JP4837782B2 - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、環状母線方式のガス絶縁開閉装置に関するものである。

変電所および発電所等の電気所で使用されるガス絶縁開閉装置は、絶縁性能および消弧性能に優れたＳＦ６（六フッ化硫黄）等の消弧性ガスを充填密封した金属容器内に開閉装置、母線、変流器、断路器、および変圧器等の所要機器を配置して構成される。ガス絶縁開閉装置は、気中絶縁方式の開閉装置に比べて据付面積の縮小を図ることができるという利点を有するが、地価の高騰などの理由から、その構成機器をより合理的に配置し、据付面積を更に縮小化することが求められている。

ガス絶縁開閉装置の母線方式の一つに、環状（リング）母線方式と呼ばれるものがある。環状母線方式は、遮断器の両側に計器用変流器、断路器を設けたユニットを複数直列に接続し、各ユニット間から線路側機器を分岐させると共に、これらの直列に接続された複数のユニットの両端を母線で接続して全体を環状構造に構成するものである。環状母線方式は、いずれかのユニットで事故が発生した場合、当該ユニットにつながる送受電線のみを停止すれば良く、他のユニットからは送受電を継続することができるので、電力供給の信頼度に優れている。

特許文献１に記載の環状母線方式のガス絶縁開閉装置では、縦形の遮断器と、その上部に設けられた水平分岐（Ｔ分岐）を介して両側に接続された変流器および断路器と、を備えた遮断器ユニットを構成し、このような遮断器ユニットをＴ分岐方向に対して直角な方向に複数配列している。さらに、Ｔ分岐部分とほぼ同一の高さの水平面上において、これら複数の遮断器ユニットを第１の接続母線ユニットと第２の接続母線ユニットとによって交互に矩形波状に直列接続し、これら複数の遮断器ユニットの配列方向両端に位置する遮断器ユニット間を回帰母線ユニットによって接続している。また、遮断器ユニット間を接続する第１および第２の接続母線ユニットには、それぞれ線路側ユニットが接続されている。

また、特許文献２では、縦形の遮断器およびその両端に接続される断路器からなる遮断器ユニットと、線路側機器を含む引出し回線ユニットとを交互に接続して矩形状に構成した環状母線方式のガス絶縁開閉装置において、遮断器ユニットおよび引出し回線ユニットを矩形線の外側に配置する構成としている。

国際公開第０１／０２４３３３号パンフレット 特開平２−２５４９０８号公報

しかしながら、上記従来の技術には、以下に示すような問題点がある。

すなわち、特許文献１に記載のガス絶縁開閉装置においては、遮断器ユニットの中央に遮断器を配置しているため、遮断器の保守点検等のために遮断器ユニット間に余分なスペースを確保する必要があり、したがって設置スペースが増大するという問題点がある。また、複数の遮断器の配列方向に対して左右交互に線路側ユニットを配置しているため、左右のいずれか一方に配置した場合に比べてユニット長方向の寸法が増大し、したがって設置スペースが増大するという問題点がある。また、母線位置を上方としているため、支持架台が多数必要となりコストが増大すると共に、耐震設計上不利になるという問題点がある。さらにまた、遮断器を縦形とし遮断器内部で導体を折り返してＴ分岐構造を設けているため、遮断器内部の構造が複雑化し、遮断器タンクの径が増大すると共に、製造コストも増大するという問題点がある。

また、特許文献２に記載のガス絶縁開閉装置においては、矩形に構成された母線の外側に遮断器ユニットおよび引出し回線ユニットを交互に配置する構成としている。すなわち、引出し回線ユニットを折り返して遮断器ユニット間に配置する構成としているため、ユニット間方向に実質的に２ユニット分のスペースを必要とし、したがって設置スペースが増大するという問題点がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、保守点検性を確保しつつ設置スペースの縮小化が可能であり、さらにコストも低減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を目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るガス絶縁開閉装置は、水平かつ同一方向に側面から分岐した上側および下側からなる２つの分岐引出し口を有する縦形の遮断器と、前記２つの分岐引出し口のそれぞれに順に接続された計器用変流器および断路器と、を有する遮断器ユニットを複数直列に接続して環状の母線が形成され、前記各遮断器ユニット間からそれぞれ線路側機器が分岐してなるガス絶縁開閉装置であって、
前記複数の遮断器ユニットは、それぞれ前記２つの分岐引出し口を同一方向に向け、前記同一方向に対して直交する方向に直線的に配列されるとともに、相互に隣接する遮断器ユニットに対して上側の断路器同士または下側の断路器同士が接続母線により接続され、前記接続母線が前記遮断器ユニットの配列方向に対して上下交互に配置されるように構成され、前記配列方向の一端に位置する遮断器ユニットにおける前記２つの断路器のうち当該遮断器ユニットに隣接する遮断器ユニットの断路器に接続されていない方の断路器と、前記配列方向の他端に位置する遮断器ユニットにおける前記２つの断路器のうち当該遮断器ユニットに隣接する遮断器ユニットの断路器に接続されていない方の断路器とを連絡母線により相互に接続することで、前記配列方向の両端に位置する遮断器ユニット間が連絡され、前記各遮断器ユニットにおける前記２つの断路器のうち少なくともいずれか一方には前記線路側機器が接続され、前記線路側機器は前記断路器を挟んで前記各遮断器ユニットと対向するように設けられ、前記複数の遮断器ユニットは、隣接する遮断器ユニット間の間隔が前記配列方向に対して長短交互となるように配置され、少なくとも前記配列方向の両端に位置する遮断器ユニット以外の各遮断器ユニットでは、上方から平面視した場合に、前記２つの分岐引出し口にそれぞれ接続された前記各断路器の操作装置は、前記各断路器と重なる位置に配置されていることを特徴とする。

