JP4192470B2 - 環状母線方式のガス絶縁開閉装置 - Google Patents

環状母線方式のガス絶縁開閉装置 Download PDF

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Description

本発明は環状母線方式のガス絶縁開閉装置に関する。
従来の環状母線方式のガス絶縁開閉装置は、特開昭57−211915号公報,特開昭59−6706号公報,特開平3−245706号公報,実開平5−33610号公報に記載されているように、遮断器ユニットと線路側ユニットを対向させて複数並設し、この対向する遮断器ユニットと線路側ユニットの間に接続母線ユニットを配置している。
しかしながら、このような構成では接続母線が水平方向及び上下方向に引廻されるので、接続母線の長さが非常に長くなる。
また、特開昭58−75413号公報,特開平9−261810号公報に記載された環状母線方式のガス絶縁開閉装置のように、遮断器ユニットと線路側ユニットを交互に複数環状に接続するものや、特開昭48−42338号公報,特開平10−108327号公報,特開平2−254908号公報に記載された環状母線方式のガス絶縁開閉装置のように、接続母線ユニットを環状に構成し、遮断器ユニットと線路側ユニットが接続されたユニットを接続母線ユニットに沿って複数配置するものもある。
しかしながら、このような構成では回線数の増加に伴って据付面積が増大したり、回線を増設する場合には各ユニットの分解移動が必要になる。
さらにまた、特開昭54−109835号公報に記載された環状母線方式のガス絶縁開閉装置のように、相分離して水平置きとした遮断器ユニットを複数並設し、各相毎に複数の遮断器ユニットの軸方向端部を交互に接続母線ユニットによって直列接続するものもある。
しかし、このような構成では相分離しているので、遮断器ユニットの配列方向の長さが長くなり据付面積が増大する。また逆に、三相一括の水平置きで遮断器ユニットを構成すると、遮断器ユニットからの分岐が複雑となり、接続母線を上下方向に引廻す必要がある。
特開昭57−211915号公報 特開昭59−6706号公報 特開平3−245706号公報 実開平5−33610号公報 特開昭58−75413号公報 特開平9−261810号公報 特開昭48−42338 号公報 特開平10−108327号公報 特開平2−254908号公報 特開昭54−109835号公報
解決しようとする問題点は、ガス絶縁開閉装置における接続母線の長さの短縮化が図れず、コスト低減ができない点である。
本発明の目的は、接続母線の長さの短縮化が図れてコスト低減が可能な環状母線方式のガス絶縁開閉装置を提供することにある。
本発明の環状母線方式のガス絶縁開閉装置は、上記目的を達成するために、遮断器を収納する垂直容器の上部から相反する水平方向両側に伸びた水平容器を有するT分岐した遮断器ユニット及びその両側に接続された変流器ユニットからなる複合ユニットを、平面から見た場合に、前記遮断器ユニットの前記水平容器の軸線に対して直角な線上に間隔を保って互いに平行になるように複数配列し、前記遮断器ユニットの前記水平容器の軸線とほぼ同一の高さの水平面内に軸線を有する接続母線ユニットによって、隣接する前記複合ユニットの端部間を交互に矩形波状に直列接続し、前記接続母線ユニットに線路側ユニットを接続すると共に、前記複合ユニットの配列方向の両端に位置する複合ユニットの端部であって、前記接続母線ユニットに接続されていない端部同士が、前記接続母線ユニットの下側に配置された回帰母線ユニットにより接続されていることを特徴とする。
本発明によれば、遮断器ユニットの水平容器とほぼ同一の高さの水平面上において接続母線が引廻され、上下方向には引廻されなくなり、その分、接続母線の長さを短縮することができ、従って、コスト低減を図ることができる。
ガス絶縁開閉装置における接続母線の長さの短縮化が図れてコスト低減が可能という目的を簡単な構成で実現した。
図15は本発明の実施例である環状母線方式のガス絶縁開閉装置の回路構成を示す。
