JP2005176536A - Gas-insulated switching device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、絶縁媒体を封入した容器内にそれから電気的に絶縁して高電圧導体を支持して構成したガス絶縁開閉装置に関する。 The present invention relates to a gas-insulated switchgear constituted by supporting a high-voltage conductor by electrically insulating it in a container enclosing an insulating medium.
複数の回線が接続されるような規模の大きなガス絶縁開閉装置においては、機器間の寸法公差等によって生じる寸法ずれの調整や、材料の熱伸縮による変位および機器が設置される基礎問の不均一な変位を吸収するため、変位吸収部を構成するか機器を変位に耐えられる構造とするのが一般的である。変位吸収部は、通常ベローズなどの伸縮継手を用いて容器を構成し、またこの伸縮継手内の高電圧導体にはチューリップ形コンタクトによる接触部を設けている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。このチューリップ形コンタクトは、一方の高電圧導体の端部外周に複数の接触子片をほぼ等間隔に配置し、その外周部からリング状のばねを配置して構成している。
しかしながら、従来のガス絶縁開閉装置は、変位吸収部に伸縮継手とチューリップ形コンタクトを用いているが、特にチューリップ形コンタクトによる変位吸収量は、両側の高電圧導体の軸方向に対しては比較的大きな変位量を吸収することができるが、同導体の径方向の変位に対しては十分な効果を期待することができなかった。従って、所望の変位量を得ようとすると、径方向に大きな接触子となってしまい、対容器との絶縁上、容器径を大きくしてガス絶縁開閉装置を大型化してしてしまう。 However, the conventional gas-insulated switchgear uses an expansion joint and a tulip-shaped contact for the displacement absorbing portion. In particular, the amount of displacement absorbed by the tulip-shaped contact is relatively small with respect to the axial direction of the high-voltage conductors on both sides. Although a large amount of displacement can be absorbed, a sufficient effect cannot be expected for the radial displacement of the conductor. Therefore, if a desired amount of displacement is obtained, a large contact is formed in the radial direction, and the gas insulated switchgear is enlarged by increasing the diameter of the container for insulation from the container.
本発明の目的は、従来と同等の寸法で高電圧導体の径方向の変位に対して十分な効果を期待することができるようにした接触部を有するガス絶縁開閉装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a gas-insulated switchgear having a contact portion that has a size equivalent to that of the prior art and can be expected to have a sufficient effect on the radial displacement of a high-voltage conductor.
本発明は上記目的を達成するために、絶縁媒体を封入した容器内に高電圧導体を前記容器から電気的に絶縁した状態で支持し、前記容器の一部に変位を吸収するための伸縮継手を用い、この伸縮継手の内部に位置する前記高電圧導体に接触子による接続部を設けたガス絶縁開閉装置において、前記接触子を介して接続する前記高電圧導体の対向部にギャップを有する嵌合部を形成し、前記ギャップは前記両高電圧導体の嵌合方向に少なくとも二種類のギャップを有するように形成し、前記嵌合部に配置して両前記高電圧導体間を電気的に接続する前記接触子として、バネアクションを有する複数の接触子片で成るコンタクトを用いたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention supports a high-voltage conductor in a state in which an insulating medium is enclosed in a container electrically insulated from the container, and an expansion joint for absorbing displacement in a part of the container. In the gas-insulated switchgear in which a connection portion by a contact is provided on the high-voltage conductor located inside the expansion joint, a fitting having a gap is formed at a facing portion of the high-voltage conductor connected through the contact. Forming a joint portion, and forming the gap so as to have at least two kinds of gaps in the fitting direction of the two high voltage conductors, and arranging the gap in the fitting portion to electrically connect the two high voltage conductors. As the contact, the contact made of a plurality of contact pieces having a spring action is used.