本発明においては、複数の遮断器ユニットに対して、それぞれ２つの分岐引出し口を同一方向に向けるとともに、この同一方向に対して直交する方向に直線的に配列し、さらに、線路側機器を、断路器を挟んで各遮断器ユニットと対向するように設けることで、遮断器ユニットの前後面に機器を集約することとなる。すなわち、遮断器ユニットの前面側には主に遮断器を、遮断器ユニットの後面側には主に線路側機器を配置する構成としているため、これらを含む機器に容易に到達することが可能となり、保守点検作業に必要なスペースが構成上自然に確保されることとなる。そのため、機器の保守点検スペースを別に設ける必要がなく、設置スペースの縮小化が可能になる。また、遮断器ユニットおよびこれに接続される線路側機器からなるユニットを並列配置することにより、ユニット間およびユニット長方向の寸法を縮小することが可能となり、ガス絶縁開閉装置が設置される電気所全体のレイアウトを集積化することができ、省スペース化が容易になるという効果がある。

また、本発明によれば、上下に間隔をおいて設けられた２つの分岐引出し口を有する縦形の遮断器を利用し、この遮断器に計器用変流器を介して接続された断路器に接続母線を接続する構成としているため、縦形の遮断器の上部に設けられた水平分岐（Ｔ分岐）に変流器および断路器を接続するというような従来の技術に比べて、母線を上方に配置することがなく、したがって機器の低層配置が可能となり、支持架台を大幅に削減することが可能となる。そのため、コストを低減することができるとともに、耐震性も向上する。また、このような縦形の遮断器を利用しているため、遮断器内部で導体の折り返し構造等を設ける必要がなく、導体の引き回し構造が簡素化されるため、遮断器の細径化が可能となる。そのため、ユニット間の間隔を縮小することができ、設置スペースをより縮小化することができる。

以下に、本発明に係るガス絶縁開閉装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
本実施の形態に係る環状母線方式のガス絶縁開閉装置の配置構成について、図１〜図７を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る環状母線方式のガス絶縁開閉装置の配置構成の一例を示す正面図、図２は、図１に対応する上面図、図３は、ガス絶縁開閉装置の構成単位であるユニット（Ｉ）の構成を示す断面図であり、図１におけるＡ−Ａ矢視図、図４は、ガス絶縁開閉装置の構成単位であるユニット（ＩＩ）の構成を示す断面図であり、図１におけるＢ−Ｂ矢視図、図５は、ガス絶縁開閉装置の構成単位であるユニット（ＩＩＩ）の構成を示す断面図であり、図１におけるＣ−Ｃ矢視図、図６は、ガス絶縁開閉装置の構成単位であるユニット（ＩＶ）の構成を示す断面図であり、図１におけるＤ−Ｄ矢視図、図７は、本実施の形態の単線結線図である。

まず、図３〜図６を順次参照して、ガス絶縁開閉装置の構成単位であるユニット（Ｉ）〜（ＩＶ）の構成を詳細に説明し、次に、図１、図２および図７を参照して、全体のレイアウトについて説明する。

まず、ユニット（Ｉ）の構成について説明する。図３に示すように、その操作装置２を下部に備えた円筒状の遮断器１が軸線を設置面１００に対して垂直にして立設されている。すなわち、遮断器１は縦形の遮断器であり、ＳＦ６等の絶縁消弧性ガスが充填された内部には遮断部（図示せず）が設けられている。なお、操作装置２は遮断器１の上部に備えても良く、後述するすべての遮断器１及びその操作装置２についても同様である。

遮断器１の側面には上下に間隔をおいて２つの分岐引出し口、すなわち下側に設けられた分岐引出し口３と上側に設けられた分岐引出し口７とが設けられており、これらの分岐引出し口３，７は水平かつ同一方向に遮断器１の側面から分岐し引出されている。

分岐引出し口３には、計器用変流器４と遮断器点検用接地開閉器付の断路器５とが、この順に直列接続されている。断路器５には、遮断器１、計器用変流器４，８の長手方向と直交する方向に延設された接続母線６が接続されている。また、断路器５の上部には、操作用の操作装置２０が設けられている。

分岐引出し口７には、計器用変流器８と遮断器点検用接地開閉器付の断路器９とがこの順に直列接続されている。断路器９には、遮断器１、計器用変流器４，８の長手方向と直交する方向に延設された接続母線１０が接続されている。また、断路器９の上部には、操作用の操作装置２１が設けられている。なお、後述するように、図３における接続母線６と接続母線１０の延伸方向は互に反対方向である。