該図において、1は遮断器であり、この遮断器1の両側には接地装置2を接続している。接地装置2の反遮断器1側には変流器3を接続しており、変流器3の反接地装置2側には断路器4を接続している。本実施例では遮断器1,接地装置2,変流器3,断路器4を電気的に直列接続した直列回路をその接続方向に対して直角な方向に複数並設、すなわち1列に配列している。
複数の直列回路は第1の接続母線5及び第2の接続母線6によって接続している。本実施例では複数の直列回路の一方端に第1の接続母線5を複数配置し、他方端に第2の接続母線6を複数配置し、第1の接続母線5と第2の接続母線6を交互に用いて複数の直列回路を、その配列方向に直列接続している。すなわち第1の直列回路と第2の直列回路を第1の接続母線5によって接続し、次に第2の直列回路と第3の直列回路を第2の接続母線6によって接続し、次に第3の直列回路と第4の直列回路を第1の接続母線5によって接続するというように、第1の接続母線5と第2の接続母線6によって複数の直列回路を矩形波状に直列接続している。
複数の直列回路の配列方向両端に位置する直列回路間は、回帰母線7によって直列に接続している。第1の接続母線5及び第2の接続母線6には接地装置8,断路器9,接地装置10,ケーブルヘッド11を直列接続した回路を接続している。
図1乃至図3は、本発明の一実施例である環状母線方式のガス絶縁開閉装置の外観構成を示しており、図15の回路構成を適用した実際の装置構成を示す。
本実施例では、図15のような矩形波状の回路構成をそのまま実際の装置構成に適用している。もちろん本実施例のガス絶縁開閉装置は据付面積の縮小化を図るために三相一括方式を採用し、装置の縮小化を図っている。
図15の遮断器1,接地装置2が図1の遮断器ユニット12に相当し、図15の変流器3が図1の変流器ユニット13に相当している。図15の断路器4,第1の接続母線5,接地装置8が図1の第1の接続母線ユニット14に相当し、図15の断路器4,第2の接続母線6,接地装置8が図1の第2の接続母線ユニット15に相当している。図15の断路器9,接地装置10,ケーブルヘッド11が図1の線路側ユニット16に相当し、図
15の回帰母線7が図1の回帰母線ユニット17に相当している。
本実施例では、遮断器ユニット12とその両側に接続した変流器ユニット13からなる複合ユニットを、その接続方向に対して直角な方向(第1の接続母線ユニット14及び第2の接続母線ユニット15の延伸方向)に複数並設、すなわち1列に配列し、その一方側(図面に向かって右側)に第1の接続母線ユニット14を複数配置し、その他方側(図面に向かって左側)には第2の接続母線ユニット15を複数配置し、第1の接続母線ユニット14と第2の接続母線ユニット15を交互に用いて複数の複合ユニットを直列に接続している。
すなわち第1の複合ユニットと第2の複合ユニットを第1の接続母線ユニット14によって接続し、次に第2の複合ユニットと第3の複合ユニットを第2の接続母線ユニット
15によって接続し、次に第3の複合ユニットと第4の複合ユニットを第1の接続母線ユニット14によって接続するというように、隣接する複合ユニットの端部間を第1の接続母線ユニット14と第2の接続母線ユニット15により複合ユニットの配列方向に対して左右交互に接続、すなわち矩形波状に接続し、図15の回路構成通りに構成している。
複合ユニットの配列方向両端に位置する複合ユニット間は、回帰母線ユニット17によって接続している。第1の接続母線ユニット14及び第2の接続母線ユニット15には、線路側ユニット16を接続している。遮断器ユニット12,変流器ユニット13,第1の接続母線ユニット14,第2の接続母線ユニット15,線路側ユニット16は、後述する遮断器ユニット12のT分岐部分と同一の高さの水平面上において接続している。回帰母線ユニット17は第2の接続母線ユニット15の下方に配置している。
また、本実施例のガス絶縁開閉装置は、遮断器ユニット12,変流器ユニット13,第1の接続母線ユニット14,線路側ユニット16からなる第1の単位ユニット(1ベイ或いは1回線ユニット)と、遮断器ユニット12,変流器ユニット13,第2の接続母線ユニット15,線路側ユニット16からなる第2の単位ユニットの複合構成でもある。
