JPH0638323A - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第３の避雷器の配置・接続構成を改良するこ
とにより、設計上の自由度を確保しながらしかも装置全
体の小型化に貢献可能であり、ＵＨＶ系統用として好適
なガス絶縁開閉装置を提供する。 【構成】 遮断器２２、ブッシング２４、及び遮断器２
２とブッシング２４を接続するブッシング接続母線１５
を備え、遮断器２２の線路側に３個の避雷器１０〜１２
を配置する。３個の避雷器１０〜１２のうち、第１の避
雷器１０を遮断器の近傍に配置し、第２、第３の避雷器
１１，１２をブッシング接続母線１５のブッシング２４
近傍の両側に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超高電圧（ＵＨＶ）送
電方式における基幹系統用として適したガス絶縁開閉装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＵＨＶ送電は、長距離大容量送電、基幹
外輪系統などの大電力送電に伴なう系統安定度・系統短
絡電流の増大などの技術的課題を解決すると共に、送電
線ルート数の削減・送電損失の低減などが図れる効果的
な送電方式として、我が国及び諸外国でその開発・実用
化が進められている。このようなＵＨＶ系統では、設備
の縮小化を実現する上で、系統に発生する過電圧を抑制
することが極めて重要である。ＵＨＶのような高電圧に
なると、電線−電線間、電線−大地間の静電容量に起因
する充電電流が増大し、５５０ｋＶ以下の系統では比較
的影響の少なかった現象が顕在化してくる。

【０００３】例えば、従来の２７５ｋＶ、５００ｋＶ系
統においては、遮断器や変圧器などの機器を雷サージか
ら保護するために、線路引き込み口及び変圧器端に各々
１個の避雷器を設置している。しかしながら、１０００
ｋＶ系統においては、変電所レイアウトが大型化し、線
路引き込み口と遮断器間の距離が増大するために、遮断
器開放時に侵入してくる雷サージから遮断器を保護する
ためには、遮断器の線路側に２個の避雷器を設ける必要
がある。さらに、次に述べるような理由から、遮断器の
線路側に３個の避雷器を設置する必要のある場合が生じ
ている。

【０００４】すなわち、まず、１０００ｋＶ系統の送電
線は、遠隔地の電源からの電力輸送手段としての機能を
発揮するため、下位系統よりも長距離化する。例えば、
５００ｋＶ系統では、送電線の全長は、最大１００ｋｍ
程度であるが、１０００ｋＶ系統では最大２５０ｋｍに
も達する。さらに、１０００ｋＶ送電線は、コロナノイ
ズ低減のために、その導体の構成が大きくなる。例え
ば、５００ｋＶ系統では、最大６導体で１相分の相導体
を構成しているが、１０００ｋＶ系統では、８導体で１
相分の相導体を構成する。その結果、１０００ｋＶ系統
では、５００ｋＶ系統に比べて線路の充電容量が格段に
大きくなるため、負荷遮断により発生する持続性過電圧
のレベルは、５００ｋＶ系統の１．５ｐｕに対して、１
０００ｋＶ系統では１．７〜１．８ｐｕにも達する。

【０００５】従って、遮断器の線路側に設置される避雷
器には、極めて苛酷なエネルギー責務が要求されること
になる。例えば、５００ｋＶ系統用の避雷器では、約３
ＭＪであったエネルギー責務が、１０００ｋＶ系統用の
避雷器では、１００ＭＪ以上にも達する。このような苛
酷なエネルギー責務に耐えるためには、避雷器素子を多
並列に接続すれば良いが、１個の避雷器に収納できる並
列数には、製作上限界がある。このことから、遮断器の
線路側に３個の避雷器を設置する必要のある場合が生じ
ている。