断路器５，９を挟んで遮断器１と対向するように、支持架台１２上に設けられたケーブルヘッド１３、このケーブルヘッド１３の上部に接続された接続母線接地用接地開閉器付の線路側断路器１４、この線路側断路器１４の側面に設けられた線路側断路器１４用の操作装置３５、線路側断路器１４の上部に設けられた計器用変圧器１５、線路側断路器１４に接続され線路側断路器１４における遮断器１側とは反対側の側面に設けられた線路側接地用の接地開閉器１６、およびこの接地開閉器１６を操作するための操作装置２２が設けられている。さらに、線路側断路器１４は遮断器１に接続された断路器９と接続しており、断路器９におけるその接続部は、断路器９と計器用変流器８との接続部と対向するように計器用変流器８側とは反対側に設けられている。つまり、断路器９はＴ分岐構造を有し、計器用変流器８が接続されている分岐部と線路側断路器１４が接続されている分岐部とが対向し、これらの対向する分岐と直交する分岐部には接続母線１０が接続されている。また、各分岐部には接続端子が設けられている。このように、断路器９は、設置面１００に平行な水平面内でＴ分岐している。また、断路器５も同様にＴ分岐構造を有している。ただし、断路器５に対しては、Ｔ分岐部の２箇所のみが機器と接続されており、計器用変流器４および接続母線６が接続されている。

断路器９の上方には、遮断器１、計器用変流器４，８の長手方向と直交する方向に延設された連絡母線１１が配置されている。

以上のようにユニット（Ｉ）では、分岐引出し口３、７が設けられた縦形の遮断器１、計器用変流器４，８、および遮断器点検用接地開閉器付の断路器５，９が遮断器ユニットを構成し、この遮断器ユニットと断路器５，９を挟んで対向するように、ケーブルヘッド１３、線路側断路器１４、計器用変圧器１５等の線路側機器が接続されている。

続いて、ユニット（ＩＩ）の構成について説明する。図４に示すように、縦形の遮断器１、この遮断器１の操作装置２、遮断器１の側面に設けられた分岐引出し口３，７、分岐引出し口３に順に直列接続された計器用変流器４、遮断器点検用接地開閉器付の断路器５、この断路器５に接続された接続母線６、断路器５の操作装置２０の配置構成は、ユニット（Ｉ）と同様である。また、遮断器１の上側の分岐引出し口である分岐引出し口７には、計器用変流器８と遮断器点検用接地開閉器付の断路器１７とが順に直列接続されている。断路器１７の側面には断路器１７用の操作装置８０が取り付けられている。

断路器１７はＴ分岐構造を有し、計器用変流器８が接続されている分岐部、この分岐部に対向する分岐部であって機器の接続されていない分岐部、および上方を向いた分岐部を有している。そして、上方を向いた分岐部の接続端子１８には連絡母線１１から下方に分岐した分岐引出し口３０が接続されている。すなわち、断路器１７は連絡母線１１と接続されている。このように、断路器１７は、設置面１００に垂直な面内でＴ分岐している。

遮断器点検用接地開閉器付の断路器５，１７を挟んで遮断器１と対向するように、設置面上に配置されたケーブルヘッド２３、このケーブルヘッド２３の上部に接続された接続母線接地用接地開閉器付の線路側断路器２４、この線路側断路器２４の側面に設けられた線路側断路器２４用の操作装置３６、線路側断路器２４の上部に設けられた計器用変圧器２５、線路側断路器２４に接続され線路側断路器２４における遮断器１側とは反対側の側面に設けられた線路側接地用の接地開閉器２６、およびこの接地開閉器２６を操作するための操作装置２７が設けられている。さらに、線路側断路器２４は遮断器１に接続された断路器５と接続されており、断路器５におけるその接続部は、断路器５と計器用変流器４との接続部と対向するように計器用変流器４側とは反対側に設けられている。つまり、断路器５はＴ分岐構造を有し、計器用変流器４が接続される分岐部と線路側断路器２４が接続される分岐部とが対向し、これらの対向する分岐と直交する分岐部には接続母線６が接続されている。このように、断路器５は、設置面１００に平行な水平面内でＴ分岐している。

以上のようにユニット（ＩＩ）では、分岐引出し口３、７が設けられた縦形の遮断器１、計器用変流器４，８、および遮断器点検用接地開閉器付の断路器５，１７が遮断器ユニットを構成し、この遮断器ユニットと断路器５，１７を挟んで対向するように、ケーブルヘッド２３、線路側断路器２４、計器用変圧器２５等の線路側機器が接続されている。

続いて、ユニット（ＩＩＩ）の構成について説明する。なお、ユニット（ＩＩＩ）の構成を示す図５では、図４と同一の構成要素には同一の符号を付しているため、以下では図４と相違する構成要素を中心に説明を行う。図５に示すように、遮断器１の上側の分岐引出し口７には、計器用変流器８と遮断器点検用接地開閉器付の断路器９とが順に直列接続されている。また、断路器９はユニット（Ｉ）と同様にＴ分岐構造を有しており、遮断器１、計器用変流器４，８の長手方向と直交する方向に延設された接続母線１０が設けられている。さらに、断路器９の上部には、操作用の操作装置２１が設けられている。また、断路器９の上方には、遮断器１、計器用変流器４，８の長手方向と直交する方向に延設された連絡母線１１が配置されている。なお、遮断器１の下側の分岐引出し口３に計器用変流器４を介して接続された遮断器点検用接地開閉器付の断路器５と、この断路器５に接続された線路側機器、すなわち、ケーブルヘッド２３、接続母線接地用接地開閉器付の線路側断路器２４、操作装置３６、計器用変圧器２５、線路側接地用の接地開閉器２６、および操作装置２７との配置構成については、図４と同様である。また、後述するように、図５における接続母線６と接続母線１０の延伸方向は互に反対方向である。

