TWI445268B - Switchgear - Google Patents

Description

開關器

本發明係關於具備雙重母線之開關器，進而詳言之，係關於具備以固體絕緣母線形成的雙重母線之開關器。

於生產電算機相關機器的工廠或醫院等機關，被要求著對於各種負荷下之安定的電力供給，所以電源設備的重要性很高。

作為這樣的機關之高壓受電設備的開關器，為了提高給電的可信賴性，有一種即使在事故發生時，也可以縮短通往負荷的停電時間之雙重母線型式的開關器(例如，請參照專利文獻1)。例如，藉由使一方指母線以從電力公司接收的電力來充電，使另一方的母線以來自自家發電設備等的接收電力來充電，即使由於落雷等事故導致來自電力公司的電力供應被中斷，也可以藉由切換至另一方母線，而繼續對負荷供給電力。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開平6-311614號公報

前述之開關器，具備：單側被連接於上部母線的上部斷路器、單側被連接於下部母線的下部斷路器、以及被連接於此下部斷路器的另一側與上部斷路器的另一側的遮斷器；將此遮斷器收容於上部斷路器與下部斷路器之間，所以例如在上部母線或上部斷路器發生事故時，可以把上部斷路器開極，透過下部斷路器及下部母線與遮斷器對負荷供給電力。結果，可以減少單側的斷路器或導體之事故導致之停止對負荷供給電力的時間。

但是，事故部分之上部母線或上部斷路器之永久性修復作業，為了要確保安全性，必須要在停止負荷的運作之夜間或者是定期檢修時，使上部母線及下部母線停電再進行。此外，構成開關器的筐體內的各機器的檢修作業，在很多場合，為了要確保筐體內作業的安全性，也都是使上部母線及下部母線停電後再進行。

總之，於前述的狀況下，有必要停止對負荷供電，會有很難縮短此停電時間的問題。

於具備這樣的雙重母線的開關器，期待著可以不用停止對負荷供電就可以進行內部事故後之永久性的修復作業，同樣的還期待可以進行筐體內的各機器的檢修之開關器。

本發明係有鑑於前述事項而為之發明，目的在於提供使筐體內之各機器的檢點或相關於一方的母線之作業，可以在不停止對負荷之給電的情況下實施之具備雙重母線的開關器。

為了達成前述目的，第1發明之開關器，係將主母線配置於上下方向之雙重母線形式之開關器，具備：具有藉由接地金屬板而區劃形成於正面側的機器室與區劃形成於背面側的母線室之筐體、於前述筐體之母線室內的上部與下部，分別被配置於前述筐體的寬幅方向，以固體絕緣物覆蓋導體使其表面為接地電位之上部主母線與下部主母線、被配置於前述機器室內，具有透過被固體絕緣的聯絡母線使一方側被連接於前述上部主母線的遮斷器之上部開閉器單元、被配置於前述機器室內，具有透過被固體絕緣的聯絡母線使一方側被連接於前述下部主母線的遮斷器之下部開閉器單元、以及被配置於前述母線室內，一方端被連接於前述上部開閉器單元之另一方側與前述下部開閉器單元之另一方側，另一方端被連接於纜線之被固體絕緣的拉出母線；使前述上部開閉器單元之遮斷器與前述下部開閉器單元的遮斷器，導電地串聯連接於前述上部主母線與前述下部主母線之間。

此外，第2發明，特徵係於第1發明，藉由進行列盤構成，使複數之前述上部開閉器單元之遮斷器被導電地並聯連接於前述上部主母線，複數之前述下部開閉器單元之遮斷器被導電地並聯連接於前述下部主母線。

進而第3發明，特徵為在第1或第2發明，前述聯絡母線及拉出母線，也是以固體絕緣物覆蓋導體使其表面電位為接地電位。

此外，第4發明，特徵係於第1至第3發明之任一，前述固體絕緣物為矽橡膠(silicone rubber)。

進而，第5發明，特徵係於第1至第4發明之任一，前述固體絕緣物為環氧樹脂。

根據本發明的話，因為構成為將一方之固體絕緣母線配置於筐體內之上部側，將另一方之固體絕緣母線配設於筐體內之下部側而具備雙重母線之開關器，所以可提供小型‧重量輕‧可信賴性高，可以使筐體的各機器的檢修或者相關於一方母線的作業，在不停止對負荷的供電的情況下來實施之開關器。