【０００６】ところで、このような１０００ｋＶ系統用
の避雷器としては、制限電圧の低減、開閉サージ責務の
重責務化のために、避雷器素子を１台当たり４並列に接
続することが考えられているが、この場合には、避雷器
は大型化し、遮断器と同等もしくはそれ以上の大きさと
なり、ガス絶縁開閉装置を構成する機器中の最大機器と
なる。そのため、避雷器の配置・接続構成は、ガス絶縁
開閉装置全体の配置・接続構成に大きな影響を及ぼすこ
とになる。この場合、ＵＨＶ以外の系統において１回線
に３個もの避雷器を設けた例はほとんど存在していな
い。また、第３の避雷器は、前述したように、特に、交
流性の持続性過電圧に対して設置されるものであるた
め、雷サージに対して設置される避雷器とは異なり、電
気的には、遮断器の線路側であれば、回線のどの部分に
配置・接続してもその効果が発揮できる。すなわち、こ
の第３の避雷器の配置・接続構成は、ガス絶縁開閉装置
全体の配置・接続に大きな影響を及ぼす一方で、現段階
において基準がない上にその設計の自由度が高いため、
できる限り合理的で装置全体の小型化に好都合な配置・
接続構成の実現が望まれている。

【０００７】図６に、このようなＵＨＶ系統に使用され
るガス絶縁開閉装置に、避雷器を３個配置した例を示
す。この例は、ＵＨＶ系統の解析が進む以前に考えられ
ていた２個の避雷器を有するガス絶縁開閉装置の配置
に、第３の避雷器を付加したものである。すなわち、２
回線の各３相の主母線２０は、互いに近接して平行に配
置され、母線側断路器２１を介して直交方向に引き出さ
れ、遮断器２２の一端に接続されている。遮断器２２の
他端は、線路側断路器２３、ブッシング接続母線１５を
介してブッシング２４に接続されている。

【０００８】この場合、遮断器２２の近傍には、ブッシ
ング接続母線１５から分岐される形で避雷器接続母線１
７を介して遮断器側避雷器１０が接続され、ブッシング
２４の近傍には、ブッシング接続母線１５から分岐され
る形でブッシング側避雷器１１が接続されている。そし
て、このような配置構成において、さらに、ブッシング
接続母線１５と遮断器側避雷器１０とを接続する避雷器
接続母線１７に分岐を設け、ここに第３の避雷器１２を
接続している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来のガス絶縁開閉装置には、次のような問題点があ
る。すなわち、まず、各相間が近接配置された遮断器２
２の近傍に２個の避雷器１０，１２を配置することか
ら、特別に避雷器用の配置スペースが必要となる。この
場合、図６に示すように、２個の避雷器１０，１２を主
母線２０の軸方向に並べて配置することになるため、主
母線２０の軸方向に避雷器１０，１２が大きく突出する
形となる。このような避雷器１０，１２の突出は、隣接
回線の配置に大きく影響を与え、特に、図６に示すよう
に、同一方向に隣接回線が引き出される場合には、主母
線２０の軸方向における回線間距離Ｌが長くなり、この
結果、ガス絶縁開閉装置全体が大きくなるという欠点を
生じる。

【００１０】本発明は、以上のような従来技術の課題を
解決するために提案されたものであり、その目的は、第
３の避雷器の配置・接続構成を改良することにより、設
計上の自由度を確保しながらしかも装置全体の小型化に
貢献可能であり、ＵＨＶ系統用として好適なガス絶縁開
閉装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によるガス絶縁開
閉装置は、遮断器、ブッシング、及び遮断器とブッシン
グを接続するブッシング接続母線を備え、前記遮断器の
線路側に３個の避雷器を配置するガス絶縁開閉装置にお
いて、前記３個の避雷器のうち、第１の避雷器を前記遮
断器の近傍に配置し、第２、第３の避雷器を前記ブッシ
ング接続母線の前記ブッシング近傍の両側に配置したこ
とを特徴としている。