以上のようにユニット（ＩＩＩ）では、分岐引出し口３，７が設けられた縦形の遮断器１、計器用変流器４，８、および遮断器点検用接地開閉器付の断路器５，９が遮断器ユニットを構成し、この遮断器ユニットと断路器５，９を挟んで対向するように、ケーブルヘッド２３、線路側断路器２４、計器用変圧器２５等の線路側機器が接続されている。

次に、ユニット（ＩＶ）の構成について説明する。図６に示すように、遮断器１の上側の分岐引出し口７には、計器用変流器８と遮断器点検用接地開閉器付の断路器２８とが順に直列に接続されている。断路器２８の側面には断路器２８用の操作装置８１が取り付けられている。また、断路器２８はＴ分岐構造を有しており、計器用変流器８が接続されている分岐部、この分岐部に対向する分岐部であって接続母線接地用接地開閉器付の線路側断路器１４が接続されている分岐部、および上方を向いた分岐部を有している。そして、上方を向いた分岐部の接続端子２９には連絡母線１１から下方に分岐した分岐引出し口３１が接続されている。すなわち、断路器２８は連絡母線１１と接続されている。このように、断路器２８は、設置面１００に垂直な面内でＴ分岐している。

また、前述のように接続母線接地用接地開閉器付の線路側断路器１４は断路器２８と接続されており、断路器２８におけるその接続部は、断路器２８と計器用変流器８との接続部と対向するように計器用変流器８側とは反対側に設けられている。なお、図６におけるその他の配置構成は、図１と同様であり、そのため同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

以上のようにユニット（ＩＶ）では、分岐引出し口３、７が設けられた縦形の遮断器１、計器用変流器４，８、および遮断器点検用接地開閉器付の断路器５，２８が遮断器ユニットを構成し、この遮断器ユニットと断路器５，２８を挟んで対向するように、ケーブルヘッド１３、線路側断路器１４、計器用変圧器１５等の線路側機器が接続されている。

次に、本実施の形態の単線結線図について説明する。図７に示すように、遮断器（ＣＢ）の両側にそれぞれ計器用変流器と接地開閉器付の断路器（ＤＳ／ＥＳ）とを順に備えた遮断器ユニットが例えば８つ直列に接続されている。また、各遮断器ユニット間は、断路器（ＤＳ／ＥＳ）同士を接続する接続線により接続されている。これらの８つの遮断器ユニットは、直列に接続されたユニット（ＩＩ）、ユニット（Ｉ）、ユニット（ＩＩＩ）、ユニット（Ｉ）、ユニット（ＩＩＩ）、ユニット（Ｉ）、ユニット（ＩＩＩ）、およびユニット（ＩＶ）から構成されている。また、接続方向両端に位置する遮断器ユニット、すなわち、ユニット（ＩＩ）の遮断器ユニットとユニット（ＩＶ）の遮断器ユニットとが連絡母線（ＢＵＳ）を介して接続され、環状母線構造が形成されている。また、各遮断器ユニット間を接続する接続線からはそれぞれ分岐線が引き出されており、各分岐線は接地開閉器付の線路側断路器（ＬＩＮＥ−ＤＳ／ＥＳ）を介してケーブルヘッド（ＣＨＤ）に接続されている。さらに、接地開閉器付の線路側断路器（ＬＩＮＥ−ＤＳ／ＥＳ）とケーブルヘッド（ＣＨＤ）とを接続する接続線には、線路側接地用の接地開閉器（ＥＳ）と計器用変圧器（ＶＴ）とがそれぞれ接続されている。なお、本実施の形態では、一例としてユニットの個数を８として説明するが、これに限定されず、ユニット（ＩＩＩ）および（Ｉ）を適宜追加または除去することで、他のユニット数からなるガス絶縁開閉装置を構成することができる。

次に、図１〜図６を参照して、本実施の形態のレイアウトについて詳細に説明する。まず、図１および図２に示すように、本実施の形態に係る環状母線方式のガス絶縁開閉装置は、図中左から右へ順に直線的に並列されたユニット（ＩＩ）、ユニット（Ｉ）、ユニット（ＩＩＩ）、ユニット（Ｉ）、ユニット（ＩＩＩ）、ユニット（Ｉ）、ユニット（ＩＩＩ）、ユニット（ＩＶ）を備えている。これらの８つのユニットにそれぞれ備えられた各遮断器に対応して、８つの遮断器１が配置されており、さらに、８つの遮断器１の分岐引出し口３，７はすべて同一の方向に向けられている。つまり、８つのユニットは、分岐引出し口３，７の分岐方向を揃えることで、互いに平行になるようにして配列されている。また、８つのユニットは、分岐引出し口３，７の分岐方向に対して直交する方向、すなわち遮断器１、計器用変流器４，８の長手方向と直交する方向に直線的に配列されている。なお、ユニット間の配置関係について、ユニットと遮断器ユニットとを区別する必要がない場合には、ユニットについての記述は遮断器ユニットについての記述に置き換えることができる。例えば、前述のユニット配列についての説明は、ユニットをその構成要素である遮断器ユニットに置き換えて説明しても内容は同じである。

