JP2017112661A - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 変電所等で全停止をすることなく、遮断器ユニットを取り外すことと、断路器ユニットの取り外しの何れもが少ない作業工程で簡単に行えること【解決手段】 第一母線に接続される第一母線用断路器ＤＳ１を収納した第一断路器ユニット１２と、第二母線に接続される第二母線用断路器ＤＳ２を収納した第二断路器ユニット１３と、遮断器ＣＢを収納した遮断器ユニット１１を備えたガス絶縁開閉装置である。遮断器ユニットの上部に、遮断器点検用接地開閉器ＥＳ１を収納した母線側接地装置ユニット１５を接続し、遮断器ユニットの前面側に第二断路器ユニットを接続し、母線側接地装置ユニットの前面側に第一断路器ユニットを接続し、遮断器ユニットの後面側に受電側ユニットを配置する。遮断器ユニットは第二断路器ユニットとともに前面側に取り外し可能にする。【選択図】 図５

Description

本発明は、ガス絶縁開閉装置（Gas Insulated Switchgear：ＧＩＳ）に関するものである。

図１は、従来のガス絶縁開閉装置の外観図を示し、図２はそのスケルトン図を示している。図に示すように、ガス絶縁開閉装置は、遮断器ユニット１の一端側に、第一断路器ユニット２と第二断路器ユニット３が連結され、遮断器ユニット１の他端側に受電側ユニット４が連結される。第一断路器ユニット２，第二断路器ユニット３が設置される一端側は、ガス絶縁開閉装置の前側に相当する部位にある。連結される各ユニット同士は、着脱可能となる。

第一断路器ユニット２は、第一母線用断路器ＤＳ１を内蔵し、第二断路器ユニット３は、第二母線用断路器ＤＳ２を内蔵する。遮断器ユニット１は、直列に接続された遮断器ＣＢと、変流器ＣＴを内蔵し、さらにそれら遮断器ＣＢと変流器ＣＴの両端には、遮断器点検用接地開閉器ＥＳ１，ＥＳ２を備える。受電側ユニット４は、下部ユニット４ａと上部ユニット４ｂを備える。遮断器ユニット１の他端に直接接続される下部ユニット４ａは、線路用断路器ＤＳ３，線路用接地開閉器ＥＳ３を内蔵する。下部ユニット４ａの上方に連結される上部ユニット４ｂは、計器用変圧器ＶＴ及び避雷器ＬＡを内蔵する。

各ユニットに実装される機器は、以下のように接続される。すなわち、図２に示すように、このガス絶縁開閉装置は、第一母線ＢＵＳ１，第二母線ＢＵＳ２にはそれぞれ第一母線用断路器ＤＳ１，第二母線用断路器ＤＳ２が接続され、それらが遮断器ＣＢの一端及び遮断器点検用接地開閉器ＥＳ１に接続される。遮断器ＣＢの他端には、変流器ＣＴの一端が接続される。変流器ＣＴの他端には、線路用断路器ＤＳ３及び遮断器点検用接地開閉器ＥＳ２が接続される。そして、線路用断路器ＤＳ３の他端には線路用接地開閉器ＥＳ３，避雷器ＬＡおよび計器用変圧器ＶＴが接続されて、ケーブルヘッドＣＨに至る。なおこの種のガス絶縁開閉装置は、特許文献１等に開示されている。

特開平０９−３３１６１０号公報

上述したように、従来のガス絶縁開閉装置は、第一母線用断路器ＤＳ１を収納する第一断路器ユニット２と、第二母線用断路器ＤＳ２を収納する第二断路器ユニット３が、ともに装置の前面側に位置するレイアウトをとっている。係るレイアウトは、変電所の重要な構成要素である母線に接続する母線用断路器の故障時に復旧作業を容易にすることを考慮したものであり、この種のガス絶縁開閉装置においては、係るレイアウトを前提として各種の改良が行われてきている。

上述した前提のレイアウトでは、遮断器ユニット１は、両断路器ユニット２，３の背面に配置される。上述した従来のガス絶縁開閉装置の構成は、例えば遮断器ＣＢが故障した場合やオーバーホール等の点検のための交換作業は、二重母線の両方の停電による変電所停止を避けるため、例えば以下の手順で行う。

第一母線用断路器ＤＳ１と第二母線用断路器ＤＳ２は、ともに切り状態にする。そして、第二母線ＢＵＳ２を停止し、下側の第二断路器ユニット３を遮断器ユニット１から取り外す（図３（ａ）参照）。次いで、第二母線ＢＵＳ２を直母線に交換する（図３（ｂ）参照）。このとき、第一母線ＢＵＳ１は運転をしているので、変電所は全停電とはならない。

