JP2016163499A

JP2016163499A - Switchgear

Info

Publication number: JP2016163499A
Application number: JP2015043094A
Authority: JP
Inventors: 内海　知明; Tomoaki Uchiumi; 知明内海; 淳額賀; Atsushi Nukaga; 義昭井波; Yoshiaki Inami
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2015-03-05
Filing date: 2015-03-05
Publication date: 2016-09-05

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switchgear with an excellent insulation performance.SOLUTION: A switchgear comprises: first and second electrodes (21 and 22) provided in a ground metal container (1) sealing an insulation gas; and a disconnecting-switch part (101) disconnecting the first and second electrodes (21 and 22). The disconnecting-switch part (101) comprises: first and second stationary contacts (21a and 22a); a bridge type movable contact (25) separating/contacting from/to the second stationary contact (22a) by usually contacting to the first stationary contact (21a) and sliding in an axial direction, and opening/closing between the first and second stationary contacts; and an operation mechanism (not shown) opening/closing driving the movable contact (25). The operation mechanism is the switchgear comprising an insulation operation rod (40) extended in a slide direction of movable contact (25) while passing thorough a flange (3), and an electrode is disposed in a middle of a longitudinal direction of the insulation operation rod (40).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電力用の開閉装置に関し、特に、主回路の大電流を開閉する遮断器の開状態において高電圧の電極を開閉する断路器を備えた電力用開閉装置に関する。 The present invention relates to a power switchgear, and more particularly, to a power switchgear including a disconnector that opens and closes a high-voltage electrode in an open state of a circuit breaker that opens and closes a large current in a main circuit.

電力系統を構成する変電所等においては、電力系統の保護・制御を目的として、遮断器、断路器などの開閉器類を複数組み合わせた電力用開閉装置が配備される。 In a substation or the like that constitutes a power system, a power switchgear in which a plurality of switches such as a circuit breaker and a disconnect switch are combined is provided for the purpose of protection and control of the power system.

図１２に、複数の開閉器類から構成される電力用ガス絶縁開閉装置の一例を示す。ガス絶縁開閉装置は、ＳＦ_６（六フッ化硫黄）や乾燥空気等の絶縁性ガスが封入されたタンク内に遮断器５００、接地断路器１００、断路器１５０Ａ、１５０Ｂ、接地開閉器３００、３５０、計器用変流器６００、６５０、計器用変圧器７００等の各種の機器が収納されている。このガス絶縁開閉装置は、１回路分の１相分の断面であり、１回路について図１２の装置が３相分配置され、それが回路数分配設される。 FIG. 12 shows an example of a power gas insulated switchgear composed of a plurality of switches. The gas insulated switchgear includes a circuit breaker 500, a ground disconnector 100, disconnectors 150A and 150B, and a ground switch 300 and 350 in a tank filled with an insulating gas such as SF ₆ (sulfur hexafluoride) or dry air. Various devices such as instrument current transformers 600 and 650 and an instrument transformer 700 are accommodated. This gas insulated switchgear is a cross section of one phase for one circuit, and the device of FIG. 12 is arranged for three phases for one circuit, and it is arranged for the number of circuits.

上記開閉器類のうち、断路器および接地断路器の技術分野の背景技術として、特開２００４−９６８０６号公報（特許文献１）がある。この公報には、接地断路器において「断路器および接地開閉器の固定接触子を整列させてフランジ上に絶縁支持し、可動接触子を共通の橋絡形のものとして、フランジと一方の固定接触子とを貫通した絶縁操作ロッドで開閉駆動させる。可動接触子は、第１の電極に対してほぼ直角な軸心を持つ長い部材であり、第１の固定接触子は可動接触子の周面を囲むように環状に配置されており、絶縁操作ロッドの軸心は可動接触子の軸心とほぼ整列している。」と記載されている。 Among the above-mentioned switches, there is JP-A-2004-96806 (Patent Document 1) as background art in the technical field of disconnectors and ground disconnectors. In this publication, in the earthing disconnector, the fixed contacts of the disconnecting switch and the earthing switch are aligned and insulated and supported on the flange, and the movable contact is of a common bridge type, and the fixed contact of the flange and one of the contacts The movable contact is a long member having an axis substantially perpendicular to the first electrode, and the first fixed contact is a peripheral surface of the movable contact. The shaft center of the insulating operation rod is substantially aligned with the shaft center of the movable contact.

特開２００４−９６８０６号公報JP 2004-96806 A

上記従来の技術では、遮断器を開状態にして次いで断路器を開いた後に、遮断器と断路器の間の高電圧電極に直流電圧が残留する場合があり、この場合に、フランジと一方の固定接触子とを貫通した絶縁操作ロッドが前記固定接触子近傍で帯電して絶縁耐力が低下することがある。 In the above conventional technique, after the circuit breaker is opened and then the disconnector is opened, a DC voltage may remain on the high voltage electrode between the circuit breaker and the disconnector. The insulation operating rod penetrating the fixed contact may be charged in the vicinity of the fixed contact and the dielectric strength may be reduced.