図4及び図5は、遮断器ユニット12の内部構成を示す。図において18は収納容器であり、垂直方向に延伸する円筒状の垂直容器18aと、垂直容器18aの上部から相反する方向に水平分岐(T分岐)した円筒状の水平容器18bと、垂直容器18aの下部から一方向に水平分岐した円筒状の水平容器18cからなる。収納容器18は接地されており、その中には絶縁性ガス、例えば六弗化硫黄(SF6 )ガスを気密に封入している。
収納容器18の中央には、遮断器1を3相分直線状に配置している。一方の水平容器
18bのフランジ部には、水平方向に直線状に配列された導体接続部19が埋設された絶縁スペーサ20を設けている。他方の水平容器18bのフランジ部には、水平方向に直線状に配列された導体接続部21が埋設された絶縁スペーサ22を設けている。導体接続部
19には、遮断器1の上端側(遮断部の固定側)に接続された接続導体23をコンタクト24を介して接続している。接続導体23は途中から分岐し、その分岐先端部には第2の接続母線6側の接地装置2の固定電極25を設けている。固定電極25は、収納容器18の外側に設けられた接地装置2の操作器26により往復運動する可動電極27と共に接地装置2の開閉部を構成している。
導体接続部21には、遮断器1の下端側(遮断部の可動側)に接続され垂直方向に延伸する往復導体28を、コンタクト29を介して接続している。往復導体28はその下部から分岐し、その分岐先端部には、第1の接続母線5側の接地装置2の固定電極30を設けている。固定電極30は、収納容器18の外側に設けられた接地装置2の操作器26により往復運動する可動電極30′と共に接地装置2の開閉部を構成している。
遮断器1の両側に接続された接地装置2は、一つの操作器26によって駆動される。このため操作器26には、その駆動力を接地装置2に伝達するためのリンク機構31,32を設けている。水平容器18cは、遮断器ユニット12の内部組立ての際に用いられる作業用の開口部である。また、収納容器18には、内部の導体間の接続作業や芯出し作業が容器の外部から見られるように覗き窓33を複数設けている。
収納容器18の下側には、遮断器1の操作器を収納した操作器箱34を設けている。収納容器18の第1の接続母線ユニット14側の側方には、制御装置を収納した制御箱35(キュービクル)を配置している。操作器箱34と制御箱35の間には、制御装置からの信号を操作器に伝送するための配線が収納された接続管36を接続している。操作器箱
34と制御箱35は、ベース100の上に載置されている。
図6は変流器ユニット13の内部構成を示す。該図において、37は変流器3を3相分収納した円筒状の収納容器である。収納容器37は接地されており、その中には絶縁性ガス、例えば六弗化硫黄(SF6 )ガスを気密に封入している。変流器3は収納容器37に収納され絶縁スペーサ20,22の導体接続部19,21に接続された導体38の外周側を覆うように設けられている。尚、導体38が水平方向に直線状に配置されたままであると、収納容器37を大きくしなければならないので、収納容器37内では導体38を三角形状に配置している。
変流器3は、収納容器37内に配置された逆三角形状の支持板41によって支持されている。収納容器37の外側の上部2ヶ所には、端子箱39を設けている。端子箱39には、変流器3の二次端子40を本実施例では30個収納している。収納容器37は、その両端にフランジ部が形成されており、遮断器ユニット12側のフランジ部は、絶縁スペーサ20,22と機械的に接続されている。
図7乃至図10は、第1の接続母線ユニット14側の内部構成を示す。尚、第1の接続母線ユニット14と第2の接続母線ユニット15は同一構成になっているので、本実施例では第1の接続母線ユニット14側の構成についてのみ説明し、第2の接続母線ユニット15側の構成の説明は省略する。
第1の接続母線ユニット14は、十字分岐容器42,43,44を絶縁スペーサ45,46を介して接続し構成している。十字分岐容器42,43,44はそれぞれ接地されており、その中には絶縁性ガス、例えば六弗化硫黄(SF6 )ガスを気密に封入している。尚、十字分岐容器42,43,44の内部構成はほぼ同一であるので、本実施例では後述する線路側ユニット16と接続される十字分岐容器43の内部構成について説明する。