次に、直母線にした第二母線ＢＵＳ２で運転を行う。また、遮断器ユニット１と下部ユニット４ａとの接続も解除しておく。そして、第一母線ＢＵＳ１を停止し、第一断路器ユニット２とともに遮断器ユニット１を持ち上げて、取り外す（図３（ｃ）参照）。このとき、第二母線ＢＵＳ２は運転をしているので、変電所は全停電とはならない。

そして、取り外した遮断器ユニット１の解体作業を行い、遮断器ＣＢの交換等の処理を実行したり、交換用の新規の遮断器ユニット１を用意したりしたならば、上記と逆の手順で元の状態に復帰させる。

このように、従来のガス絶縁開閉装置は、例えば遮断器ＣＢの故障等に伴い遮断器ユニット１の解体作業等を行う場合、直母線に変換する作業や、母線の切り替え作業など多くの手順が必要となり、作業が複雑・煩雑で長い作業期間を必要とするという課題が生じる。さらに、遮断器ユニット１を取り外す際、当該遮断器ユニット１をクレーン等で吊り、図３（ｃ）に示すように一旦上方に大きく持ち上げ、直母線ＢＵＳに接触することがないようにして手前側に移動する必要があり、係る作業も大がかりで煩雑となる。さらに、所定のユニットには、絶縁等のために所望のガスを充填しているため、そのガス処理（減圧または大気置換）を行う必要もある。

上述した課題を解決するために、本発明は、（１）第一母線に接続される第一母線用断路器を収納した第一断路器ユニットと、第二母線に接続される第二母線用断路器を収納した第二断路器ユニットと、遮断器を収納した遮断器ユニットを備えた二重母線用のガス絶縁開閉装置であって、前記遮断器ユニットの上部に、遮断器点検用接地開閉器を収納した母線側接地装置ユニットを接続し、前記遮断器ユニットの前面側に前記第二断路器ユニットを接続し、前記母線側接地装置ユニットの前面側に前記第一断路器ユニットを接続し、前記遮断器ユニットの後面側に受電側ユニットを配置し、前記遮断器ユニットは前記第二断路器ユニットとともに前面側に取り外し可能に構成した。前面側とは、母線が配置される側であり、第一母線と第二母線は、共にガス絶縁開閉装置の手前側に配置される。

本発明によれば、遮断器ユニットの修理・交換等を行うに際に、第二母線を停止し、遮断器ユニットを第二断路器ユニットと共に手前側に引き出し、当該ユニットを取り外すことができる。このとき、母線側接地装置ユニット、第一断路器ユニット並びに受電側ユニットはそのままの状態となり、動作しているため、ガス絶縁開閉装置が設置された変電所等は全停電とはならない。そして、遮断器ユニットを下側の第二断路器ユニットと共にガス絶縁開閉装置から取り外すようにしたため、遮断器ユニットの手前側（ガス絶縁開閉装置の前面側）に、遮断器ユニットの移動を邪魔する機器等が存在せず、水平移動して第一断路器ユニットの下方空間を通って手前側に取り出すことができる。よって、従来のように遮断器ユニットを吊り上げる必要も無く、簡単に取り出しができる。また、断路器ユニットは、ガス絶縁開閉装置の前面側に配置されているので、断路器ユニットの交換作業等も簡単に行える。

（２）前記遮断器ユニットには、前記遮断器と、変流器を備え、受電側の遮断器点検用接地開閉器は、前記受電側ユニットに実装されるようにするとよい。受電側の遮断器点検用接地開閉器を遮断器ユニットではなく、受電側ユニットに配置したため、遮断器と変流器を遮断器ユニットに実装するに際し、変流器を母線側に配置する構成と、受電側に配置する構成の何れをも採りうるので良い。

（３）前記遮断器ユニットには、前記遮断器と、変流器と、受電側の遮断器点検用接地開閉器を備え、前記遮断器の一端は母線側に接続され、前記変流器の一端は前記遮断器の他端に接続され、前記受電側の遮断器点検用接地開閉器は、前記変流器の他端に接続されるようにするとよい。このようにすると、受電側ユニットは、従来の構成をそのまま採りうるので良い。

（４）前記遮断器と前記変流器は、横に並べて配置するとよい。このようにすると、遮断器ユニットの全高を低く抑えることができ、遮断器ユニットの上に母線側接地装置ユニットを配置したとしても、遮断器ユニットと母線側接地装置ユニットをあわせた全高を抑えることができるので良い。