また請求項2に記載の本発明は、請求項1記載のものにおいて、一方の前記高電圧導体に他方の前記高電圧導体の対向部を包囲する筒状ホルダを取り付け、この筒状ホルダと前記他方の高電圧導体との嵌合部にその嵌合方向の異なる位置に二種類のギャップを形成し、前記筒状ホルダの二種類のギャップ間に位置する部分に前記コンタクトを配置したことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the cylindrical holder surrounding the opposite portion of the other high-voltage conductor is attached to the one high-voltage conductor, and the cylindrical holder and the Two types of gaps are formed at different positions in the fitting direction in the fitting portion with the other high-voltage conductor, and the contact is arranged at a portion located between the two types of gaps of the cylindrical holder. And
さらに請求項3に記載の本発明は、請求項1記載のものにおいて、一方の前記高電圧導体に他方の前記高電圧導体の対向部を包囲する筒状ホルダを取り付け、この筒状ホルダ内に嵌合する前記他方の高電圧導体に、異なる外径の先端側と基部側を形成して前記筒状ホルダと前記他方の高電圧導体との嵌合部にその嵌合方向の異なる二種類のギャップを形成し、前記筒状ホルダの二種類のギャップ間に位置する部分に前記コンタクトを配置したことを特徴とする。
Furthermore, the present invention according to
本発明によるガス絶縁開閉装置は、対向配置した高電圧導体の嵌合部に軸方向のギャップを形成し、しかも、このギャップは軸方向において少なくとも二種類のギャップとしたため、ギャップが小さい部分で高電圧導体を支持することが可能となり、結果として高電圧導体の自重や電磁力に対してその移動を抑制することができ、それによって、バネアクションを有するコンタクトの接触圧力が安定し、軸方向長を大きく増大することなく通電容量を確保することができる。その結果、この接触部の径方向寸法を大きくすることなく、従来と同一寸法諸元で通電容量および角度変位吸収量を増大させることが可能となる。 In the gas insulated switchgear according to the present invention, an axial gap is formed at the fitting portion of the high voltage conductors arranged opposite to each other, and the gap is at least two types in the axial direction. It is possible to support the voltage conductor, and as a result, it is possible to suppress the movement of the high-voltage conductor due to its own weight and electromagnetic force, thereby stabilizing the contact pressure of the contact having a spring action and the axial length. The energization capacity can be ensured without greatly increasing the. As a result, it is possible to increase the current carrying capacity and the amount of angular displacement absorption with the same dimensions as before without increasing the radial dimension of the contact portion.
また請求項2に記載の本発明によるガス絶縁開閉装置は、対向配置した高電圧導体の一方に設けた筒状ホルダによる嵌合部に軸方向のギャップを形成したため、筒状ホルダを追加するだけでギャップを簡単に形成することができ、またギャップが小さい部分で高電圧導体を簡単に支持することが可能となる。 In the gas insulated switchgear according to the second aspect of the present invention, since the gap in the axial direction is formed in the fitting portion formed by the cylindrical holder provided on one of the opposed high voltage conductors, only the cylindrical holder is added. Thus, the gap can be easily formed, and the high-voltage conductor can be easily supported in a portion where the gap is small.
さらに請求項3に記載の本発明によるガス絶縁開閉装置は、対向配置した高電圧導体の一方に設けた筒状ホルダによる嵌合部に軸方向のギャップを形成し、この二種類のギャップ間に位置する部分に前記コンタクトを配置したため、所定距離隔てた二種類のギャップにより嵌合した高電圧導体の変位を効率的吸収することができる。 Furthermore, the gas insulated switchgear according to the third aspect of the present invention forms an axial gap in a fitting portion formed by a cylindrical holder provided on one of the opposed high voltage conductors, and the gap between the two types of gaps. Since the contact is disposed in the position, the displacement of the high voltage conductor fitted by two types of gaps separated by a predetermined distance can be efficiently absorbed.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施の形態によるガス絶縁開閉装置を示す平面図である。
ガス絶縁開閉装置は、鉄筋コンクリートなどで製作された強固な基礎A、Bに埋設された埋め込みベースに溶接またはボルト等により固定され、地震や機器の開閉操作による振動に耐えるよう固定されている。基礎A、Bは比較的小規模なものであれば一体として製作されるが、大規模な変電所の場合は施工上の問題から分割されることが多く、また既設変電所の増設や、計画の一部分のみ設置する場合は、増設分および将来分の基礎は実際に機器が据え付けられるまで施工せず、分割して施工することが一般的である。ここでは、既設の基礎Aに隣接して増設の基礎Bを設け、それら両基礎A、Bの上にガス絶縁開閉装置を構成した場合を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a gas insulated switchgear according to an embodiment of the present invention.