十字分岐容器43内には、絶縁スペーサ45の導体接続部47にコンタクト48を介して一端側が接続され、絶縁スペーサ46の導体接続部49に他端側が接続された第1の接続母線5を収納している。第1の接続母線5は三角形状に配置されており、これに合せて絶縁スペーサ45,46に埋設された導体接続部47,49も三角形状に配置されている。
第1の接続母線5からは、その延伸方向に対して直角な方向に十字に分岐母線50が分岐している。この時、分岐母線50は垂直方向に直線状に分岐されている。分岐母線50の一方側には、接地装置8の固定電極51を設けている。固定電極51は、十字分岐容器43の外側に接地装置8のリンク機構を収納した収納容器52を介して設けられた接地装置8の操作器53により往復運動する可動電極54と共に接地装置8の開閉部を構成している。尚、十字分岐容器42,44の場合は、分岐母線50の一方側には断路器4の固定電極を設け、断路器4の操作器55により回転運動する可動電極と共に断路器4の開閉部を構成している。
分岐母線50の他方側は垂直方向に直線状に分岐され、この分岐直後に水平方向に直線状に配置構成が円弧状の変換導体56によって変換されている。尚、変換されるのは両端に位置する分岐母線50であり、中央に位置する分岐母線50は直線状に延伸する。配置変換された分岐母線50は、絶縁スペーサ57の導体接続部58にコンタクト59を介して接続されている。導体接続部58は水平方向に直線状に配置され絶縁スペーサ57に埋設されている。尚、十字分岐容器42,44の場合は、断路器4の固定電極が接続される分岐母線が垂直方向から水平方向に配置変換される。60は覗き窓である。
図11及び図12は、線路側ユニット16の外観構成を示す。該図において、61は収納容器であり、垂直方向に延伸する円筒状の垂直容器61aと、垂直容器61aの上部から一方側(接続母線ユニット側)に水平分岐(L分岐)した円筒状の水平容器61bと、垂直容器61aの下部から他方側(反接続母線ユニット側)に水平分岐した円筒状の水平容器61cからなっている。収納容器61は架台62の上に載置されている。収納容器
61は接地されており、その中には絶縁性ガス、例えば六弗化硫黄(SF6 )ガスを気密に封入している。
水平容器61bのフランジ部は、絶縁スペーサ57に機械的に結合されている。絶縁スペーサ57の導体接続部58に接続された接続導体は三角形状に配置され、収納容器61の下部から下方に突出したケーブルヘッド(図示省略)に接続されている。接続導体の途中には、断路器9及び接地装置10の開閉部を設けている。収納容器61の外側には断路器9の操作器63と、接地装置10の操作器64を設けている。65は覗き窓である。
尚、本実施例では線路の末端をケーブルヘッドとしたが、ガス絶縁ブッシングとすることも可能である。このため本実施例では、収納容器61の垂直容器61aの下部に設けた水平容器61cとガス絶縁ブッシングの収納容器を接続できるようにしている。また、水平容器61cは収納容器61の内部作業用としても使用される。
図13及び図14は、回帰母線ユニット17と第2の接続母線ユニット15との接続部を示す。回帰母線ユニット17は接地され、絶縁性ガス、例えば六弗化硫黄(SF6 )ガスが気密に封入された円筒状の収納容器65内に三角形状に配置した回帰母線7を収納している。回帰母線ユニット17は支柱66によって複数箇所支持されている。
図13に示すように、図1A側の回帰母線ユニット17と第2の接続母線ユニット15の接続は、第2の接続母線ユニット33の十字分岐容器42に絶縁スペーサ67を介して接続されたT分岐容器68と、回帰母線ユニット17の収納容器65に絶縁スペーサ69を介して接続されたT分岐容器70を接続することで行っている。T分岐容器68,70は接地されており、その中には絶縁性ガス、例えば六弗化硫黄(SF6 )ガスが気密に封入している。
図14に示すように、図1B側の回帰母線ユニット17と第2の接続母線ユニット15の接続は、第2の接続母線ユニット33の十字分岐容器43に絶縁スペーサ71を介して接続されたT分岐容器72と、回帰母線ユニット17の収納容器65に絶縁スペーサ73を介して接続されたT分岐容器74を接続することで行っている。T分岐容器72,74は接地されており、その中には絶縁性ガス、例えば六弗化硫黄(SF6 )ガスが気密に封入している。