ここでユニット間の接続形態について詳述するために、図１および図２において、図中左から右へ順にユニット間の接続について説明する。まず、ユニット（ＩＩ）とこれに隣接するユニット（Ｉ）とは、接続母線６により接続されている。具体的には、ユニット（ＩＩ）における断路器５と、ユニット（Ｉ）における断路器５とが、接続母線６により接続されている。前述のように、断路器５は、遮断器１の下側の分岐引出し口３に接続された断路器である。したがって、下側の断路器５同士を接続母線６で接続することで、ユニット（ＩＩ）とこれに隣接するユニット（Ｉ）とが接続されることになる。

続いて、ユニット（Ｉ）とこれの右側に隣接するユニット（ＩＩＩ）とは、接続母線１０により接続されている。具体的には、ユニット（Ｉ）における断路器９と、ユニット（ＩＩＩ）における断路器９とが、接続母線１０により接続されている。前述のように、断路器９は、遮断器１の上側の分岐引出し口７に接続された断路器である。したがって、上側の断路器９同士を接続母線１０で接続することで、ユニット（Ｉ）とこれの右側に隣接するユニット（ＩＩＩ）とが接続されることになる。

続いて、ユニット（ＩＩＩ）とこれの右側に隣接するユニット（Ｉ）とは、接続母線６により接続されている。具体的には、ユニット（ＩＩＩ）における断路器５と、ユニット（Ｉ）における断路器５とが、接続母線６により接続されている。したがって、この場合は、下側の断路器５同士を接続母線６で接続することで、ユニット（ＩＩＩ）とこれの右側に隣接するユニット（Ｉ）とが接続されることになる。

続いて、ユニット（Ｉ）とこれの右側に隣接するユニット（ＩＩＩ）とが接続母線１０で、ユニット（ＩＩＩ）とこれの右側に隣接するユニット（Ｉ）とが接続母線６で、さらに、ユニット（Ｉ）とこれの右側に隣接するユニット（ＩＩＩ）とが接続母線１０で接続されている。これらの具体的内容は、それぞれ上記と同様である。

さらに、ユニット（ＩＩＩ）とこれの右側に隣接するユニット（ＩＶ）とは、接続母線６により接続されている。具体的には、ユニット（ＩＩＩ）における断路器５と、ユニット（Ｉ）における断路器５とが、接続母線６により接続されている。したがって、この場合は、下側の断路器５同士を接続母線６で接続することで、ユニット（ＩＩＩ）とこれの右側に隣接するユニット（ＩＶ）とが接続されることになる。

このように、相互に隣接するユニットに対して上側の断路器同士または下側の断路器同士を接続母線１０または６により接続するとともに、ユニットの配列方向に対して全体として接続母線１０および６が交互に配置されるように構成されている。接続母線１０は接続母線６よりも上方に配置されているため、換言すれば、接続母線は配列方向に対して上下交互に配置されるように構成されている。したがって、ユニット間を接続する母線経路は上下にジグザクになっている。

また、８つのユニットは、隣接するユニット間の間隔が配列方向に対して長短交互となるように配置されている。例えば、図１および図２における左端から３つのユニット：ユニット（ＩＩ）、ユニット（Ｉ）、ユニット（ＩＩＩ）に対しては、ユニット（ＩＩ）とユニット（Ｉ）との間隔ａは、ユニット（Ｉ）とユニット（ＩＩＩ）との間隔ｂよりも短い（ａ＜ｂ）。そして、図１および図２では、図中左から右へ順に、ユニット間の間隔が、ａ，ｂ，ａ，ｂ，ａ，ｂ，ａのように短長交互に繰り返している。このユニット間の間隔の態様に対応して、接続母線１０の長さは接続母線６の長さよりも長くなるように構成されている。このように、隣接する２つのユニットを組とし、１つの組とこれに隣接する別の組との間隔を、組を構成するユニット間の間隔よりも長くしている。

配列方向の左端に位置するユニット（ＩＩ）における断路器１７は、連絡母線１１に設けられた分岐引出し口３０を介して連絡母線１１に接続されている。また、配列方向の右端に位置するユニット（ＩＶ）における断路器２８は、連絡母線１１に設けられた分岐引出し口３１を介して連絡母線３０に接続されている。なお、前述のように、ユニット（ＩＩ）における断路器１７は、これに隣接するユニット（Ｉ）における断路器と接続母線を介して接続しておらず、また、ユニット（ＩＶ）における断路器２８は、これに隣接するユニット（ＩＩＩ）における断路器と接続母線を介して接続していない。連絡母線１１は、８つのユニットを横断するようにして、配列方向と平行かつ直線的に配置されている。

本実施の形態においては、複数の遮断器ユニットに対して、それぞれ２つの分岐引出し口３，７を同一方向に向けるとともに、この同一方向に対して直交する方向にユニットを直線的に配列し、さらに、線路側機器を、断路器５，９，１７，２８を挟んで各遮断器ユニットと対向するように設けることで、遮断器ユニットの前後面に機器を集約することとなる。すなわち、遮断器ユニットの前面側には主に遮断器１を、遮断器ユニットの後面側には主に線路側機器を配置する構成としているため、これらを含む機器に容易に到達することが可能となり、保守点検作業に必要なスペースが構成上自然に確保されることとなる。例えば、図２において、遮断器１、接地開閉器１６，２６に対して特別に保守点検用のスペースを設ける必要が無く、これらを操作するための操作装置２，２２，２７に容易に到達することができる。このように、本実施の形態によれば、ユニットの前後面に機器を集約することで、機器の保守点検スペースを別に設ける必要がなく、設置スペースの縮小化が可能になる。