本発明では、ガス絶縁開閉装置が設置された変電所等に全停電を生じることなく、断路器ユニットの交換並びに遮断器ユニットの交換等を簡単に行うことができる。

従来のガス絶縁開閉装置の一例を示す外観図である。 そのスケルトン図である 遮断器ユニットの交換作業を説明する図である。 本発明に係るガス絶縁開閉装置の好適な第一実施形態の外観を示す外観図である。 そのスケルトン図である。 遮断器ユニットの交換作業を説明する図である。 本発明に係るガス絶縁開閉装置の好適な第二実施形態を示すスケルトン図である。 本発明に係るガス絶縁開閉装置の好適な第三実施形態を示すスケルトン図である。

以下、本発明の一実施形態について図面に基づき、詳細に説明する。なお、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。

図４は本発明に係るガス絶縁開閉装置の好適な第一実施形態を示す外観図であり、図５はそのスケルトン図である。本実施形態のガス絶縁開閉装置は、例えば二重母線の送電用変電所などに適用される。ガス絶縁開閉装置は、遮断器ユニット１１の一端側に、第一断路器ユニット１２と第二断路器ユニット１３を配置する。一端側は、ガス絶縁開閉装置の前側である。これにより、従来例と同様に、変電所の重要な構成要素である母線に接続する母線用断路器の故障時に、当該母線用断路器は手前側に配置された断路器ユニット内にあるので、復旧作業を容易にすることとができる。そして遮断器ユニット１１の他端側に受電側ユニット１４を連結する。受電側ユニット１４は、上下に連結される下部ユニット１４ａと上部ユニット１４ｂを備える。そして、下部ユニット１４ａが、遮断器ユニット１１の他端に直接接続される。

さらに従来と同様に、第一断路器ユニット１２は、第一母線用断路器ＤＳ１を内蔵し、第二断路器ユニット１３は、第二母線用断路器ＤＳ２を内蔵する。また、下部ユニット１４ａは、線路用断路器ＤＳ３，線路用接地開閉器ＥＳ３を内蔵し、上部ユニット１４ｂは、計器用変圧器ＶＴ及び避雷器ＬＡを内蔵する。

ここで本実施形態では、従来と相違して、遮断器ユニット１１の高さを従来品よりも低くし、その遮断器ユニット１１の上部に、ガス区画した母線側接地装置ユニット１５を配置する。遮断器ユニット１１と母線側接地装置ユニット１５をあわせた高さが、例えば従来の遮断器ユニット１の高さと同等とする。そして母線側接地装置ユニット１５の一端側に上部の第一断路器ユニット１２を接続し、遮断器ユニット１１には下部の第二断路器ユニット１３を接続する。

遮断器ユニット１１は、従来のように遮断器点検用接地開閉器ＥＳ１，ＥＳ２を実装せず、遮断器ＣＢと変流器ＣＴを内蔵する。そして、母線側の遮断器点検用接地開閉器ＥＳ１は、母線側接地装置ユニット１５に内蔵する。受電側の遮断器点検用接地開閉器ＥＳ２は、下部ユニット１４ａに内蔵する。そして、図２と図５とを比較すると明らかなように、各ユニットに実装される機器の電気的な接続系統は同じである。従って、各ユニットを接続した状態では、本実施形態のガス絶縁開閉装置は、従前のものと同様に動作する。

さらに本例では、遮断器ＣＢと変流器ＣＴを遮断器ユニット１１に実装するに際し、横に並ぶように配置した。これにより、高さ方向に必要な空間を抑制し、遮断器ユニット１１の高さを低く抑えた。よって上述したように、遮断器ユニット１１の上部に母線側接地装置ユニット１５を配置した状態の両ユニットを併せた全高を、従来の遮断器ユニット１１と同等に設定することができ、機器全高を高くすることなく各ユニットを配置でき、ガス絶縁開閉装置の全体の大きさも同じにすることができる。よって、必要な設置スペースが従前のものと同じになるので、例えば既設のガス絶縁開閉装置に換えて、本発明のガス絶縁開閉装置を設置することができるので良い。

次に、遮断器ユニット１１の交換作業について説明する。例えば第二母線ＢＵＳ２の運転中であれば、第一母線ＢＵＳ１を運転して第二母線ＢＵＳ２を停止する。そして、遮断器ユニット１１の、母線側接地装置ユニット１５並びに下部ユニット１４ａとの接続を解除する。その状態で、遮断器ユニット１１を第二断路器ユニット１３と共に手前側に引き出し、当該ユニットを取り外す（図６参照）。このとき、母線側接地装置ユニット１５、第一断路器ユニット１２並びに受電側ユニット１４はそのままの状態となる。また、遮断器ユニット１１は、移動レール付台座１６上を移動する台座１７上に取り付けられており、移動がスムーズに行える。