以上説明した本実施例によれば、T分岐する遮断器ユニット12を中央としてその両側に変流器ユニット13を配置した複合ユニットを遮断器ユニット12の分岐方向に対して直角な方向に複数並設し、隣接する複合ユニットの端部間を遮断器ユニット12のT分岐部分と同一の高さの水平面上において第1の接続母線ユニット14と第2の接続母線ユニット15によって交互に矩形波状に接続したので、第1の接続母線5及び第2の接続母線6は遮断器ユニット12のT分岐部分と同一の高さの水平面上において引廻され、上下方向には引廻されなくなり、接続母線の長さを従来よりも短縮することができる。従って、コスト低減を図ることができる。
例えば従来の特開昭57−211915号公報に記載されたものに比べて、接続母線の長さを約20%短縮することができる。
また、本実施例によれば、変流器ユニット13,第1の接続母線ユニット14,第2の接続母線ユニット15,線路側ユニット16を遮断器ユニット12のT分岐部分と同一の高さの水平面上において接続したので、制御箱35を変流器ユニット13の下側で遮断器ユニット12の第1の接続母線ユニット14側に隣接して配置することができ、ガス絶縁開閉装置の幅方向の長さ(複合ユニットの軸方向の長さ)を従来よりも低減することができる。
例えば従来の特開昭57−211915号公報に記載されたものに比べてガス絶縁開閉装置の幅方向の長さを約15%低減することができ、その分、据付面積の低減を図ることができる。
また、本実施例によれば、第2の接続母線ユニット15の下側(好ましくは真下)に回帰母線ユニット17を配置したので、第2の接続母線ユニット15と回帰母線ユニット
17を接続する母線の長さを短縮することができ、コスト低減を図ることができる。
また、本実施例によれば、制御箱35を変流器ユニット13の下側で遮断器ユニット
12の第1の接続母線ユニット14側に配置したので、変流器ユニット13の第2の接続母線ユニット15側の下側の空間を利用して遮断器1の操作器や接地装置2の操作器26の取出しや保守点検を容易に行うことができる。
また、本実施例によれば、上記のような矩形波状の接続構成としたので、将来の増設する場合は第2の接続母線ユニット15と回帰母線ユニット17との接続部分を取外し、単位ユニット(複合ユニットと、接続母線ユニットと、線路側ユニットからなるユニット)を増設し、回帰母線ユニット17を増設するだけで回線の増設が行え、回線の増設を容易に行うことができる。取外した第2の接続母線ユニット15と回帰母線ユニット17との接続部分はそのまま再利用できるので、この点においてもコストの低減を図ることができる。例えば従来の特開昭57−211915号公報に記載されたものは特に増設する回線数が奇数の場合、回帰母線に接続される接続母線の引出し位置が変更するので、新たにユニットの製作が必要となる。
また、本実施例によれば、単結線による回路構成と実際の装置構成を同一、すなわちユニットのスケルトン通りに配置構成している。このような配置構成にすることにより、万一事故が起きた場合、その事故箇所を容易に発見することができるので、早期に事故復旧することができる。従って、信頼性を向上することができる。また、保守点検の場合、点検箇所を容易に捜すことができるので、保守点検の作業性を向上することができる。また、単結線による回路構成図は模擬母線として監視室の操作盤に適用され、各機器の操作スイッチがその模擬母線上に設置されるが、単結線による回路構成と実際の装置構成が同一であれば、作業員による誤操作を防止することができる。
また、本実施例では、変流器3を遮断器ユニット12には組込まず、変流器ユニット
13として別に設け、これを遮断器ユニット12の両側に接続するようにしたので、遮断器1の電流遮断アークの影響を受けることがなく、正確な電流検出が行え、正確な遮断動作を行わせることができる。従って、信頼性を向上させることができる。また、変流器3を遮断器ユニット12に組込まないようにしたので、遮断器ユニット12の高さ方向の寸法を縮小することができる。