The gas-insulated switchgear is fixed to an embedded base embedded in a strong foundation A, B made of reinforced concrete or the like by welding or bolts, and is fixed to withstand earthquakes and vibrations caused by opening and closing operations of equipment. The foundations A and B are manufactured as a unit if they are relatively small, but in the case of large-scale substations, they are often divided due to construction problems. In the case of installing only a part of the base, it is common to divide the foundation for the extension and the future part without constructing until the equipment is actually installed. Here, a case is shown in which an additional foundation B is provided adjacent to the existing foundation A, and a gas insulated switchgear is configured on both the foundations A and B.
ガス絶縁開閉装置は、一端に気中線に接続したブッシングを有するライン側開閉装置ユニット20と、このライン側開閉装置ユニット20の他端に接続した母線ユニット26と、この母線ユニット26に一端を接続して他端をケーブルなどによって導出したフィーダ側開閉ユニット21、22とから成る既設分を基礎A上に構成し、一端を母線ユニット26に接続し他端を増設母線ユニット27に接続した母線セクションユニット23と、増設母線ユニット27に一端を接続し他端をケーブルなどによって導出したフィーダ側開閉ユニット24、25とから成る増設分を基礎B上に構成している。
The gas-insulated switchgear includes a line-
各ユニットの構成は広く知られているので、ここではフィーダ側開閉ユニット21についてのみ説明する。図2は、フィーダ側開閉ユニット21の側面図である。支持部材33によって所定の高さに支持した母線ユニット26には縦型遮断器28の一方の端が接続され、縦型遮断器28の他方の端には計器用変流器29を介してケーブルヘッド30に接続されている。このケーブルヘッド30からはケーブル31が絶縁導出されると共に、PD32などの他の機器が接続されている。
Since the configuration of each unit is widely known, only the feeder side opening /
このようなガス絶縁開閉装置の場合、分割された基礎A、B上に構成されているために、地盤の特性の違いや、地震波の伝わり方の違いによりそれぞれ相対的な変位が発生することになる。この変位はガス絶縁開閉装置の容器の長さ方向だけではなく、不等沈下による垂直方向の相対変位や振動による水平方向の相対変位が生じる。このため、一般的には基礎A、Bの近傍に位置する例えば母線ユニット26の途中に伸縮継手部33を設け、この伸縮継手部33で変位を吸収できる構造としている。
In the case of such a gas-insulated switchgear, since it is configured on the divided foundations A and B, relative displacement occurs due to the difference in the characteristics of the ground and the difference in how the seismic waves are transmitted. Become. This displacement occurs not only in the length direction of the container of the gas insulated switchgear but also in the vertical direction due to uneven settlement and in the horizontal direction due to vibration. For this reason, the expansion
図3は、伸縮継手部33の断面図である。
母線ユニット26を構成する容器8、9の対向側にそれぞれ構成したフランジ8a、9aに、ベローズなどの伸縮継手容器10の両側に形成したフランジ10a、10bを支持板18、19を介して耐気密接続して伸縮継手を構成している。支持板18、19にはそれぞれ絶縁スペーサ11、16が支持されており、この絶縁スペーサ11、16の中心導体にそれぞれ高電圧導体12、17が連結されている。両絶縁スペーサ11、16の中心導体の対向側には中間部高電圧導体14が配置され、その両端が接触子13、15によってそれぞれ接続されている。容器8、9および伸縮継手容器10内には、六フッ化硫黄ガスもしくはその他の絶縁性ガスなどの絶縁性媒体が封入されており、さらに絶縁スペーサ11、16によってこれら各容器から電気的に絶縁した状態でガス絶縁開閉装置の主回路を構成する高電圧導体12、17などを支持している。伸縮継手部に変位が加わった場合、容器8、9問の変位はベローズなどの伸縮継手容器10の伸縮により吸収される。一方、高電圧導体12、17間の変位は接触子13、15で吸収しなければならない。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