以下，使用圖面說明本發明之開關器之實施型態。

圖1係顯示本發明之開關器之一實施型態的構成之配線圖。於圖1，本發明之開關器之一實施型態，係列盤構成對負荷供給電源之配電盤1等，將母線配線於上下方向之雙重母線型式的開關器，各配電盤1，大致構成為包括於各配電盤1的上部連通往鄰接盤的第1母線2、於各配電盤1的下部連通往鄰接盤的第2母線3、單側被連接於第1母線2的上部遮斷器4、單側被連接於第2母線3的下部遮斷器5、被連接於此上部遮斷器4的另一側與下部遮斷器5的另一側的第3母線6、以及被連接於第3母線6之對各負荷供給電力的電力纜線7。其係導電地把上部遮斷器4與下部遮斷器5，串聯連接於第1母線2與第2母線3之間，藉由列盤構成，複數之上部遮斷器4，4，‧‧‧被導電地並聯連接於第1母線2，複數之下部遮斷器5，5，‧‧‧被導電地並聯連接於第2母線3。

於通常運用時，以例如來自不同的系統的電源充電第1母線2與第2母線3，投入上部遮斷器4或下部遮斷器5之任一方而對負荷供給電力。在來自單方的系統的給電停止的場合，雖然一方的母線是停電的，但釋放被連接於停電側的母線之遮斷器，投入連接於充電側的母線之遮斷器，可以繼續對負荷供給電力。

於本實施型態，第1母線2、第2母線3、以及第3母線6之分別的母線構件，使用以固體絕緣物絕緣母線導體的外周部使成為接地電位之相同規格的固體絕緣母線。

其次，使用圖2至圖4詳細說明本發明之開關器之一實施型態。

圖2至圖4係顯示本發明之開關器的實施型態之圖，圖2係顯示本發明之開關器之一實施型態之縱剖面圖，圖3係顯示圖2所示之本發明之開關器之一實施型態之概略配線圖，圖4係顯示本發明之開關器之一實施型態之背面圖。

於圖2及圖3，開關器之筐體11，藉由接地金屬板之隔板12被區隔為正面側與背面側，於背面側(圖2之左側)被區劃形成母線室16，於母線室16的上部側與下部側，進而藉由蓋13、13區劃形成上部母線室16A與下部母線室16B。另一方面，於正面側(圖2之右側)的上下，進而藉由密閉蓋14、14區劃形成2個機器室15、15。此密閉蓋14之設置目的，主要在於防止作業員等遭遇來自遮蔽器等充電部的觸電事故。此外，密閉蓋14上安裝膠墊等的話可以使機器室15防塵化。結果，可以謀求機器室15的清掃之省力化。於筐體11的前面側，設有可開閉的正面門11A，同樣地於背面側，設有可開閉之背面門11B。此外，在機器室15、15與正面門11A的背側之間，被區劃形成控制室17。於正面門11A，被安裝著保護控制器26。

於機器室15、15的底部，分別於隔板12與筐體11的兩側面內側配置使外周之3個邊被固定之約略矩形的支撐板18、18。於此支撐板18、18之上，分別載置著2個開閉器單元19、19。開閉器單元19，係由進行電源電路的電流遮斷之真空遮斷器(VCB)20之遮斷部21a、進行遮斷部21a的開閉操作之真空遮斷器20的操作器21、被配置於真空遮斷器20的負荷側的端子之變流器(CT)22、以及被配置於真空遮斷器20的電源側的端子之零相變流器(ZCT)23所構成。

2個開閉器單元19、19於分別的前面側(圖1之右側)具有正面蓋41。於此正面蓋41，於其上下方向約略中央處被安裝著棒狀的拉出把手25。2個開閉器單元19、19分別被搭載於平板車24。此外，於平板車24，於其上部，以覆蓋住真空遮斷器20與操作器21的正面側與兩側面之3面的外周的方式立起設有框架27。於此框架27被安裝著變流器21、零相變流器22。

構成前述的開閉器單元19的真空遮斷器20、變流器22、零相變流器23，如圖3所室被串聯連接。零相變流器23，被配置於真空遮斷器20的電源側，變流器22被配置於真空遮斷器20的負荷側。

於開閉器單元19的背部，如圖2所示，被配置著連接於真空遮斷器20的可動電極側(下側)的端子28、與連接於真空遮斷器20的固定電極側(上側)的端子29。這些端子28、29，透過大氣中斷路用絕緣襯(bushing)部可接離地被連接於連接在後述的上部及下部的母線室16A、16B內的主母線30之聯絡母線31、輔助聯絡母線32。