また、本実施の形態によれば、ユニットを並列配置することにより、ユニット間およびユニット長方向の寸法を縮小することが可能となり、ガス絶縁開閉装置が設置される電気所全体のレイアウトを集積化することができ、省スペース化が容易になるという効果がある。これは、特に、線路側がケーブル接続の場合に効果的となる。

また、本実施の形態によれば、上下に間隔をおいて設けられた２つの分岐引出し口３，７を有する縦形の遮断器１を利用し、この遮断器１に計器用変流器４，８を介して接続された断路器５，９，１７，２８に接続母線６，１０を接続する構成としている。そのため、縦形の遮断器１の上部に設けられた水平分岐（Ｔ分岐）に変流器および断路器を接続するというような従来の技術に比べて（特許文献１参照）、母線を上方に配置することがなく、したがって機器の低層配置が可能となり、支持架台を大幅に削減することが可能となる。そのため、コストを低減することができるとともに、耐震性も向上する。また、このような遮断器１の構造により、遮断器１内部で導体の折り返し構造等を設ける必要がなく、導体の引き回し構造が簡素化されるため、遮断器の細径化が可能となる。そのため、ユニット間の間隔を縮小することができ、設置スペースをより縮小化することができる。

本実施の形態では、断路器５，９，１７，２８をＴ分岐構造としている。そのため、機器を接続するためのタンク、スペーサ数を削減することができ、設置スペースの縮小化とともに、コストの低減を図ることができる。

また、本実施の形態では、連絡母線１１は各ユニットを横切って一直線上に配置している。これにより、連絡母線１１の長さを最小化することができ、連絡母線１１用のタンク、スペーサ数を削減することができるので、設置スペースの縮小化とコストの低減を図ることができる。なお、連絡母線１１を断路器５，９，１７，２８の上方に配置する構成としたが、断路器５，９，１７，２８の下方に配置する構成とすることもできる。この場合、配列方向の両端に位置するユニット（ＩＩ）およびユニット（ＩＶ）がそれぞれ有する下方の断路器と、断路器５，９，１７，２８の下方に配置される連絡母線とを接続することが好ましい。連絡母線１１を断路器５，９，１７，２８の上方に配置する構成とした場合には、例えば機器の据付性やユニットの増設作業等が容易となる。他方、連絡母線１１を断路器５，９，１７，２８の下方に配置する構成とした場合には、耐震性が向上する。

また、本実施の形態では、線路側機器は各ユニットごとに１つずつ接続している。これにより、ユニット長寸法を縮小化することができる。なお、１つのユニットに例えば２つの線路側機器を接続する構成も可能である。

さらにまた、本実施の形態では、複数のユニットは、隣接するユニット間の間隔が配列方向に対して短長または長短交互となるように配置されている。例えば、図１および図２において、ユニット（Ｉ）とユニット（ＩＩＩ）との間（３箇所）の距離が、他のユニット間の距離よりも大きくなっている。そのため、例えば、図２のユニット（ＩＩ）に隣接するユニット（Ｉ）と、これの右側に隣接するユニット（ＩＩＩ）との間のスペースを利用することで、ユニット（Ｉ）の例えば断路器９とユニット（ＩＩＩ）の例えば断路器９の両方の操作装置に容易に到達することができ、保守点検性が向上する。特に、隣接する２つの断路器の保守点検用スペースを効果的に共有化する形となっているので、電気所全体のユニット間方向の寸法を縮小することができる。なお、断路器５，９，１７，２８の操作装置２０，２１，８０，８１を連結機構によりユニットの前後面に引き出すか、または断路器５，９，１７，２８と線路側機器との間に保守点検スペースを設けて、本実施の形態で用いた２ユニットごとの点検スペースを利用しない構成も可能である。

実施の形態２．
本実施の形態に係る環状母線方式のガス絶縁開閉装置の配置構成について、図８〜図１４を参照して説明する。本実施の形態は、ユニットを増設するのに好適な構造を備えたガス絶縁開閉装置である。

図９は、本実施の形態に係る環状母線方式のガス絶縁開閉装置の配置構成の一例を示す正面図であり、増設前の配置構成を示す図である。また、図１０は、図９に対応する上面図である。図８は、ガス絶縁開閉装置の構成単位であるユニット（Ｖ）の構成を示す断面図であり、図９におけるＥ−Ｅ矢視図である。図８に示すように、ユニット（Ｖ）は、遮断器ユニットを有さない接続ユニットである。

図９および図１０に示すように、本実施の形態は、ユニット（Ｖ）を配列方向の両端に配置しており、図中左から右へ順に、ユニット（Ｖ）、ユニット（ＩＩＩ）、ユニット（Ｉ）、ユニット（ＩＩＩ）、ユニット（Ｉ）、ユニット（Ｖ）を配列した構成である。ここで、ユニット（ＩＩＩ）およびユニット（Ｉ）の構成は、実施の形態１と同様である。また、図９および図１０では、図１〜図６の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、以下ではその詳細な説明を省略する。