帯電は、絶縁操作ロッドと前記固定接触子との距離が短いと強くなる傾向にあるので、ガス絶縁開閉装置の縮小化を進め、各所の寸法が短くなっていると、帯電により絶縁耐力が低下する可能性が大きくなる。帯電は時間が経過すると減衰して絶縁耐力が回復するが、その時定数は数十分以上と比較的長い。このように時定数が長いのは、ガス絶縁開閉装置の絶縁性能が本来優れていて、空気中よりも導電率が非常に小さいためである。そして、たまたま絶縁耐力が回復する前に落雷などで生じたサージ電圧が高いレベルのまま伝播してくると絶縁破壊してしまう場合がある。 Charging tends to become stronger when the distance between the insulation operating rod and the fixed contact is short. Therefore, if the size of the gas insulated switchgear is reduced and the dimensions of each part are shortened, the dielectric strength decreases due to charging. The possibility to do is increased. Charging attenuates over time and the dielectric strength recovers, but the time constant is relatively long, several tens of minutes or more. The reason why the time constant is long in this way is that the insulating performance of the gas insulated switchgear is inherently excellent and the conductivity is much smaller than in air. Then, if the surge voltage generated by lightning strikes propagates at a high level before the dielectric strength recovers, it may break down.

上記課題を解決するために、本発明の開閉装置は、軸方向両端に開口を持つ円筒部材で構成され、絶縁ガスを封入した金属容器と、前記金属容器内に設けられた第１および第２の電極と、前記第１および第２の電極を断路する断路器とを備え、前記断路器は、前記第１および第２の電極にそれぞれ設けられ、第１および第２の固定接触子と、前記第１の固定接触子に対して常時接触しつつ軸方向に摺動して前記第２の固定接触子に対して離接し、前記第１および第２の固定接触子間を開閉する橋絡型の可動接触子と、前記可動接触子を開閉駆動する操作機構とを備え、前記操作機構は、前記可動接触子の摺動方向に前記第１の固定接触子を貫通して延びた絶縁操作ロッドを備えたものであり、前記可動接触子を、前記断路器が閉位置にある第１の位置又は前記断路器が開位置にある第２の位置に選択的に可動する開閉装置において、前記絶縁操作ロッドは前記金属容器の前記開口に配されるフランジを貫通し、前記絶縁操作ロッドの長手方向の途中に電極が配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the opening / closing device of the present invention is configured by a cylindrical member having openings at both ends in the axial direction, and includes a metal container filled with an insulating gas, and first and second provided in the metal container. And a disconnector for disconnecting the first and second electrodes, wherein the disconnector is provided on the first and second electrodes, respectively, and the first and second stationary contacts, A bridge that slides in the axial direction while being always in contact with the first fixed contact, is separated from and connected to the second fixed contact, and opens and closes between the first and second fixed contacts. Insulating operation that extends through the first fixed contact in the sliding direction of the movable contact. The movable contact is provided with a rod, and the disconnector is in a closed position. Or the switchgear that is selectively movable to the second position where the disconnector is in the open position, the insulating operating rod passes through a flange disposed in the opening of the metal container, and the insulating operating rod An electrode is arranged in the middle of the longitudinal direction.

上述したように、前記絶縁操作ロッドの長手方向の途中に配置された電極が接地電位となることにより、前記第１の電極に直流電圧が残留したときに前記絶縁操作ロッドと前記接地金属容器との間に生じる電位差がなくなって帯電しなくなる。従って帯電の影響による絶縁耐力の低下もなくなり、例え直流電圧が残留していたときに、落雷等で生じたサージ電圧が伝播してきても絶縁破壊することがなくなる。 As described above, an electrode disposed in the longitudinal direction of the insulating operation rod becomes a ground potential, so that when the DC voltage remains in the first electrode, the insulating operation rod, the ground metal container, The potential difference generated between the two is eliminated, and charging is not performed. Accordingly, the dielectric strength is not lowered by the influence of charging, and even if a DC voltage remains, even if a surge voltage generated by lightning strikes propagates, the dielectric breakdown does not occur.

本発明の実施の形態１に係る断路器の断面図であり、断路器部が開の状態である。It is sectional drawing of the disconnector which concerns on Embodiment 1 of this invention, and a disconnector part is an open state. 図１の断路器において、断路器部が閉の状態である。In the disconnector of FIG. 1, the disconnector part is in a closed state. 本発明の実施の形態１において、絶縁操作ロッドの断路時接地用電極４１がないものと仮定した場合の電界の状況を説明する図である。In Embodiment 1 of this invention, it is a figure explaining the condition of the electric field at the time of assuming that there is no electrode 41 for the time of disconnection of an insulation operation rod. 本発明の実施の形態１において、絶縁操作ロッドの断路時接地用電極４１がフランジ３に接触していない場合の一時的な電界の状況を説明する図である。In Embodiment 1 of this invention, it is a figure explaining the condition of the temporary electric field in case the electrode 41 for earthing | grounding at the time of disconnection of an insulation operation rod is not contacting the flange 3. FIG. 図１の断路器において、絶縁操作ロッドに配置する断路時接地用電極の構成例である。In the disconnector of FIG. 1, it is a structural example of the earthing electrode at the time of disconnection arrange | positioned at an insulation operation rod. 図５の断路時接地用電極のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of the electrode for earthing | disconnection of a disconnection of FIG. 本発明の実施の形態２に係る接地断路器の断面図であり、断路器部と接地開閉器部が共に開の状態である。It is sectional drawing of the grounding disconnector which concerns on Embodiment 2 of this invention, and both a disconnecting switch part and a grounding switch part are an open state. 図７の接地断路器において、断路器部が閉で、接地開閉器部が開の状態である。In the ground disconnector of FIG. 7, the disconnector part is closed and the ground switch part is open. 図７の接地断路器において、断路器部が開で、接地開閉器部が閉の状態である。In the ground disconnector of FIG. 7, the disconnector part is open and the ground switch part is closed. 本発明の実施の形態２において、絶縁操作ロッドの断路時接地用電極４１がないと仮定した場合の電界の状況を説明する図である。In Embodiment 2 of this invention, it is a figure explaining the condition of the electric field at the time of assuming that there is no grounding electrode 41 at the time of disconnection of an insulation operation rod. 本発明の実施の形態３に係る接地断路器の断面図であり、可動接触子と絶縁操作ロッドの軸心をほぼ一致させた例である。It is sectional drawing of the grounding disconnector which concerns on Embodiment 3 of this invention, and is the example which made the axial center of a movable contact and an insulation operation rod correspond substantially. 本発明が適用されたガス絶縁開閉装置の一例の全体構成図である。It is a whole block diagram of an example of the gas insulated switchgear to which this invention was applied.

