JP4373393B2 - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents
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これはO2を混合することにより局所電界依存性を低くしているためである。ところが、空気の場合においても電界が平等ではなく、高電圧電極の一部に電界が集中するような電極を用いた場合の破壊電圧のガス圧特性は良く知られていない。
t1=P×D/(2σ) (1)
ここで、σ:周方向の許容応力、P:ガス圧、D:内径、t1:円筒の肉厚である。一方、フランジの板厚t2のように円筒ではない場合、(2)式で示すように板厚はガス圧の平方根に比例して厚くなる。
t2=2d×(Z×C×P/σ)0.5 (2)
ここで、d:取付ボルトピッチサークル、Z:平板の形状によって決まる定数、C:平板の取付方法によって決まる定数、P:ガス圧、σ:許容応力である。(1)及び(2)式から、ガス圧を高くした場合の板厚が厚くなることによる機器の重量増大は明らかである。つまり、使用ガス圧を高くすると内径を一定とした場合には容器の重量増加を引き起こす。加えて、使用するガス圧を高くすると操作器の操作力の増大のため、機器の小型化の妨げとなる。一方、図1に示すガス圧と絶縁破壊電圧の関係から、ガス圧を高くすると絶縁耐力が向上し、機器の小型化が可能となり機器の小型・軽量化を図ることができる。このため、小型・軽量化を両立するための最適ガス圧が存在する。
〔実施例1〕
図6は本発明によるタンク型GISの一実施例を示す。図中の円筒圧力容器2、7a、7bにはN2/O2混合ガスもしくは乾燥空気を0.2〜0.8MPa・abs封入している。
円筒圧力容器2内に真空遮断器1を収納すると共に,円筒圧力容器2の長手方向が重力に対してほぼ平行に設置され、真空遮断器1の長手方向も円筒圧力容器2の長手方向とほぼ平行に配置されている。真空遮断器1はその下側の開閉用操作ロッドを介して操作器3と接続されている。また、真空遮断器1の下側にはアレスタ4を配置して機器の縮小化を図っている。
断路器5の収納ガス区画は真空遮断器1の収納ガス区画とガス区分し、万一の真空遮断器1の故障もしくは点検時においても、断路器5a、5bを開極することでその他の回線に及ぼす影響を最小限に抑えることが可能な構成としている。また、断路器5の可動子は接地開閉器の可動子10a、10bと一体にすることで断路器5と接地開閉器を複合化し、断路器及び接地開閉器部分の縮小化を図っている。更に、断路器を収納する円筒圧力容器7a、7bの長手方向と断路器5の可動子の開極方向がほぼ平行になるように配置している。
且つ断路器5を収納する円筒圧力容器7a、7bの長手方向と、真空遮断器1を収納する円筒圧力容器2の長手方向がほぼ平行になるように配置して、開閉装置全体の小型・軽量化を図っている。加えて、母線8及びライン回線にケーブルヘッド9等の固体絶縁を適用し、機器の縮小化とレイアウトの自由度を確保している。
〔実施例2〕
図7に本発明のタンク型GISの他の実施例を示す。遮断器には真空遮断器VCBを縦型に配置し、ガス区画を分けて断路器DSユニットが接続されている。ライン側はケーブルヘッドCHを介して電力ケーブルに接続され、流れる電流は計器用変流器CTにより計測されるシステム構成である。
〔実施例3〕
図8に本発明による箱型C−GISの一実施例を示す。箱型の容器を用いた場合、円筒よりもガス圧が高くなった場合の重量増加が顕著であり、同様に求めた最適ガス圧は円筒の場合よりも低めとなり、小型・軽量化を図るための最適な最低保障ガス圧もしくは定格ガス圧の範囲は0.2〜0.7MPa・absとなる。容器を箱型とした場合、使用ガス量の低減効果は円筒時よりも低くなるが、開閉器器としての設置スペース効率を向上させることができる。
〔実施例4〕
図9に本発明による三相一括GISの一実施例を示す。真空遮断器1は縦型配置され、それぞれ母線断路器5a、ライン断路器5bに接続されている。そしてケーブルヘッド9を通して電力ケーブルと接続され、遮断器1は金属容器2に、断路器5aと母線は金属容器7aに、断路器5bは金属容器7bにそれぞれ収納され、小型化が図られている。N2/O2の混合ガスもしくは乾燥空気を適用し、定格ガス圧を0.2MPa・abs以上0.8MPa・abs以下として、環境調和と小型・軽量化を図ったGISである。なお、19は吸着剤容器、20は架台である。
Claims (6)
- 真空遮断器と、母線断路器及びライン断路器と、前記真空遮断器及び前記ライン断路器を共に収納する密封容器と、前記母線断路器を収納する密封容器を備え、2つの前記密封容器内に絶縁ガスが封入されると共に、前記母線断路器が収納される密封容器と前記真空遮断器及び前記ライン断路器が収納される密封容器はガス区画されて成るガス絶縁開閉装置において、
前記真空遮断器の長手方向と該真空遮断器を収納する密封容器の長手方向は、重力の向きに平行に配置すると共に、前記真空遮断器を収納する密封容器の上方に前記母線断路器を収納する密封容器を配置し、
前記絶縁ガスは、N2と地球温暖化係数が1以下のガスを含む混合ガスであって、該混合ガスの定格ガス圧または最低保障ガス圧を0.2〜0.8MPa・absとし、かつ前記真空遮断器が収納されている密封容器のガス圧を、前記母線断路器が収納されている密封容器のガス圧より低くしたことを特徴とするガス絶縁開閉装置。 - 請求項1において、前記地球温暖化係数が1以下のガスはO2であることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
- 請求項1または2において、前記密封容器は箱型であることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
- 請求項1−3のいずれかにおいて、前記混合ガスは乾燥空気であることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
- 請求項1−4のいずれかにおいて、前記真空遮断器と前記母線断路器及びライン断路器を接続する導体は、絶縁被覆又は絶縁モールドされていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
- 請求項1−5のいずれかにおいて、前記母線断路器及びライン断路器はリニア式断路器であることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
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