ユニット間の接続形態は、実施の形態１と同様である。例えば、ユニット（ＩＩＩ）とこれの右側に隣接するユニット（Ｉ）とは接続母線６で接続され、ユニット（Ｉ）とこれの右側に隣接するユニット（ＩＩＩ）とは接続母線１０で接続されており、配列方向に対して接続母線６、１０が上下交互に配置されるように構成されている。

次に、図８〜図１０に示すように、ユニット配列の左端に位置するユニット（Ｖ）と、これに隣接するユニット（ＩＩＩ）とが、ユニット（Ｖ）の構成要素である接続母線３７を介して接続されている。具体的には、ユニット（ＩＩＩ）の有する上側の断路器９には、ユニット（Ｖ）側（すなわち、ユニット（ＩＩＩ）の右に隣接するユニット（Ｉ）と反対側）に向かう接続端子４０が設けられており、断路器９と接続母線３７とが接続端子４０を介して接続されている。接続母線３７は、図に示すように、断路器９と連絡母線１１との接続用の接続母線であり、接続端子４０からユニット（ＩＩＩ）の右に隣接するユニット（Ｉ）と反対方向に必要最小限延設され、さらに、その上面には上方に引出された分岐引出し口３８を備えている。一方、連絡母線１１は、接続母線３７の位置まで延設されており、連絡母線１１に設けられ下方に引出された分岐引出し口３９と、接続母線３７に設けられた分岐引出し口３８とを接続することで、断路器９と連絡母線１１とが接続されている。このように、左端のユニット（Ｖ）に隣接するユニット（ＩＩＩ）の遮断器ユニットに対して、この遮断器ユニットの有する２つの断路器のうち隣接する遮断器ユニットの断路器に接続されていない方の断路器（断路器９）は、隣接する遮断器ユニットと反対側に接続端子４０を備えている。なお、同様にして、ユニット配列の右端に位置するユニット（Ｖ）と、これに隣接するユニット（Ｉ）との接続構成についても説明することができる。

次に、図９および図１０に示すガス絶縁開閉装置をユニット増設前の構成とし、これにユニットを追加してユニット増設する場合について説明する。図１１は、本実施の形態に係る環状母線方式のガス絶縁開閉装置の配置構成の一例を示す正面図であり、増設後の配置構成を示す図である。また、図１２は、図１１に対応する上面図である。

図１１および図１２に示す増設例では、増設前の構成と比較して、隣接するユニット（ＩＩＩ）およびユニット（Ｉ）の組が２組増設されている。すなわち、図示例では、ユニット（Ｖ）を配列方向の両端に配置して、図中左から右へ順に、ユニット（Ｖ）、ユニット（ＩＩＩ）、ユニット（Ｉ）、ユニット（ＩＩＩ）、ユニット（Ｉ）、ユニット（ＩＩＩ）、ユニット（Ｉ）、ユニット（ＩＩＩ）、ユニット（Ｉ）、ユニット（Ｖ）と配列した構成であり、増設前の構成と比較して、４ユニット分増設されている。

増設の手順としては、図９および図１０に示す構成において、まず、ユニット配列方向の両端にそれぞれ位置するユニット（Ｖ）の接続母線（左端では、接続母線３７）を取り外し、既に配列されている複数のユニットの配列方向両側に、それぞれ１組のユニット（ＩＩＩ）およびユニット（Ｉ）を配列させる。続いて、図１１および図１２に示すように、再び接続母線を取り付け、ユニット配列方向の両端にユニット（Ｖ）を設け、環状構造を構成する。

なお、ユニット配列方向の両端にユニット（Ｖ）を設ける構成とせず、いずれか一方にユニット（Ｖ）を設け、他方に対しては実施の形態１と同様に断路器の接続端子を上方または下方に向ける構成とすることもできる。この場合は、ユニット（Ｖ）が設けられた方向へのユニット増設が容易となり、ユニット増設方向は一方向となる。

図１３は、本実施の形態におけるユニット増設前の単線結線図であり、増設前（図中、「既設」）を実線で表し、これとの比較のために増設後（図中、「増設」）を点線で示している。図１３では、既設ユニットの両側にそれぞれユニット（ＩＩＩ）およびユニット（Ｉ）の組を増設した例を示している。また、図１４は、本実施の形態におけるユニット増設後の単線結線図である。図１３および図１４における記号等は、図７と同様であるため詳細な説明は省略する。

本実施の形態によれば、ユニットを並列配置し、かつ、配列方向の両端に位置する遮断器ユニットの少なくともいずれか一方に対して、当該端に位置する遮断器ユニットの有する断路器において、隣接する遮断器ユニットと反対側に向けて接続端子を設けるようにしたことで、ユニット（Ｖ）の着脱が容易となり、ユニットの増設を容易に行うことが可能となる。なお、本実施の形態のその他の効果は実施の形態１の効果と同様である。