以下、本発明の電力用開閉装置の実施の形態として、ガス絶縁開閉装置への適用例を取り上げ、図面を用いて説明する。下記はあくまでも実施の例であって、発明の内容を下記具体的態様に限定することを意図する趣旨ではない。発明自体は、特許請求の範囲の記載を満たす範囲内で種々の態様に変形することが可能である。 Hereinafter, as an embodiment of a power switchgear according to the present invention, an application example to a gas insulated switchgear will be taken and described with reference to the drawings. The following are merely examples of implementation, and are not intended to limit the content of the invention to the following specific embodiments. The invention itself can be modified into various modes within the scope of the claims.

図１には、本発明の実施の形態１におけるガス絶縁開閉装置に設けられた断路器の構造を示す。ガス絶縁開閉装置は、絶縁ガスを封入し接地されたタンク１と、このタンク１内に設けられた第１および第２の電極２１および２２と、第１および第２の電極２１および２２を断路する断路器部１０１とを備えている。図１は、前記断路器部が開の位置にある状態を示す。 In FIG. 1, the structure of the disconnector provided in the gas insulated switchgear in Embodiment 1 of this invention is shown. The gas-insulated switchgear disconnects a grounded tank 1 filled with an insulating gas, the first and second electrodes 21 and 22 provided in the tank 1, and the first and second electrodes 21 and 22 The disconnector unit 101 is provided. FIG. 1 shows a state in which the disconnector is in an open position.

タンク１は、３つの開口１ａ、１ｂおよび１ｃが設けられた接地容器（金属容器）であり、第１の電極２１は開口１ａに取付けられた絶縁スペーサ３０ａを介して他の機器に接続されている。また、第２の電極２２は第２の開口１ｂに取付けられた絶縁スペーサ３０ｂを介して別の機器に接続されている。 The tank 1 is a grounded container (metal container) provided with three openings 1a, 1b and 1c, and the first electrode 21 is connected to other devices via an insulating spacer 30a attached to the opening 1a. Yes. The second electrode 22 is connected to another device via an insulating spacer 30b attached to the second opening 1b.

タンク１の第３の開口１ｃの周縁には、ほぼ環状の取付フランジ部２ｃがあり、取付フランジ部２ｃには円板状のフランジ３がボルト等により取付けられて開口１ｃが気密に閉塞されている。フランジ３の外面には、図示していない操作機構が取付けられている。 A substantially annular mounting flange portion 2c is provided at the periphery of the third opening 1c of the tank 1, and a disk-like flange 3 is attached to the mounting flange portion 2c with a bolt or the like so that the opening 1c is airtightly closed. Yes. An operation mechanism (not shown) is attached to the outer surface of the flange 3.

第１の電極２１には、リングばねにより内側に偏倚された多数のフィンガー状接触片で構成された接触子２１ａが設けられている。また、第１の電極２１の両端とほぼ中央には、可動接触子２５の軸心をほぼ固定するためのガイド２６ａ、２６ｂ、２６ｃが配置されている。 The first electrode 21 is provided with a contact 21a composed of a number of finger-like contact pieces biased inward by a ring spring. Further, guides 26 a, 26 b, and 26 c for substantially fixing the axis of the movable contact 25 are arranged at both ends and substantially the center of the first electrode 21.

第２の電極２２は、絶縁スペーサ３０ｂで支持されており、リングばねと多数のフィンガー状接触片で構成された接触子２２ａが設けられている。 The second electrode 22 is supported by an insulating spacer 30b, and provided with a contact 22a composed of a ring spring and a number of finger-like contact pieces.

そして、図示しない操作機構にリンクなどで繋がった絶縁操作ロッド４０がフランジ３の中央の開口３ａを通って可動接触子２５に機械的に繋がっている。絶縁操作ロッド４０の途中には、絶縁操作ロッドの断路時接地用電極４１が配備されている。 An insulating operating rod 40 connected to an operating mechanism (not shown) by a link or the like is mechanically connected to the movable contact 25 through the opening 3a in the center of the flange 3. In the middle of the insulating operation rod 40, a grounding electrode 41 for the disconnection of the insulating operation rod is provided.

