縮小、合理化努力はガス絶縁開閉装置の
信頼性の向上とも無縁ではなく、耐震性向上、保
守点検の容易さ、組立据付作業を容易にして運転
後の事故要因の減少を図るなど、種々の信頼面で
の向上を目的とした改良と組み合わされて実施し
ている。

第１図は一般変電所あるいは開閉所における単
線回路接続で、主母線を甲母線BUS１及び乙母
線BUS２の複母線にし、甲、乙両母線BUS１，
BUS２から母線用断路器５，６を経てしや断器
の一端に接続し、さらにこのしや断器１の他端を
送電線側断路器３を経て送電線側端子ブツシング
４に接続している。又しや断器１の両側線路には
母線及び送電線保護用、計測用の目的で変流器２
を設けている。なお、本図においては送電線側の
避雷器や各所の接地装置や計器用変圧器を本発明
の説明に関与しないので削除してあり、したがつ
て以下これらの説明については省略する。第２図
ａ，ｂは第１図の単線結線図に対応する配置構成
例を示すものである。超高圧以上のガス絶縁開閉
装置においては機器が大形化するために主母線は
３相一括タイプその他の機器は各相独立形の構造
が一般的である。したがつて、本構成例において
も主母線は３相一活、その他は全て各相独立形と
している。この構成例においては斜線で示した据
付基礎面に平行に甲、乙主母線BUS１，BUS２
を配置し、その上部に３相各相の母線用断路器５
ｕ，５ｖ，５ｗ，６ｕ，６ｖ，６ｗを母線タンク
支持でする。また３相各相のしや断器１ｕ，１
ｖ，１ｗを甲、乙主母線BUS１，BUS２の長手
方向軸線とこれら軸線により形成される平面上方
で直交する如く水平に並行配設する。そして各母
線用断路器の口出軸線とその軸線を一致させて分
枝母線により接続する。さらにしや断器の両口出
端には貫通形変流器２ｕ，２ｖ，２ｗを取りつけ
送電線側端子ブツシング４ｕ，４ｖ，４ｗを気中
絶縁距離を確保する為にＶ相を中心として主母線
方向に左右に振分けて図示してない線路側断路器
（第１図に示す３ｕ，３ｖ，３ｗ）の上に各々直
立にして支持し、各線路側断路器を分枝母線によ
つて３相各相のしや断器に接続する。母線用断路
器５，６には母線用断路器及び母線の事故時の機
器の分解作業性及び機器据付時の組立作業性の両
観点から可とう継手を含む着脱自在な母線７が設
けられている。該着脱自在な母線７は着脱時の内
部導体引出の為にマンホールを有するタンクと伸
縮可能な可とう継手で構成されている。第２図
ａ，ｂにおける配置構成例では、３相各相のしや
断器のタンク軸線上の平面と、甲、乙主母線
BUS１，BUS２のタンク軸線上の平面間には図
示する如くH₂の高低段差がある。この段差は母
線用断路器５，６と甲、乙両主母線BUS１，
BUS２の構造によつて決まる。すなわち、母線
用断路器と甲、乙両主母線BUS１，BUS２を
各々独立して構成する場合275kV定格のガス絶縁
開閉装置では約2m、500kV定格では約3mにな
る。又据付基礎面からのしや断器タンク軸線の高
さH₁はそれぞれ約3m、約4.5mになる。この場合
重量物であるしや断器が上部に配置されることに
なる為耐震上好ましくなく、かつしや断器のしや
断操作に要する操作力は各相につ275kVで約
20ton、500kVで約40tonであり、この強大な操作
力によつて発生する加振力はしや断器の重心が高
ければ高い程他の機器に与える悪影響が大きくな
る。このように母線用断路器と母線を各々独立し
て構成した場合耐震上、機器操作振動の影響低減
の為に強固な架台８を要することになる。又送電
線側ブツシングの高さも高くなる為、同様の問題
が生ずることは言うまでもない。

本発明の目的は母線側に使用される断路器の構
造を改良して装置全体の重心位置を低くするとと
もに装置据付組立作業を容易にすることにより、
耐震性を改善できるとともに価格面でもより安価
にできるという相乗効果を得ることができるガス
絶縁開閉装置を提供するにある。