以上では、三相一括型の場合を例に説明したが、これに限定されず、相分離型に対しても同様に適用することができる。

以上のように、本発明に係るガス絶縁開閉装置は、発電所および変電所等の電気所における設置スペースの削減に適している。

図１は、実施の形態１に係る環状母線方式のガス絶縁開閉装置の配置構成の一例を示す正面図である。 図２は、図１に対応する上面図である。 図３は、ガス絶縁開閉装置の構成単位であるユニット（Ｉ）の構成を示す断面図であり、図１におけるＡ−Ａ矢視図である。 図４は、ガス絶縁開閉装置の構成単位であるユニット（ＩＩ）の構成を示す断面図であり、図１におけるＢ−Ｂ矢視図である。 図５は、ガス絶縁開閉装置の構成単位であるユニット（ＩＩＩ）の構成を示す断面図であり、図１におけるＣ−Ｃ矢視図である。 図６は、ガス絶縁開閉装置の構成単位であるユニット（ＩＶ）の構成を示す断面図であり、図１におけるＤ−Ｄ矢視図である。 図７は、実施の形態１の単線結線図である。 図８は、ガス絶縁開閉装置の構成単位であるユニット（Ｖ）の構成を示す断面図であり、図９におけるＥ−Ｅ矢視図である。 図９は、実施の形態２に係る環状母線方式のガス絶縁開閉装置の配置構成の一例を示す正面図であり、増設前の配置構成を示す図である。 図１０は、図９に対応する上面図である。 図１１は、実施の形態２に係る環状母線方式のガス絶縁開閉装置の配置構成の一例を示す正面図であり、増設後の配置構成を示す図である。 図１２は、図１１に対応する上面図である。 図１３は、実施の形態２におけるユニット増設前の単線結線図である。 図１４は、実施の形態２におけるユニット増設後の単線結線図である。

１ 遮断器
２，２０，２１，２２，２７，３５，３６，８０，８１ 操作装置
３，７，３０，３１，３８，３９ 分岐引出し口
４，８ 計器用変流器
５，９，１７，２８ 断路器
６，１０，３７ 接続母線
１１ 連絡母線
１２ 支持架台
１３，２３ ケーブルヘッド
１４，２４ 線路側断路器
１５，２５ 計器用変圧器
１６，２６ 接地開閉器
１８，２９，４０ 接続端子
１００ 設置面

Claims (3)

1. 水平かつ同一方向に側面から分岐した上側および下側からなる２つの分岐引出し口を有する縦形の遮断器と、前記２つの分岐引出し口のそれぞれに順に接続された計器用変流器および遮断器点検用接地開閉器付の断路器と、を有する遮断器ユニットを複数直列に接続して環状の母線が形成され、前記各遮断器ユニット間からそれぞれ線路側機器が分岐してなるガス絶縁開閉装置であって、
   前記複数の遮断器ユニットは、それぞれ前記２つの分岐引出し口を同一方向である第１の方向に向け、前記第１の方向に対して直交する第２の方向に直線的に配列されるとともに、相互に隣接する遮断器ユニットに対して上側の断路器同士または下側の断路器同士が直接かつ同じ高さで水平かつ前記第２の方向にのみ延伸する直線状の接続母線により接続され、前記接続母線が前記遮断器ユニットの配列方向に対して上下交互に配置されるように構成され、
   前記配列方向の一端に位置する遮断器ユニットにおける前記２つの断路器のうち当該遮断器ユニットに隣接する遮断器ユニットの断路器に接続されていない方の断路器と、前記配列方向の他端に位置する遮断器ユニットにおける前記２つの断路器のうち当該遮断器ユニットに隣接する遮断器ユニットの断路器に接続されていない方の断路器とを連絡母線により相互に接続することで、前記配列方向の両端に位置する遮断器ユニット間が連絡され、
   前記各遮断器ユニットにおける前記２つの断路器のうち少なくともいずれか一方には前記線路側機器が接続され、前記線路側機器は前記断路器を挟んで前記各遮断器ユニットと対向するように設けられ、
   前記複数の遮断器ユニットは、隣接する遮断器ユニット間の間隔が前記配列方向に対して長短交互となるように配置され、
   少なくとも前記配列方向の両端に位置する遮断器ユニット以外の各遮断器ユニットでは、上方から平面視した場合に、前記２つの分岐引出し口にそれぞれ接続された前記各断路器の操作装置が、前記各断路器と重なる位置に配置され、かつ、前記接続母線の軸線よりも前記遮断器の側に配置され、
   前記各断路器はそれぞれ４つの接続端子のみを有し、
   前記配列方向の両端に位置する遮断器ユニット以外の各遮断器ユニットでは、前記断路器の４つの接続端子のうちの２つが前記第１の方向において互いに対向するとともに残りの２つが前記第２の方向において互いに対向し、
   前記配列方向の両端に位置する各遮断器ユニットでは、前記連絡母線に接続された断路器の４つの接続端子のうちの２つが前記第１の方向において互いに対向するとともに残りの２つが前記第１および第２の方向と直交する第３の方向において互いに対向し、
   前記連絡母線に接続されていない断路器の４つの接続端子のうちの２つが前記第１の方向において互いに対向するとともに残りの２つが前記第２の方向において互いに対向し、
   前記線路側機器が接続された断路器は前記４つの接続端子のうちの３つの接続端子により構成されたＴ分岐構造を有し、前記計器用変流器が接続される分岐部と前記線路側機器が接続可能な分岐部とが対向するとともに、これらの対向する分岐部と直交する分岐部には接続母線が接続可能であり、
   前記断路器内の開閉部である断路部は、前記Ｔ分岐構造のＴ分岐点に対して、前記遮断器側に設けられていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
2. 前記連絡母線は、前記複数の遮断器ユニットを横断するようにして、前記配列方向と平行に配置されてい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. 前記線路側機器は、前記各遮断器ユニットごとに１つずつ接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のガス絶縁開閉装置。

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