図５は、図１の断路器において、絶縁操作ロッド４０に配備される断路時接地用電極４１の構成例であり、図６は、図５の断路時接地用電極のＡ−Ａ断面図である。絶縁操作ロッド４０のほぼ中央に設けた円周の溝４０aに、図５、図６に示すように半割りリング電極４１a、４１ｂをはめ込んでおき、両側からリング電極４１ｃ、４１ｄで挟んだ上で、リング電極４１ｃ、４１ｄをネジ止めする。リング電極４１ｃ、４１ｄは、フランジ３の開口３aに容易に挿入されるよう、外側の角部を丸めている。また、リング電極４１ｃ、４１ｄは、絶縁ロッド４０と接触部近傍の電界集中を緩和するために、内側の角部を丸めている。さらに、半割りリング電極４１a、４１ｂは、その内径を溝４０aの外径より小さくしており、これにより円周方向に可動となり、絶縁操作ロッド４０が多少偏心していても開口３aに容易に挿入される。開口３aは図６に示すような楕円とし、断路器操作時にぶれる方向を長軸方向とすることにより、操作器の動作への支障を避けることができる。 FIG. 5 is a configuration example of the disconnecting ground electrode 41 provided in the insulating operation rod 40 in the disconnector of FIG. 1, and FIG. 6 is an AA cross-sectional view of the disconnecting ground electrode of FIG. 5. is there. As shown in FIG. 5 and FIG. 6, half ring electrodes 41a and 41b are fitted in a circumferential groove 40a provided substantially at the center of the insulating operation rod 40, and sandwiched between the ring electrodes 41c and 41d from both sides. The ring electrodes 41c and 41d are screwed. The ring electrodes 41 c and 41 d have rounded corners so that they can be easily inserted into the openings 3 a of the flange 3. In addition, the ring electrodes 41c and 41d have rounded corners on the inside in order to alleviate electric field concentration in the vicinity of the insulating rod 40 and the contact portion. Furthermore, the half-ring electrodes 41a and 41b have an inner diameter smaller than the outer diameter of the groove 40a, so that they can be moved in the circumferential direction, and can be easily inserted into the opening 3a even if the insulating operation rod 40 is slightly decentered. Is done. The opening 3a is an ellipse as shown in FIG. 6, and the direction of blurring when the disconnector is operated is the long axis direction, so that it is possible to avoid troubles in the operation of the controller.

このように、本発明によるガス絶縁開閉装置は、絶縁ガスを封入したタンク１と、このタンク１内に設けられた第１の電極２１および第２の電極２２と、第１および第２の電極２１および２２を投入・断路する断路器１０１とを備えている。 As described above, the gas-insulated switchgear according to the present invention includes the tank 1 filled with the insulating gas, the first electrode 21 and the second electrode 22 provided in the tank 1, and the first and second electrodes. And a disconnector 101 for turning on and off of 21 and 22.

断路器部１０１は、第１および第２の導体２１および２２にそれぞれ設けられた第１の固定の接触子２１ａと、第１の電極２１に対して常時接触しつつ摺動して第２の電極２２に対して離接し、これら第１および第２の電極２１および２２間を開閉する橋絡型の可動接触子２５と、可動接触子２５を開閉駆動する操作機構とを備えている。 The disconnector 101 is slid while always in contact with the first electrode 21 and the first fixed contact 21a provided on the first and second conductors 21 and 22, respectively. A bridging movable contact 25 that opens and closes between the first and second electrodes 21 and 22, and an operation mechanism that drives the movable contact 25 to open and close are provided.

また、操作機構に繋がる絶縁操作ロッド４０は、可動接触子２５の摺動方向に第１の電極２１を貫通して延びている。 Further, the insulating operation rod 40 connected to the operation mechanism extends through the first electrode 21 in the sliding direction of the movable contact 25.

図２は、図１と合わせて、図１の断路器の開閉動作を示している。図２は、断路器部投入状態であり、可動接触子２５が接触子２１ａと２２ａの間を接続している。 FIG. 2 shows the opening / closing operation of the disconnector of FIG. 1 together with FIG. FIG. 2 shows a state in which the disconnector portion is inserted, and the movable contact 25 connects between the contacts 21a and 22a.

この状態から、外部駆動力により操作機構および絶縁操作ロッド４０を介して可動接触子２５が直線移動して図１の状態に達する。この状態では、第１の電極２１の中に可動接触子２５がほぼ収納され、断路器部１０１が開放状態となる。 From this state, the movable contact 25 moves linearly via the operating mechanism and the insulating operating rod 40 by the external driving force, and reaches the state of FIG. In this state, the movable contact 25 is almost housed in the first electrode 21, and the disconnector unit 101 is opened.

ここで、図１の状態では、第１の電極が他の回路から切り離されているため、電気的切り離し時の電圧位相により決まる電圧が直流電圧として残留した場合に、それが減衰するまでの間、直流電圧が印加される状況になる。このときの電界分布は、図１の電荷分布の線１２５aのようになる。 Here, in the state of FIG. 1, since the first electrode is disconnected from other circuits, when the voltage determined by the voltage phase at the time of electrical disconnection remains as a DC voltage, it is until it attenuates. The DC voltage is applied. The electric field distribution at this time is as shown by a charge distribution line 125a in FIG.

本実施例では、断路時接地用電極４１が接地されているので電界分布がなだらかとなっている。このため、フランジ３の開口３aを貫通する絶縁操作ロッド４０が帯電するおそれを低減し、絶縁耐力の低下を防ぐことが可能となる。 In the present embodiment, since the grounding electrode 41 at the time of disconnection is grounded, the electric field distribution is gentle. For this reason, it is possible to reduce the possibility that the insulating operation rod 40 penetrating through the opening 3a of the flange 3 is charged, and to prevent a decrease in the dielectric strength.