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。第３図ａ〜ｃは３相一括の主母線に３相各相
の母線用断路器を一体化構成したものである。第
３図ａ〜ｃは第２図における甲母線側断路器の構
成を示すものである。すなわち、第３図ａ〜ｃに
示すように母線タンク９内に主母線導体１０ｕ，
１０ｖ，１０ｗを適宜の間隔を存して母線タンク
９の長手方向に配設しまた母線タンク９の上部よ
り内部に向けて３相各相の断路器５ｕ，５ｖ，５
ｗを適宜の間隔を存して母線タンク９の長手方向
に設けている。断路器５ｖは第３図ｂに示すよう
にその断路器タンク１１が母線タンク９と直結し
て設けられ、母線タンク９の上部に設けられた操
作装置１２により絶縁操作ロツド１３を通して操
作力が可動接触子１４に伝達されるようになつて
いる。可動接触子１４はその移動方向に適宜の間
隔を存して設けられた上部の集電子１５と下部の
集電子１６との間をコンタクトでもつて母線タン
ク９の直径方向に接離可能に摺動するようになつ
ており、開路状態では集電子１５内にその全長の
大部分が収納される断路部を構成している。上部
集電子１５は、絶縁スペーサにより支持された端
子１７に接続導体を介して電気的に接続され、し
や断器や乙母線側断路器に接続される。下部集電
子１６は母線タンク９の下部に強固に支持された
支持絶縁物１９に支持電極１８を介して支持接続
されている。支持電極１８と対応する相の主母線
１０ｖとは図示してないスライドコンタクト等に
よつて接続される。また断路器５ｕの下部集電子
１６は第３図ｃに示すように母線タンク９の端部
の母線絶縁スペーサー２０により支持された対応
する相の主母線１０ｕと一体に構成された電極に
より支持されている。さらに断路器５ｗは下部集
電子１６が対応する相の主母線１０ｗと一体に構
成された電極により支持される。

このように構成した断路器においては各相のし
や断器タンク９の軸線上の平面と甲、乙主母線
BUS１，BUS２の軸線上の平面との段差H₂は母
線用断路器と母線を各々独立して構成した場合に
比して約30％縮小される。しかしこの場合据付面
からしや断器軸線までの高さH₁は275kV定格で
約2.4m500kV定格で約3.6mと依然として高いと
言わねばならない。しかも上部の断路器タンク１
１の口径が小さく高圧電極とタンク間のスペース
がせまい為、断路器の内部点検時には母線タンク
９と断路器タンク１１とのフランジ接合部２１で
分割しなければならず、その分割の為には第２図
に示した従前通りの着脱自在な母線７を必要とす
ることになる。更に第３図に示した断路器では全
体でタンク本数は断路器タンク１１が３本、母線
タンク１本計４本を必要とし、コスト的にも最良
とは言えない。又これらのタンクを現構造のまま
一体化するには全体寸法が大きくかつ機械加工も
困難である。