このように本実施形態では、遮断器ユニット１１を下側の第二断路器ユニット１３と共にガス絶縁開閉装置から取り外すようにしたため、遮断器ユニット１１の手前側（ガス絶縁開閉装置の前面側）に、遮断器ユニット１１の移動を邪魔する機器等が存在しないため、水平移動して第一断路器ユニット１２の下方空間を通って手前側に取り出すことができる。よって、従来のように遮断器ユニットを吊り上げる必要も無く、簡単に取り出しができる。また、このように取り出す際に遮断器ユニット１１を吊り上げる必要が無いため、ガス絶縁開閉装置の上方側に遮断器ユニット１１の取り出しのための空間を確保する必要が無い。よって、例えばこのガス絶縁開閉装置を屋内に設置する場合には、建屋の天井高さを従来よりも低く設定することが可能となる。また、屋外であっても当該取り出しのための上方空間の確保が不要となるため、設置場所に柔軟な対応が可能となる。

さらに、取り外し作業工程に鑑みても、従来のように直母線への交換や母線の交互停止が不要となり、ガス処理も取り外す第二断路器ユニット１３に対して行うため、処理が簡易となり、従来のものに比べて工程数が削減でき、短期間で作業を行うことができる。

また、遮断器ユニット１１の交換作業中、第一母線ＢＵＳ１は活線状態となるが、母線側接地装置ユニット１５が第一断路器ユニット１２に連結されているため、遮断器点検用接地開閉器ＥＳ１を入の状態にすることで第一母線用断路器ＤＳ１は遮断器点検用接地開閉器ＥＳ１によって接地される。よって、遮断器ユニット１１を取り外したとしても、第一母線用断路器ＤＳ１に浮遊電位が発生することがなく、作業員が感電するおそれもない。

図７は、本発明に係るガス絶縁開閉装置の第二実施形態を示している。本実施形態では、遮断器ユニット１１に実装する変流器ＣＴと遮断器ＣＢの配置を換えている。すなわち、 母線側に変流器ＣＴを配置した。第一実施形態と同様に、受電側ユニット１４の下部ユニット１４ａに遮断器点検用接地開閉器ＥＳ２を配置したため、遮断器ユニット１１に実装する機器の配置レイアウトを変更するだけで、第一実施形態のガス絶縁開閉装置のように受電側に変流器ＣＴを配置する構成と、本実施形態のように母線側に変流器ＣＴを配置する構成に対応できる。
なお、その他の構成並びに作用効果は第一実施形態と同様であるため、対応する部材に同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図８は、本発明に係るガス絶縁開閉装置の第三実施形態を示している。本実施形態では、第一実施形態を前提とし、受電側の遮断器点検用接地開閉器ＥＳ２を、遮断器ユニット１１に実装した。すなわち、受電側に設けた変流器ＣＴに遮断器点検用接地開閉器ＥＳ２を直接接続する構成とした。この構成によれば、第二実施形態のように母線側に変流器ＣＴを配置する構成に変更はできないものの、受電側ユニット１４の下部ユニット１４ａは、従来構成のものを利用することができる。
なお、その他の構成並びに作用効果は第一実施形態と同様であるため、対応する部材に同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

１１ 遮断器ユニット
１２ 第一断路器ユニット
１３ 第二断路器ユニット
１４ 受電側ユニット
１４ａ 下部ユニット
１４ｂ 上部ユニット
１５ 母線側接地装置ユニット

Claims (4)

1. 第一母線に接続される第一母線用断路器を収納した第一断路器ユニットと、第二母線に接続される第二母線用断路器を収納した第二断路器ユニットと、遮断器を収納した遮断器ユニットを備えた二重母線用のガス絶縁開閉装置であって、
   前記遮断器ユニットの上部に、遮断器点検用接地開閉器を収納した母線側接地装置ユニットを接続し、
   前記遮断器ユニットの前面側に前記第二断路器ユニットを接続し、
   前記母線側接地装置ユニットの前面側に前記第一断路器ユニットを接続し、
   前記遮断器ユニットの後面側に受電側ユニットを配置し、
   前記遮断器ユニットは前記第二断路器ユニットとともに前面側に取り外し可能に構成したことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
2. 前記遮断器ユニットには、前記遮断器と、変流器を備え、
   受電側の遮断器点検用接地開閉器は、前記受電側ユニットに実装されることを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁開閉装置。
3. 前記遮断器ユニットには、前記遮断器と、変流器と、受電側の遮断器点検用接地開閉器を備え、
   前記遮断器の一端は母線側に接続され、
   前記変流器の一端は前記遮断器の他端に接続され、
   前記受電側の遮断器点検用接地開閉器は、前記変流器の他端に接続されることを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁開閉装置。
4. 前記遮断器と前記変流器は、横に並べて配置することを特徴とする請求項２または３に記載のガス絶縁開閉装置。

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