他方、図３のように、絶縁操作ロッドの断路時接地用電極４１がない場合には、残留直流電圧により形成される電界が接地側に深く入り込むため、フランジ３の開口３aの高電圧側に対向した先端部分で電界が高くなり、絶縁操作ロッド４０がこの近傍で帯電しやすくなる。その結果、絶縁操作ロッド４０は帯電が減衰していない状態で絶縁耐力が低下している場合があり、このときに雷などに起因するサージ電圧が侵入すると絶縁破壊する可能性がある。この状況は、図７のように、絶縁操作ロッドの断路時接地用電極４１を配置し接地電位とすることで回避できる。 On the other hand, as shown in FIG. 3, when there is no grounding electrode 41 when the insulating operation rod is disconnected, the electric field formed by the residual DC voltage penetrates deeply into the grounding side. The electric field is increased at the opposed tip portions, and the insulating operation rod 40 is easily charged in the vicinity thereof. As a result, the insulation operating rod 40 may have a reduced dielectric strength in a state where the charge is not attenuated. If a surge voltage due to lightning or the like enters at this time, there is a possibility that the insulation operation rod 40 may break down. As shown in FIG. 7, this situation can be avoided by disposing the grounding electrode 41 at the time of disconnection of the insulating operation rod and setting the grounding potential.

ところで、断路器部が開の状態のときに断路時接地用電極４１が接地されたフランジ３などに接触していれば、上述した絶縁耐力の低下を確実に防止できるが、図４のように接触していなくても、断路時接地用電極４１とフランジ３aとの距離が充分短いので、絶縁耐力の低下を防止できる。以下、その理由を説明する。 Incidentally, if the disconnecting grounding electrode 41 is in contact with the grounded flange 3 or the like when the disconnecting device is in an open state, the above-described decrease in the dielectric strength can be reliably prevented, as shown in FIG. Even if they are not in contact with each other, the distance between the grounding electrode 41 and the flange 3a at the time of disconnection is sufficiently short, so that a decrease in the dielectric strength can be prevented. The reason will be described below.

断路器部が開の状態になって直流電圧が残留した場合、電界が接地側に深く入り込むものの、初めは帯電が少ない。ここで、フランジ３と断路時接地用電極４１との間１２５ｄで、距離が短いために容易に微小放電が発生し、断路時接地用電極４１はフランジ３と同電位、すなわち接地電位となって電界の入り込みがなくなる。その後、再びゆっくりと電界が接地側に入り込むが、帯電が少ないうちに微小放電が発生して接地電位となるので、絶縁耐力の低下に至ることがない。 When the disconnector is open and a DC voltage remains, the electric field penetrates deeply into the ground, but initially the charge is low. Here, the 125d between the flange 3 and the grounding electrode 41 at disconnection easily generates a minute discharge due to the short distance, and the grounding electrode 41 at disconnection has the same potential as the flange 3, that is, the ground potential. There is no entry of electric field. Thereafter, the electric field slowly enters the ground side again, but a minute discharge is generated and the ground potential is reached while charging is small, so that the dielectric strength is not lowered.

図７には、本発明の実施の形態２におけるガス絶縁開閉装置に設けられた接地断路器の構造を示す。ガス絶縁開閉装置は、絶縁ガスを封入したタンク１と、このタンク１内に設けられた第１および第２の電極２１および２２と、第１および第２の電極２１および２２を断路する断路器部１０１と、断路器部１０１が開位置にあるときに第１の電極２１を接地させる接地開閉器部１２１とを備えている。図７は、前記断路器部および前記接地開閉器部が共に開の位置にある状態を示す。 FIG. 7 shows the structure of a ground disconnector provided in the gas insulated switchgear according to Embodiment 2 of the present invention. The gas insulated switchgear includes a tank 1 filled with an insulating gas, first and second electrodes 21 and 22 provided in the tank 1, and a disconnector for disconnecting the first and second electrodes 21 and 22. Part 101 and a ground switch part 121 for grounding the first electrode 21 when the disconnector part 101 is in the open position. FIG. 7 shows a state where both the disconnecting switch part and the grounding switch part are in the open position.

タンク１の第３の開口１ｃの周縁には、ほぼ環状の取付フランジ部２ｃがあり、取付フランジ部２ｃには円板状のフランジ３がボルト等により取付けられて開口１ｃが気密に閉塞されている。フランジ３の外面には、図示しない薄い絶縁物を介して第３の電極２３と共に図示していない操作機構が取付けられている。第３の電極２３は操作機構と共に接地される。 A substantially annular mounting flange portion 2c is provided at the periphery of the third opening 1c of the tank 1, and a disk-like flange 3 is attached to the mounting flange portion 2c with a bolt or the like so that the opening 1c is airtightly closed. Yes. An operation mechanism (not shown) is attached to the outer surface of the flange 3 together with the third electrode 23 via a thin insulator (not shown). The third electrode 23 is grounded together with the operation mechanism.

第３の電極２３は、フランジ３の外面側に取付けられ、リングばねと多数のフィンガー状接触片で構成された接触子２３ａを備えており、電極２３は接地されている。そして、図示しない操作機構にリンクなどで繋がった絶縁操作ロッド４０がフランジ３の中央の開口３ａを通って可動接触子２５に機械的に繋がっている。絶縁操作ロッド４０の途中には、絶縁操作ロッドの断路時接地用電極４１が配備されている。 The third electrode 23 is attached to the outer surface side of the flange 3 and includes a contact 23a composed of a ring spring and a number of finger-like contact pieces, and the electrode 23 is grounded. An insulating operating rod 40 connected to an operating mechanism (not shown) by a link or the like is mechanically connected to the movable contact 25 through the opening 3a in the center of the flange 3. In the middle of the insulating operation rod 40, a grounding electrode 41 for the disconnection of the insulating operation rod is provided.