【００１２】

【作用】以上のような構成を有する本発明においては、
ブッシング近傍の空きスペースを利用して第３の避雷器
を配置することにより、遮断器近傍に第３の避雷器を設
ける場合に必要であった遮断器近傍の避雷器用スペース
を削減でき、第３の避雷器用のスペースを特別に確保す
る必要はない。従って、遮断器の近傍において、主母線
の軸方向に避雷器が大きく突出することはないため、隣
接回線の配置に与える影響を小さくすることができ、特
に、同一方向に隣接回線が引き出される場合に、主母線
の軸方向における回線間距離を短くすることができる。

【００１３】

【実施例】以下には、本発明によるガス絶縁開閉装置の
代表的な一実施例（第１実施例）について、図１乃至図
３を参照して具体的に説明する。この場合、図１はガス
絶縁開閉装置の配置・接続構成を示す平面図、図２は図
１の側面図、図３は図１のガス絶縁開閉装置に対応する
ＵＨＶ系統の線路回線の一例を示す単線結線図である。

【００１４】本実施例においては、２回線の各３相の主
母線２０は、平行に配置され、この主母線２０から、直
交方向に２つの送電線回線３０Ａ、３０Ｂが引き出され
ている。すなわち、２回線の各３相の主母線２０は、互
いに近接して平行に配置され、母線側断路器２１を介し
て直交方向に引き出され、遮断器２２の一端に接続され
ている。遮断器２２の他端は、線路側断路器２３、ブッ
シング接続母線１５を介してブッシング２４に接続され
ている。

【００１５】そして、遮断器２２の近傍には、ブッシン
グ接続母線１５から分岐される形で避雷器接続母線１７
を介して遮断器側避雷器（第１の避雷器）１０が接続さ
れている。この場合、遮断器側避雷器１０は、図２に示
すように、縦配置されている。また、ブッシング２４の
近傍のブッシング接続母線１５の片側の側面には口出し
１３が直交方向に引き出され、この口出し１３にブッシ
ング側避雷器（第２の避雷器）１１が接続されている。
さらに、ブッシング接続母線１５の口出し１３の反対側
の側面には、口出し１３と圧力容器製作上可能な寸法を
隔てて口出し１４が直交方向に引き出されており、この
口出し１４に第３の避雷器１２が接続されている。この
場合、ブッシング側避雷器１１と第３の避雷器１２は、
ブッシング接続母線１５を挟んで対向すると共に、その
軸方向が主母線２０の軸方向と平行になるように配置さ
れている。また、ブッシング側避雷器１１と第３の避雷
器１２は、図２に示すように、横配置されている。

【００１６】以上のような構成を有する本実施例のガス
絶縁開閉装置においては、気中距離を必要とするブッシ
ング２４近傍の空きスペースを利用して第３の避雷器１
２を配置しているため、遮断器２２の近傍に第３の避雷
器１２を配置した従来例において必要であった遮断器２
２近傍の避雷器用スペースを削減でき、第３の避雷器用
のスペースを特別に確保する必要はない。従って、図１
と図６を比較すれば明らかなように、本実施例では、遮
断器２２の近傍において、主母線２０の軸方向に避雷器
が大きく突出することがないため、隣接回線の配置に与
える影響を小さくすることができる。そのため、主母線
２０の軸方向における回線間距離Ｌを従来よりも短くす
ることができ、この結果、ガス絶縁開閉装置全体を小型
化することができる。

【００１７】また、ＵＨＶ用避雷器は、その責務上、高
さ約５ｍ、直径約２ｍ、重量１５ｔｏｎと非常に大きな
ものとなるため、縦型状態では、耐震性能を考え、脚部
や基礎を強固なものとする必要があるが、本実施例にお
いては、ブッシング近傍の避雷器１１，１２を、共に横
配置としているため、耐震設計が楽になり、これらの避
雷器１１，１２の構造を簡素化できる利点もある。これ
に対し、遮断器２２の近傍の避雷器１０については、縦
配置であり、耐震設計上構造が複雑化するものの、隣接
回線の配置に与える影響の大きい遮断器２２近傍の配置
・接続構成において、避雷器の占有スペースを最小化で
きるため、隣接回線の配置に与える影響を小さくするこ
とができ、ガス絶縁開閉装置全体の小型化に貢献でき
る。