また、上記のように変流器3を遮断器ユニット12に組込まないようにしたので、もし、変流器3の反遮断器1側において事故が起きても全回線の遮断器1を遮断させることがなく、停電範囲を当該事故回線のみとすることができる。ちなみに変流器3が遮断器ユニット12に組込まれている場合は、変流器3の反遮断器1側において事故が起きても遮断器ユニット12の事故として制御装置は全回線の遮断器1を遮断し、全回線を停電に至らせるので、電力供給のサービスの低下につながってしまう。
本発明の接続母線の短縮化を図ろうとする環状母線方式のガス絶縁開閉装置に好適なものである。また、据付面積の縮小化,回線増設の簡便化,保守点検の作業性向上のいずれかを図ろうとする環状母線方式のガス絶縁開閉装置にも好適なものである。
本発明の一実施例である環状母線方式のガス絶縁開閉装置の外観構成を示す平面図である。 図1のII方向(正面)の構成を示す平面図である。 図1のIII 方向(側面)の構成を示す平面図である。 図3の遮断器ユニットの内部構成を示す断面図である。 図4のV−V矢視断面図である。 図3のVI−VI矢視断面図であり、変流器ユニットの内部構成を示す図である。 図3の接続母線ユニットの内部構成を示す断面図である。 図7のVIII−VIII矢視断面図である。 図8のIX−IX矢視断面図である。 図8のX−X矢視断面図である。 図1の線路側ユニット(キュービクル側)の外観構成を示す平面図である。 図1の線路側ユニット(回帰母線ユニット側)の外観構成を示す平面図である。 図1のA側の接続母線ユニットと回帰母線ユニットの接続構成を示す平面図である。 図1のB側の接続母線ユニットと回帰母線ユニットの接続構成を示す平面図である。 本発明の一実施例である環状母線方式のガス絶縁開閉装置の回路構成を示す単結線図である。
符号の説明
1 遮断器
2,8,10 接地装置
3 変流器
4,9 断路器
5 第1の接続母線
6 第2の接続母線
7 回帰母線
11 ケーブルヘッド
12 遮断器ユニット
13 変流器ユニット
14 第1の接続母線ユニット
15 第2の接続母線ユニット
16 線路側ユニット
17 回帰母線ユニット
18,37,52,61,65 収納容器
18a,61a 垂直容器
18b,18c,61b,61c 水平容器
19,21,47,49,58 導体接続部
20,22,45,46,57,67,69,71,73 絶縁スペーサ
23 接続導体
24,29,48,59 コンタクト
25,30,51 固定電極
26,53,55,63,64 操作器
27,30′,54 可動電極
28 往復導体
31,32 リンク機構
33,60,65 覗き窓
34 操作器箱
35 制御箱
36 接続管
38 導体
39 端子箱
40 二次端子
41 支持板
42,43,44 十字分岐容器
50 分岐母線
56 変換導体
62 架台
66 支柱
68,70,72,74 T分岐容器
100 ベース

Claims (2)

  1. 遮断器を収納する垂直容器の上部から相反する水平方向両側に伸びた水平容器を有するT分岐した遮断器ユニット及びその両側に接続された変流器ユニットからなる複合ユニットを、平面から見た場合に、前記遮断器ユニットの前記水平容器の軸線に対して直角な線上に間隔を保って互いに平行になるように複数配列し、前記遮断器ユニットの前記水平容器の軸線とほぼ同一の高さの水平面内に軸線を有する接続母線ユニットによって、隣接する前記複合ユニットの端部間を交互に矩形波状に直列接続し、前記接続母線ユニットに線路側ユニットを接続すると共に、前記複合ユニットの配列方向の両端に位置する複合ユニットの端部であって、前記接続母線ユニットに接続されていない端部同士が、前記接続母線ユニットの下側に配置された回帰母線ユニットにより接続されていることを特徴とする環状母線方式のガス絶縁開閉装置。
  2. 請求項1に記載の環状母線方式のガス絶縁開閉装置において、
    前記遮断器ユニットの両側にそれぞれ接続された各変流器ユニットのうち、記遮断器ユニットに対し前記回帰母線ユニットの反対側に位置する前記変流器ユニットの下側空間に制御箱配置されていることを特徴とする環状母線方式のガス絶縁開閉装置。
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