そこで本発明では第３図に示した母線用断路器
の構造をより合理化するためなされたもので、３
相一括主母線容器内に３相各相の断路器を収納し
かつ断路器を経て他の機器、例えばしや断器や複
母線の場合のもう１方の断路器に接続される端子
部分を水平主母線の長手軸線と直交する水平軸線
上に設けるようにするものである。第４図ａ〜ｃ
はこのような母線用断路器の構成例を示すもの
で、第２図における甲母線用断路器及び第３図の
構成例と機能上は同一のものである。第４図ａ〜
ｃに示すように母線タンク９内に３相各相の主母
線導体１０ｕ，１０ｖ，１０ｗを適宜の間隔を存
して母線タンク９の長手方向に配設しまた母線タ
ンク９の上部から内部へ向けて３相各相の母線用
断路器５ｕ，５ｖ，５ｗを適宜の間隔を存して母
線タンク９の長手方向に設けている。断路器５ｖ
は第４図ｃに示すように母線タンク９の上部に設
けられた操作装置１２により絶縁ロツド１３を通
して操作力が可動接触子１４に伝達されるように
なつている。可動接触子１４はその移動方向に適
宜の間隔を存して設けられた上部の集電子１５と
下部の集電子１６との間をコンタクトでもつて母
線タンク９の直径方向に接離可能に摺動するよう
になつており、開路状態では集電子１５内にその
全長の大部分が収納され断路器を構成している。
上部集電子１５は絶縁物２４により支持されると
ともに母線タンク９の両側面に有する開口部に絶
縁スペーサにより支持された中心導体１７に接続
導体２１により電気的に接続され、しや断器や乙
母線側断路器に接続される。なお接続導体２１の
形状としては電気的ストレス緩和の為にダ円形に
するのが望ましい。下部集電子１６は母線タンク
９の下部に取りつけられたフランジにより強固に
支持された支持絶縁物１９に取付けられている支
持電極１８により支持接続され、支持電極１８と
対応する相の主母線１０ｖとは図示していないス
ライドコンタクト等によつて接続される。また断
路器５ｕの下部集電子１６は第４図ｃに示すよう
に母線タンク９の下部に取りつけられたフランジ
により強固に支持された支持絶縁物１９に支持金
物２６を介して取付けられている支持絶縁物２３
により支持され、対応する相の主母線１０ｕとは
接続導体２２により接続される。支持金物２６は
その両面に配置される主母線１０ｖの両者間を図
示していないスライドコンタクト等によつて接続
するものである。又主母線１０ｕ，１０ｖ，１０
ｗは必要に応じて母線タンク９の内壁に支持座を
介して設けられた支持絶縁物２７によつて支持さ
れる。第４図においては母線と一体となした断路
器が中心導体１７部分の支持絶縁スペーサ及び母
線長手方向に設けられた絶縁スペーサ２０により
ガス区画されるが、ガス区画は必ずしも本図に示
したように母線の両端で行う必要はなく、他の同
一母線に使用される断路器と並用してガス区画さ
れてもよい。又中心導体１７部分の支持絶縁スペ
ーサも必ずしも第４図に示すような位置に配置す
る必要はなくその開口部を延長して分枝母線とな
し、その延長上の一端で必要に応じてガス区画し
てもよい。第４図においては母線タンク９の長手
軸線方向と、第４図ｂにおける母線タンク９両側
から中心導体１７を導出する母線タンク９の開口
部軸線は直交するようになつている。

このように構成することによつてしや断器と接
続される中心導体１７の母線タンク９からの高さ
は第３図に比して大幅に低減することができる。
第５図は第３図と第４図の各母線と一体となした
断路器の同一定格機種での寸法比較を示すもので
ある。第５図において２点鎖線部は第３図、斜線
部は第４図の断面に対応している。第３図におけ
る母線口径φD₁に比し第４図の母線口径φD₂は断
路器電極を全て母線内に収納した為に若干大きく
なるが、高々その増加率は15〜20％にすぎない。
母線タンク９下部からしや断器や反対側母線用断
路器に接続される口出端子の高さはH₁とH₄で、
H₄の比率は50％以下である。又全高はH₅に対し
H₆で約80％となる。又、第４図における実施例
は第３図の構成例に対し次のような理由によりよ
り安価に構成できる。すなわち第３図の例におい
ては前述したようにタンクが４本必要であるが、
本実施例では１本である。その主要な機械加工を
要する面を比較すると第３図においては上部タン
ク１１にて「４ケ所×３本」母線タンク９にて
「３ケ所＋両面２ケ所＋絶縁物１ケ所」総計18ケ
所、本実施例では「４ケ所×３＋両面２ケ所」総
計14ケ所である。タンク製作時の段取り工数、部
品の移動等を考慮に入れてもその全体の製作コス
トの低減は絶大なものがある。一方組立上におい
ては本実施例では上部の集電子１５が単独に絶縁
物２４で支持され、下部集電子１６も同様であ
り、これはＵ相Ｖ相Ｗ相を問わず同一である。そ
の為母線タンク９の上下方向開口部に前述の上部
下部集電子１６を支持した絶縁物をフランジに取
付けたものを取りつけることにより、そのフラン
ジと開口部間で各相の断路器の集電子間のセンタ
ー出し作業が容易に行える利点がある。