【００１８】次に、本発明によるガス絶縁開閉装置の他
の実施例について、図４及び図５を参照して説明する。

【００１９】すなわち、図４は、本発明によるガス絶縁
開閉装置の第２実施例におけるブッシング近傍部分の配
置・接続構成を示す平面図であり、ブッシング接続母線
１５のブッシング２４近傍の端部には、ブッシング接続
母線１５よりも径の大きな分岐母線１６が配置されてい
る。この分岐母線１６の軸方向両側には、２つの口出し
１３，１４が同軸上に対向するように設けられ、それぞ
れに、ブッシング側避雷器１１と第３の避雷器１２が接
続されている。このように、ブッシング接続母線１５の
うち、避雷器１１，１２を接続する部分（分岐母線１
６）の径を大きくした場合には、この接続部分の寸法を
短縮することができ、この部分を含むブッシング接続母
線１５全体の寸法を短縮できるという利点がある。

【００２０】また、図５は、本発明によるガス絶縁開閉
装置の第３実施例におけるブッシング近傍部分の配置・
接続構成を示す平面図であり、ブッシング接続母線１５
のブッシング２４近傍に設ける口出し１３，１４の位置
を離して配置したものである。このように構成した場合
には、対向する避雷器１１，１２の位置をずらして配置
することにより、一方の相のブッシング側避雷器１１と
他方の相の第３の避雷器１２とを直線状に配置すること
ができるため、隣接する２相のブッシング接続母線１５
間の間隔が狭い場合でも、避雷器単体を同軸に配置でき
るだけの寸法があれば、２個の避雷器１１，１２を配置
することが可能となる。

【００２１】なお、本発明は、前記各実施例に限定され
るものではなく、具体的な機器構成や、各部の接続・配
置構成は適宜選択可能である。すなわち、本発明は、遮
断器、ブッシング、及び遮断器とブッシングを接続する
ブッシング接続母線を備え、遮断器の線路側に３個の避
雷器を配置する各種のガス絶縁開閉装置に同様に適用可
能である。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
３個の避雷器のうち、第１の避雷器を遮断器の近傍に配
置し、第２、第３の避雷器をブッシング接続母線のブッ
シング近傍の両側に配置することにより、設計上の自由
度を確保しながらしかも装置全体の小型化に貢献可能で
あり、ＵＨＶ系統用として好適なガス絶縁開閉装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガス絶縁開閉装置の代表的な一実
施例（第１実施例）の配置・接続構成を示す平面図。

【図２】図１の側面図。

【図３】図１のガス絶縁開閉装置に対応するＵＨＶ系統
の線路回線の一例を示す単線結線図。

【図４】本発明によるガス絶縁開閉装置の第２実施例に
おけるブッシング近傍部分の配置・接続構成を示す平面
図。

【図５】本発明によるガス絶縁開閉装置の第３実施例に
おけるブッシング近傍部分の配置・接続構成を示す平面
図。

【図６】従来のガス絶縁開閉装置の一例を示す平面図。

【符号の説明】

１０…遮断器側避雷器（第１の避雷器） １１…ブッシング側避雷器（第２の避雷器） １２…第３の避雷器 １３，１４…口出し １５…ブッシング接続母線 １６…分岐母線 １７…避雷器接続母線 ２０…主母線 ２１…母線側断路器 ２２…遮断器 ２３…線路側断路器 ２４…ブッシング ３０Ａ，３０Ｂ…送電線回線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遮断器、ブッシング、及び遮断器とブッ
   シングを接続するブッシング接続母線を備え、前記遮断
   器の線路側に３個の避雷器を配置するガス絶縁開閉装置
   において、 前記３個の避雷器のうち、第１の避雷器を前記遮断器の
   近傍に配置し、第２、第３の避雷器を前記ブッシング接
   続母線の前記ブッシング近傍の両側に配置したことを特
   徴とするガス絶縁開閉装置。