図4は、上述した伸縮継手における接触子13、15の具体的な構成を示す断面図である。
接触子13、15はほぼ同一構成であるから、ここでは接触子15について説明する。絶縁スペーサ16の中心部には高電圧導体である中心導体20が一体的に埋め込まれており、この中心導体20の端面に有底筒状の筒状ホルダ3を配置し、その底側を中心導体2に複数本のねじ9によって固定している。この筒状ホルダ3は、高電圧導体12、17と同じ所定の定格電流を流せる通電容量を持つと共に、中間部高電圧導体14の重量や短絡あるいは地絡によって生じる電磁力に耐えうる構造となっている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a specific configuration of the
Since the
この筒状ホルダ3は、図5に示すようにその軸方向に所定距離を隔てて先端側内部突起5と、基部側内部突起6とを有している。ホルダ3の基部側に位置する基部側内部突部6の径Φ1は、筒状ホルダ3の先端側に位置する先端側内部突部5の径Φ2よりも小さくしており、ここでは基部側内部突部6が最小内径で、先端側内部突部5が最大内径となっている。しかも、いずれも中間部高電圧導体14における接触側端部14aの外径より大きく、接触側端部14aを筒状ホルダ3内に挿入し両者を嵌合したとき、定常状態では両者間に軸方向全体をギャップが形成されて非接触状態となっている。先端側内部突部5と基部側内部突部6間に位置する筒状ホルダ3の内面には、例えば、先端側内部突部5の最小内径部と基部側内部突部6の最小内径部間を結んだ直線よりも後退した内面を有し、しかも複数のリング状収納部3a、3b、3cを軸方向に離散的に形成している。
As shown in FIG. 5, the
各リング状収納部3a、3b、3c内にはコイル状のバネアクションを持った複数の接触片で成るコンタクト4a、4b、4cがそれぞれ収納されており、これらコンタクト4a、4b、4cの収納状態で、中間部高電圧導体14の接触側端部14aを筒状ホルダ3内に挿入すると、各コンタクト4a、4b、4cのみが接触側端部14aの外周面に所定の接触圧を保持しながら接触する。中間部高電圧導体14の接触側端部14aと筒状ホルダ3間の通電容量は、軸方向に配置したバネアクションを持った複数の接触片で成るコンタクト4a、4b、4cの数によって対応することができ、チューリップ形コンタクトの場合のように外径を大きくすることはない。
このようにして中間部高電圧導体14の接触側端部14aと筒状ホルダ3の嵌合部には、軸方向にギャップを形成し、しかも、このギャップは軸方向において少なくとも二種類のギャップつまり先端側内部突部5と接触側端部14a間、また基部側内部突部6と接触側端部14a間に形成した二種類のギャップとしたため、伸縮継手33の変位に対応して中間部高電圧導体14の挿入寸法は勿論のこと、その挿入角度が変化できるようになり、チューリップ形接触子を用いた場合よりも伸縮継手容器10の変位に近い変位を吸収することができる。
In this way, a gap is formed in the axial direction between the contact side end portion 14a of the intermediate high-
つまり、中間部高電圧導体14の接触側端部14aと筒状ホルダ3間には軸方向のギャップを形成し、しかも、このギャップは軸方向において少なくとも二種類のギャップとしたため、ギャップが小さい基部側内部突部6で接触側端部14aを支持することが可能となり、結果として中間部高電圧導体14の自重や電磁力に対して中間部高電圧導体14の移動を抑制することができる。また中間部高電圧導体14の移動が抑制されるため、コンタクト4a、4b、4cの接触圧力が安定し、軸方向長を大きく増大することなく通電容量を確保することができる。さらに、筒状ホルダ3の入口部でのギャップが大きくなっているため、挿入角度の変化に対して安定したコンタクト4a、4b、4cの接触圧力が確保できる。その結果、筒状ホルダ3の寸法を大きくすることなく、同一寸法諸元で通電容量および角度変位吸収量を増大させることが可能となる。
That is, an axial gap is formed between the contact-side end portion 14a of the intermediate high-
また一方の高電圧導体である中心導体2に筒状ホルダ3を取り付け、この筒状ホルダ3によって二種類のギャップを形成するようにしたため、ギャップの形成が簡単であり、筒状ホルダ3に所定の電流通電容量を確保すれば十分の機械強度も得られて、中間部高電圧導体14を保持することができる。また、筒状ホルダ3の内面に形成した先端側内部突部5と基部側内部突部6間にバネアクションを持った複数の接触片で成るコンタクト4a、4b、4cを配置しているため、先端側内部突部5と基部側内部突部6間に所定の距離を保持して、その内径差を利用しての中間部高電圧導体14の挿入角度の変化に対して安定した保持が可能となる。
In addition, since the
図6は、本発明の他の実施の形態によるガス絶縁開閉装置における接触部15を示す要部拡大断面図である。