本発明による利点をさらに第６図に従つて説明
する。第６図は第１図の単線結線図における甲母
線、甲母線用断路器５、乙母線、乙母線用断路器
６の本発明に従つて構成したＶ相の構成例を断面
して示している。図示左側の中心導体１７はしや
断器に接続される。第６図は母線タンク９の周面
一部に人間が入れる大きさの開口部２５を設け、
母線タンク９内で断路器接点点検等の作業が行え
ることを示している。開口部２５は第４図ａに示
したように各相間でかつ主母線が配設される部分
と対向する部分に設けるのがよい。甲母線及びそ
の母線用断路器５を全体で分解引き出す必要が生
じた場合は第６図に示したように母線タンク９内
部にて単独にて着脱可能に設けられた接続導体２
１をはずし図示“Ｅ”部を分解することにより母
線間の可とう継手２６内の導体２７を２点鎖線で
示したように図示左側方向に甲母線側タンク９内
に抜き出し、可とう継手２６の寸法L₁をL₂＜L₁
となるようにスタツド等で縮めて外部に取り出
し、乙母線用断路器タンク９を何ら移動すること
なくかつ停止の必要なく甲母線用断路器タンク９
の単独着脱が可能である。第７図は第６図の
“Ｅ”部の詳細例で可とう継手内導体２７の先端
にはネジが加工されている。絶縁スペーサの高電
圧電極３１は中央に開口を有し、導体２８，２９
とボルト締結され、常時はＯリング３２によつて
ガス密に構成されている。通電用コンタント３０
は導体２７が摺動可能なように構成されている。
第６図、第７図から明らかなように本発明による
断路器を使用すれば、第２図において説明したよ
うに着脱自在な母線７は可とう継手とマンホール
を有するタンクで構成されていたが、可とう継手
とその内部導体だけでその目的を達成することが
でき安価なガス絶縁開閉装置を提供できる。

第８図は本発明の変形例で乙母線断路器は接続
導体２１が１本でよい為、主母線配置は自由に変
更できることを示している。

第９図ａ，ｂは本発明を使用して第１図の単線
結線に従つてガス絶縁開閉装置を構成した例であ
る。このように構成すれば第２図の例に比しI₁、
I₂寸法は変らないが、３相各相のしや断器タンク
軸線上の平面と、甲乙主母線のタンク軸線上の平
面とは一致している。したがつて第２図に比し
H₁は50％以下で、しや断器側の条件で決定され
る高さとなつている。第９図から明らかなように
本発明を用いることにより、ガス絶縁開閉装置の
重心の位置を低く抑えることができるとともに架
台が不要となり、耐震性が向上する。又しや断器
等の機器操作振動による悪影響を抑えることが容
易になる。加えて機器の据付作業も高所作業が少
くなることから据付期間の短縮、安全性の向上と
いう効果も得られる。第１０図は一般変電所ある
いは開閉所における甲乙母線間をしや断器４３を
経て甲乙両母線用断路器４０，４１で接続する単
線回路接続例である。本発明を第１０図に対応し
て配置構成したものが、第１１図ａ，ｂである。
第１１図ａ，ｂにおいては主母線間隔I₂とその高
さH₁を第９図と同一にすることができ第１図、
第１０図の単線接続が同時に実施される電気所に
おいても、全体の配置構成の調和を妨げることな
く第９図と第１１図の開閉装置を据付面に対して
平行にかつ甲乙主母線を一直線にして配置でき
る。第１１図においてはしや断器４３ｕ，４３
ｖ，４３ｗの容器水平軸線延長上にはしや断器と
母線用断路器４０ｕ，４０ｖ，４０ｗ，４１ｕ，
４１ｖ，４１ｗを接続する分岐母線をその軸線を
合わせて配置し、該分岐母線と母線容器との接合
部分と母線用断路器４０ｕ，４０ｖ，４０ｗ，４
１ｕ，４１ｖ，４１ｗが置かれる部分とは平面的
にみて主母線容器軸線上に各相同一間隔でずらし
て配置している。第１２図ａ及びｃは第１１図の
乙母線用断路４１の正面図及びａのＨ―Ｈ矢視断
面図で、第１２図ｂ及びｄは第１１図の甲母線用
断路器４０の正面図及びｂのＩ―Ｉ矢視断面図で
ある。いずれもしや断器に接続される分岐母線に
接続される端子１７の位置を３相各相とも、各相
の断路器用集電子の置かれる位置とはずらして配
置し、接続導体２１にてこの間を接続している。
このように本発明においては端子１７の位置は必
要に応じて自由な位置に選択できる。