このように、本発明によるガス絶縁開閉装置は、絶縁ガスを封入したタンク１と、このタンク１内に設けられた第１の電極２１および第２の電極２２と、第１および第２の電極２１および２２を投入・断路する断路器１０１と、断路器１０１が開位置にあるとき第１の電極２１を接地させる接地開閉器１２１とを備えている。 As described above, the gas-insulated switchgear according to the present invention includes the tank 1 filled with the insulating gas, the first electrode 21 and the second electrode 22 provided in the tank 1, and the first and second electrodes. A disconnector 101 for turning on and off 21 and 22 and a ground switch 121 for grounding the first electrode 21 when the disconnector 101 is in the open position are provided.

接地開閉器部１２１は、接触子２１ａを持つ固定の第１の電極２１と、断路器１０１の可動接触子２５と共通の橋絡型の可動接触子２５と、タンク１に支持されて、可動接触子２５が第２の電極２２から開離したときに可動接触子２５によって接触される接地用の第３の固定の電極２３の接触子２３ａとを備えている。 The ground switch 121 is supported by the fixed first electrode 21 having the contact 21a, the movable movable contact 25 having the same contact with the movable contact 25 of the disconnector 101, and the tank 1, and is movable. And a contact 23 a of a third fixed electrode 23 for grounding which is contacted by the movable contact 25 when the contact 25 is separated from the second electrode 22.

図８ないし図９は、図７と合わせて、図７の接地断路器の開閉動作を示している。図８は、断路器部投入および接地開閉器部開放状態であり、可動接触子２５が接触子２１ａと２２ａの間を接続している。 8 to 9 show the opening / closing operation of the ground disconnector in FIG. 7 together with FIG. FIG. 8 shows a state in which the disconnecting switch portion is turned on and the grounding switch portion is open, and the movable contact 25 connects between the contacts 21a and 22a.

この状態から、外部駆動力により操作機構および絶縁操作ロッド４０を介して可動接触子２５が直線移動して図７の状態に達する。この状態では、第１の電極２１の中に可動接触子２５がほぼ収納され、断路器部１０１および接地開閉器部１２１の両者が開放状態となる。 From this state, the movable contact 25 moves linearly via the operating mechanism and the insulating operating rod 40 by the external driving force, and reaches the state of FIG. In this state, the movable contact 25 is almost housed in the first electrode 21, and both the disconnect switch unit 101 and the ground switch unit 121 are opened.

さらに、可動接触子２５が直線移動していくと、図９のように接触子２１ａと２３ａの間を接続するようになり、断路器部開放状態で接地開閉器部投入状態となる。 Further, when the movable contact 25 moves linearly, the contacts 21a and 23a are connected as shown in FIG. 9, and the grounding switch is turned on when the disconnector is open.

このように３ポイント位置を往復運動させることにより、断路器部１０１および接地開閉器部１２１の入切動作を操作することが可能である。また、この構造では、断路器部１０１と接地開閉器部１２１の可動接触子２５が共通化されて単一とされているため、絶縁操作ロッド４０および外部操作機構などの部品点数の削減と、それら削減部品部の収納スペースの縮小、シャフトシールの削減といった効果があり、コスト削減に多いに有効となっている。 By reciprocating the three-point position in this way, it is possible to operate the on / off operation of the disconnect switch unit 101 and the ground switch unit 121. Further, in this structure, since the movable contact 25 of the disconnect switch unit 101 and the ground switch unit 121 is made common and single, the number of parts such as the insulation operation rod 40 and the external operation mechanism can be reduced, These reduction parts have the effect of reducing the storage space of the parts and the reduction of shaft seals, and are effective in reducing costs.

ここで、図７の状態では、第１の電極が他の回路から切り離されているため、電気的切り離し時の電圧位相により決まる電圧が直流電圧として残留した場合に、それが減衰するまでの間、直流電圧が印加される状況になる。このときの電界分布は、図７の電荷分布の線１２５aのようになる。 Here, in the state of FIG. 7, since the first electrode is disconnected from other circuits, when the voltage determined by the voltage phase at the time of electrical disconnection remains as a DC voltage, until it is attenuated. The DC voltage is applied. The electric field distribution at this time is as shown by a charge distribution line 125a in FIG.

本実施例では、断路時接地用電極４１が接地されているので電界分布がなだらかとなっている。このため、第３の電極２３の間を貫通する絶縁操作ロッド４０が帯電するおそれを低減し、絶縁耐力の低下を防ぐことが可能となる。 In the present embodiment, since the grounding electrode 41 at the time of disconnection is grounded, the electric field distribution is gentle. For this reason, it is possible to reduce the possibility that the insulating operation rod 40 penetrating between the third electrodes 23 is charged, and to prevent a decrease in the dielectric strength.

他方、図１０のように、絶縁操作ロッドの断路時接地用電極４１がない場合には、残留直流電圧により形成される電界が接地側に深く入り込むため、第３の電極２３の高電圧側に対向した先端部分で電界が高くなり、絶縁操作ロッド４０がこの近傍で帯電しやすくなる。その結果、絶縁操作ロッド４０は帯電が減衰していない状態で絶縁耐力が低下している場合があり、このときに雷などに起因するサージ電圧が侵入すると絶縁破壊する可能性がある。この状況は、図７のように、絶縁操作ロッドの断路時接地用電極４１を配置し接地電位とすることで回避できる。 On the other hand, as shown in FIG. 10, in the case where there is no grounding electrode 41 at the time of disconnection of the insulating operation rod, the electric field formed by the residual DC voltage penetrates deeply into the grounding side. The electric field is increased at the opposed tip portions, and the insulating operation rod 40 is easily charged in the vicinity thereof. As a result, the insulation operating rod 40 may have a reduced dielectric strength in a state where the charge is not attenuated. If a surge voltage due to lightning or the like enters at this time, there is a possibility that the insulation operation rod 40 may break down. As shown in FIG. 7, this situation can be avoided by disposing the grounding electrode 41 at the time of disconnection of the insulating operation rod and setting the grounding potential.