筒状ホルダ3の内部に嵌合した中間部高電圧導体14の接触側端部14aは、筒状ホルダ3内への挿入側先端より第一外径部7C、第二外径部7b、第三外径部7aを形成し、筒状ホルダ3内への挿入側先端部より順次外径を小さくしている。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a
The contact side end 14a of the intermediate
この実施の形態においても、中間部高電圧導体14の接触側端部14aと筒状ホルダ3間には軸方向にギャップを形成し、しかも、このギャップは軸方向において少なくとも二種類のギャップとなっているため、先の実施の形態の場合と同様に中間部高電圧導体14の挿入角度が変化しても十分に対応することができる。しかも、筒状ホルダ3の内面と接触側端部14a間に形成されるギャップは、筒状ホルダ3の先端側に位置する先端側内部突部5との間で形成されるギャップの方が、筒状ホルダ3における基部側に位置する基部側内部突部6との間で形成されるギャップよりもさらに大きくなっているため、先の実施の形態の場合よりも中間部高電圧導体14の挿入角度が大きく変化しても十分に対応することができる。
Also in this embodiment, a gap is formed in the axial direction between the contact side end portion 14a of the intermediate high-
図7は、本発明の他の実施の形態によるガス絶縁開閉装置における接触部15を示す要部拡大断面図である。
筒状ホルダ3の内部に嵌合した中間部高電圧導体14の接触側端部14aは、筒状ホルダ3内への挿入側先端からテーパ状に順次外径を小さくしている。この実施の形態においても、中間部高電圧導体14の接触側端部14aと筒状ホルダ3間にはギャップを形成し、しかも、このギャップは軸方向において少なくとも二種類のギャップとなる構成を満足しているため、先の実施の形態の場合と同様に中間部高電圧導体14の挿入角度が変化しても十分に対応することができる。また図6に示した場合と同様に、筒状ホルダ3の内面と接触側端部14a間に形成されるギャップは、筒状ホルダ3の先端側に位置する先端側内部突部5との間で形成されるギャップの方が、筒状ホルダ3における基部側に位置する基部側内部突部6との間で形成されるギャップよりもさらに大きくなっているため、先の実施の形態の場合よりも中間部高電圧導体14の挿入角度が大きく変化しても十分に対応することができる。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a
The contact-side end 14 a of the intermediate high-
本発明の他の実施の形態では、筒状ホルダ3の内面と接触側端部14a間に形成されるギャップを、筒状ホルダ3の先端側に位置する先端側内部突部5との間で形成されるギャップの方が、筒状ホルダ3における基部側に位置する基部側内部突部6との間で形成されるギャップよりも小さくしたり、筒状ホルダ3の軸方向の中央部分に最小のギャップが形成されるようにしても、支点の位置が変化するだけでほぼ同様の効果を得ることができる。
In another embodiment of the present invention, a gap formed between the inner surface of the
また、本発明の他の実施の形態では、バネアクションを持った複数の接触片で成るコンタクト4a、4b、4cとしてコイル状のものを用いたが、これに限らずマルチコンタクト(ソルトン社商品名)のようにほぼ三角状の接触片自体にバネアクションを持たせ、それを複数連結してリング状にした、バネアクションを持った複数の接触片で成るコンタクトを用いることもできる。
Further, in another embodiment of the present invention, the coil-shaped
2 中心導体
3 筒状ホルダ
4a〜4c コンタクト
5 先端側内部突起
6 基部側内部突起
10 伸縮継手容器
11 絶縁スペーサ
13 接触子
14 中間高電圧導体
15 接触子
2
Claims (3)
The thing of Claim 1 WHEREIN: The cylindrical holder which encloses the opposing part of the other said high voltage conductor is attached to one said high voltage conductor, and the other said high voltage conductor fitted in this cylindrical holder is attached to the said high voltage conductor, Two types of gaps having different fitting directions are formed in a fitting portion between the cylindrical holder and the other high-voltage conductor by forming a distal end side and a base side having different outer diameters, and two cylindrical holders are formed. A gas insulated switchgear characterized in that the contact is arranged in a portion located between different types of gaps.
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