以上述べたように本発明によれば、母線側に使
用される断路器の構造を改良して装置全体の重心
位置を低くするとともに装置据付組立作業を容易
にしたので、耐震性が改善できるとともに価格面
でもより安価にできるという相乗効果が得られる
ガス絶縁開閉装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般変電所あるいは開閉所における接
続構成例を示す単線回路図、第２図ａ，ｂは第１
図に対応するガス絶縁開閉装置の配置構成例を示
すもので、ａは平面図、ｂは正面図、第３図ａ〜
ｃは改良された母線用断路器の構成例を示すもの
で、ａは要部を破断して示す正面図、ｂはａのＡ
―Ａ矢視断面図、ｃはａのＢ―Ｂ矢視断面図、第
４図ａ〜ｃは本発明の一実施例における母線用断
路器の構成を示すもので、ａは要部を破断して示
す正面図、ｂはａのＣ―Ｃ矢視断面図、ｃはａの
Ｄ―Ｄ矢視断面図、第５図は第３図と第４図とを
比較説明するための図、第６図は第１図に対応す
る本発明の他の実施例を示す断面図、第７図は第
６図のＥ部を拡大して示す図、第８図は本発明の
変形例を示す部分断面図、第９図ａ，ｂは本発明
を使用して第１図の単線回路に従つてガス絶縁開
閉装置を構成したもので、ａは平面図、ｂは正面
図、第１０図は第１図とは異なる接続構成例の単
線回路図、第１１図ａ，ｂは本発明を使用して第
１０図に従つてガス絶縁開閉装置を構成したもの
で、ａは平面図、ｂは正面図、第１２図ａ及びｂ
は第１１図の乙母線用断路器及び甲母線用断路器
の要部を破断してそれぞれ示す正面図、ｃはａの
Ｈ―Ｈ矢視断面図、ｄはｂのＩ―Ｉ矢視断面図で
ある。 ５ｕ，５ｖ，５ｗ……母線用断路器、９……母
線タンク、１０ｕ，１０ｖ，１０ｗ……母線導
体、１１……断路器タンク、１２……操作装置、
１３……絶縁操作ロツド、１４……可動端子、１
５，１６……上、下部集電子、１７……中心導
体、１８……支持電極、１９……支持絶縁物、２
０……絶縁スペーサ、２１，２２……接続導体、
２３……支持絶縁物、２４……支持金物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部に絶縁性ガスが封入される接地電位にあ
   る円筒状接地容器と、この接地容器内にその長手
   方向に沿つて配設された３組各相の母線導体と、
   前記接地容器にその長手方向と略直角方向に各相
   に対応させて設けられた少くとも１個の開口部
   と、この開口部を通して導出された３相各相の中
   心導体と、前記接地容器内部に設けられ前記各相
   の母線導体と前記開口部から導出された各相の中
   心導体間とを電気的に接離する各相の断路部とを
   備え、前記接地容器は一体となしその長手方向軸
   線に直交する面のほぼ中央部分に各相の断路部の
   第１の集電子を設けて該集電子を前記各相の母線
   導体と電気的に接続し、また前記第１の集電子及
   び前記３相各相の母線導体を前記接地容器の長手
   方向軸線を通る平面に対して直交する面を略２等
   分した場合その一方の半面部分に収納し、その他
   方の半面部分に各相の断路部の第２の集電子を設
   けるとともに前記第１、第２の集電子間には前記
   接地容器の直径方向に可動方向を有する可動接触
   子片を設けて断路部を構成し、前記第２の集電子
   と前記開口部から導出される各相の中心導体間を
   前記接地容器内部を経由して電気的に接続する接
   地導体を設けるようにしたことを特徴とするガス
   絶縁開閉装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   断路部を構成する前記第１の集電子、第２の集電
   子は前記円筒状接地容器から容器の半径方向に内
   部に向つて取りつけられた支持絶縁物によつて支
   持されたものであるガス絶縁開閉装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   円筒状接地容器はその断路部を３相各相にて一体
   となし、その接地容器長手方向の両端部及び前記
   ３相各相の接地容器長手方向と略直角方向に設け
   られた開口部を絶縁スペーサによつてガス区画し
   たものであるガス絶縁開閉装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   円筒状接地容器は、その口径を十分な大きさにと
   り、その容器の周面一部に人が該容器内部に出入
   できる大きさの口径を有する開口部を設けたもの
   であるガス絶縁開閉装置。 ５ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   前記接続導体は前記第２の集電子と前記開口部か
   ら導出される中心導体とを着脱可能に設けたもの
   であるガス絶縁開閉装置。