図１１には、絶縁操作ロッド４０を可動接触子２５にネジ等で固定し、絶縁操作ロッド４０と可動接触子２５の軸心を合わせた構成を示している。これは、絶縁操作ロッド４０を駆動するレバーの穴を楕円とすることなどにより実現できる。この場合、絶縁操作ロッドの断路時接地用電極４１と第３の接触子２３ａの軸心が一致するため、絶縁操作ロッドの断路時接地用電極４１を第３の接触子２３ａとの接触を確実にすることができる利点がある。 FIG. 11 shows a configuration in which the insulating operation rod 40 is fixed to the movable contact 25 with screws or the like, and the axes of the insulating operation rod 40 and the movable contact 25 are aligned. This can be realized by making the hole of the lever for driving the insulating operation rod 40 into an ellipse. In this case, since the axis of the grounding electrode 41 at the time of disconnection of the insulating operation rod and the axis of the third contactor 23a coincide with each other, the grounding electrode 41 at the time of disconnection of the insulating operation rod is surely brought into contact with the third contactor 23a. There are advantages that can be made.

タンク１に封入される絶縁性ガスとしては、ＳＦ₆ または他の絶縁性ガス、例えば、Ｎ₂、ＣＯ₂、ＣＦ₄、Ｏ₂、乾燥空気等の内で一種または二種以上とＳＦ₆とを混合させたガスを用いることができる。 Examples of the insulating gas sealed in the tank 1 include SF ₆ or other insulating gases such as N ₂ , CO ₂ , CF ₄ , O ₂ , dry air, and the like, and SF ₆ Can be used.

以上述べたことにより、縮小化されたガス絶縁開閉装置において、絶縁信頼性を向上することができる。 As described above, the insulation reliability can be improved in the reduced gas insulated switchgear.

１タンク
２ａ、２ｂ、２ｃ取付フランジ
３フランジ
３ａフランジ開口部
２１第１の電極
２２第２の電極
２３第３の電極
２１ａ、２２ａ、２３ａ接触子
２５可動接触子
４０絶縁操作ロッド
４１断路時接地用電極
１００接地断路器
１０１断路器または接地断路器の断路器部
１２１接地断路器の接地開閉器部
１５０断路器
２００、２５０接地開閉器
３００母線
５００遮断器
６００、６５０計器用変流器
７００計器用変圧器
８００ケーブル接続部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tank 2a, 2b, 2c Mounting flange 3 Flange 3a Flange opening 21 1st electrode 22 2nd electrode 23 3rd electrode 21a, 22a, 23a Contact 25 Movable contact 40 Insulation operation rod 41 For earthing at disconnection Electrode 100 Ground disconnector 101 Disconnector or disconnector part 121 of ground disconnector Grounding switcher part 150 of ground disconnector 150 Disconnector 200, 250 Grounding switch 300 Busbar 500 Breaker 600, 650 Instrument current transformer 700 Instrument Transformer 800 cable connection

Claims

軸方向両端に開口を持つ円筒部材で構成され、絶縁ガスを封入した金属容器と、前記金属容器内に設けられた第１および第２の電極と、前記第１および第２の電極を断路する断路器とを備え、
前記断路器は、前記第１および第２の電極にそれぞれ設けられ、第１および第２の固定接触子と、前記第１の固定接触子に対して常時接触しつつ軸方向に摺動して前記第２の固定接触子に対して離接し、前記第１および第２の固定接触子間を開閉する橋絡型の可動接触子と、前記可動接触子を開閉駆動する操作機構とを備え、
前記操作機構は、前記可動接触子の摺動方向に前記第１の固定接触子を貫通して延びた絶縁操作ロッドを備えたものであり、前記可動接触子を、前記断路器が閉位置にある第１の位置又は前記断路器が開位置にある第２の位置に選択的に可動する開閉装置において、
前記絶縁操作ロッドは前記金属容器の前記開口に配されるフランジを貫通し、前記絶縁操作ロッドの長手方向の途中に電極が配置されていることを特徴とする、開閉装置。 A metal container that is formed of a cylindrical member having openings at both ends in the axial direction and encloses an insulating gas; first and second electrodes provided in the metal container; and the first and second electrodes are disconnected. With disconnector,
The disconnector is provided on the first and second electrodes, respectively, and slides in the axial direction while constantly contacting the first and second stationary contacts and the first stationary contact. A bridge-type movable contact that opens and closes between the first fixed contact and the first fixed contact; and an operating mechanism that opens and closes the movable contact;
The operation mechanism includes an insulating operation rod extending through the first fixed contact in the sliding direction of the movable contact, and the disconnect is placed in a closed position. In a switchgear that is selectively movable to a first position or a second position where the disconnector is in an open position,
The switching device according to claim 1, wherein the insulating operation rod passes through a flange disposed in the opening of the metal container, and an electrode is disposed in the longitudinal direction of the insulating operation rod.

軸方向両端に開口を持つ円筒部材で構成され、絶縁ガスを封入した金属容器と、前記金属容器内に設けられた第１および第２の電極と、前記第１および第２の電極を断路する断路器部と、前記断路器部が開位置にあるとき前記第１の電極を接地させる接地開閉器部とを備え、
前記断路器部は、前記第１および第２の電極にそれぞれ設けられた第１および第２の固定接触子と、前記第１の固定接触子に対して常時接触しつつ軸方向に摺動して前記第２の固定接触子に対して離接し、前記第１および第２の固定接触子間を開閉する橋絡型の可動接触子と、前記可動接触子を開閉駆動する操作機構とを備え、
前記接地開閉器部は、前記第１の固定接触子と、前記可動接触子と、前記金属容器内に設けられ、前記可動接触子が前記第２の固定接触子から開離したときに前記可動接触子によって接触される接地用の第３の固定接触子とを備え、
前記操作機構は、前記可動接触子の摺動方向に前記第１の固定接触子を貫通して延びた絶縁操作ロッドを備えたものであり、前記可動接触子を、前記断路器部が閉位置にあり、かつ前記接地開閉器部が開位置にある第１の位置、前記断路器部および前記接地開閉器部が共に開位置にある第２の位置、および前記断路器部が開位置にあり、かつ前記接地開閉器部が閉位置にある第３の位置のうち一つの位置に選択的に可動する接地断路器を備えた開閉装置において、
前記絶縁操作ロッドは前記第３の固定接触子を貫通し、前記絶縁操作ロッドの長手方向の途中に電極が配置されていることを特徴とする、開閉装置。 A metal container that is formed of a cylindrical member having openings at both ends in the axial direction and encloses an insulating gas; first and second electrodes provided in the metal container; and the first and second electrodes are disconnected. A disconnecting switch part, and a grounding switch part for grounding the first electrode when the disconnecting switch part is in an open position,
The disconnector portion slides in the axial direction while constantly contacting the first and second fixed contacts provided on the first and second electrodes, respectively, and the first fixed contact. A bridge-type movable contact that opens and closes between the first and second fixed contacts, and an operation mechanism that opens and closes the movable contact. ,
The ground switch part is provided in the first fixed contact, the movable contact, and the metal container, and the movable switch is movable when the movable contact is separated from the second fixed contact. A third stationary contact for grounding that is contacted by the contact,
The operation mechanism includes an insulating operation rod that extends through the first fixed contact in a sliding direction of the movable contact, and the disconnect switch is in a closed position. A first position where the ground switch part is in an open position, a second position where both the disconnect switch part and the ground switch part are in an open position, and the disconnect switch part are in an open position. In addition, in the switchgear provided with a ground disconnector that is selectively movable to one of the third positions where the ground switch part is in the closed position,
The opening / closing device, wherein the insulating operation rod penetrates the third fixed contact, and an electrode is disposed in the middle of the insulating operation rod in the longitudinal direction.

請求項１に記載の開閉装置において、
前記可動接触子を前記第２の位置にした時に、前記絶縁操作ロッドの長手方向の途中に設けられた電極が接地電位となることを特徴とする、開閉装置。 The switchgear according to claim 1,
The switchgear characterized in that when the movable contactor is brought to the second position, an electrode provided in the middle in the longitudinal direction of the insulating operation rod becomes a ground potential.

請求項２に記載の開閉装置において、
前記可動接触子を前記第２の位置にした時に、前記絶縁操作ロッドの長手方向の途中に設けられた電極が、前記第３の固定接触子に接触することを特徴とする、開閉装置。 The switchgear according to claim 2, wherein
An opening / closing device, wherein an electrode provided in the longitudinal direction of the insulating operation rod contacts the third fixed contact when the movable contact is in the second position.

請求項１に記載の開閉装置において、
前記可動接触子は、前記第１の電極に対してほぼ直角な軸心を持つ部材であり、
前記第１の固定接触子は前記可動接触子の周面を囲むように環状に配置されており、
前記絶縁操作ロッドの軸心は前記可動接触子の前記軸心と同軸上にあり、
前記絶縁操作ロッドの長手方向の途中に設けられた電極も前記軸心と同軸上にあることを特徴とする、開閉装置。 The switchgear according to claim 1,
The movable contact is a member having an axis substantially perpendicular to the first electrode;
The first fixed contact is arranged in an annular shape so as to surround the peripheral surface of the movable contact,
The axis of the insulating operating rod is coaxial with the axis of the movable contact;
An opening / closing apparatus, wherein an electrode provided in the longitudinal direction of the insulating operation rod is also coaxial with the axis.

請求項２に記載の開閉装置において、
前記可動接触子は、前記第１の電極に対してほぼ直角な軸心を持つ部材であり、
前記第１の固定接触子は前記可動接触子の周面を囲むように環状に配置されており、
前記絶縁操作ロッドの軸心は前記可動接触子の前記軸心と同軸上にあり、
前記絶縁操作ロッドの長手方向の途中に設けられた電極も前記軸心と同軸上にあることを特徴とする、開閉装置。 The switchgear according to claim 2, wherein
The movable contact is a member having an axis substantially perpendicular to the first electrode;
The first fixed contact is arranged in an annular shape so as to surround the peripheral surface of the movable contact,
The axis of the insulating operating rod is coaxial with the axis of the movable contact;
An opening / closing apparatus, wherein an electrode provided in the longitudinal direction of the insulating operation rod is also coaxial with the axis.