於圖2，在上部及下部母線室16A、16B內，3相之被固體絕緣的上部主母線30A、下部主母線30B透過作為連接構件的連接轉接器34、34，分別被配設為與筐體11的前面平行(於圖2係與紙面直交的方向)。於此上部及下部主母線30A、30B，透過連接轉接器34、34被連接著固體絕緣的聯絡母線31、31之一端。此聯絡母線31之另一端，分歧為一方側的連接端子31a與另一方側的連接端子31b。被連接於上部主母線30A的聯絡母線31之另一方側的連接端子31a，以可與上側的開閉器單元19的端子29接離的方式被導入機器室15內。被連接於下部主母線30B的聯絡母線31之一方側的連接端子31b，以可與下側的開閉器單元19的端子28接離的方式被導入機器室15內。

此外，在上部母線室16A的下側，且為下部母線室16B的上側，配置著被固體絕緣的輔助聯絡母線32。於此輔助聯絡母線32，有後述之拉出母線33的一端之連接端子33a連接的連接部32a被形成於中間部，可與開閉器單元19的端子接離的連接端子32b、32c被形成於兩端部。以上段的開閉器單元19的下側端子28與下段的開閉器單元19的上側端子29可以接離的方式使輔助聯絡母線32的連接端子32b與32c分別被導入機器室15內。進而，於輔助聯絡母線32的後部被配置著固體絕緣的拉出母線33。於此拉出母線33的一端設有連接端子33a，此連接端子33a在前述之輔助聯絡母線32的連接部32a被連接。拉出母線33的另一端，被連接於纜線39的一端被連接之纜線頭38。此纜線39的另一端往筐體11的下方拉出，連接於負荷。

上部主母線30A、下部主母線30B、聯絡母線31、輔助聯絡母線32、拉出母線33之各個，係將銅之導體以例如矽橡膠或者環氧樹脂等固體絕緣物覆蓋，於其表面塗佈導電塗料，同時為接地電位。這些母線，藉由這樣的絕緣而被無氣化，不需要氣體管理所以操作性變佳，同時即使於母線室16內混入粉塵或異物，也因為維持絕緣性的緣故可以確保安全性，同時節省維修、謀求檢修的省力化。

此外，於本實施型態，將上下2段的開閉器單元19、19配置於上部主母線30A與下部主母線30B的上下方向的中間。藉此，例如，即使在上下任一方之主母線，或者開閉器單元發生事故的場合，也可以繼續對負荷之供電，同時實施事故部位的修復作業。

開關器，於其背面圖如圖4所示，顯示構成開關器的列盤、被固體絕緣的上部主母線30A、下部主母線30B、聯絡母線31、輔助聯絡母線32、拉出母線33與各機器室15的背面部之連接配置狀態。此處，構成各盤的筐體11的寬幅方向(圖4的左右方向)的寬幅，被形成約600mm，可謀求小型‧輕重量化。此外，列盤構成之上部主母線30A、下部主母線30B之連接，係以由兩鄰之盤延伸的這些主母線30A、30B之一端在水平方向的開口部連接之T字形的連接轉接器34來進行的。又，此固體絕緣母線30的絕緣規格係額定電壓24kV者，提高安全性與可信賴性，同時也不需要母線的清掃等作業。

其次，使用圖5說明前述之本發明之構成開關器的開閉器單元19之詳細內容。圖5係顯示構成本發明之開關器之一實施型態的開閉單元之縱斷側面圖。於圖5，因為與圖1至圖4所示之符號為相同符號者是同一部分，所以省略其詳細的說明。

構成開閉器單元19的真空遮斷器20，被搭載於具有4個車輪的平板車24，係以被配置於平板車24的前側之操作器21，以及由被配置於其後部的3個絕緣筒40構成的遮斷部21a所形成的。於操作器21的前面，被設有正面蓋41，於其上下方向約略中央處被安裝著棒狀的拉出把手25。

於真空遮斷器20的遮斷部21a，例如於上側被水平地安裝著3個固定電極側端子29，於下側被水平地安裝著3個可動電極側端子28。

於框架27的上部，被安裝著分別覆蓋3相之中的2相之固定電極側端子29的變流器22、22，於下部，被安裝著以1個鐵芯覆蓋3相之可動電極側端子28的跑道形零相變流器23。此外，於框架27的側部，將半橢圓狀的缺口46在上下方向上設於2個處所。這是為了避免因為在真空遮斷器20的外周設置框架27而導致絕緣性能降低的目的而設置的。

其次，使用圖6說明前述之本發明的開關器之筐體內的機器在檢修時的動作。圖6係說明本發明之開關器之一實施型態的機器檢修時的動作之配線圖。於圖6，因為與圖2至圖4所示之符號為相同符號者是同一部分，所以省略其詳細的說明。

以下說明檢修跨開關器的列盤之上部主母線30A，與特定的盤之上段的開閉器單元19的場合。

(1)如圖6所示，進行透過下段的真空遮斷器20、20、‧‧‧由下部主母線30B進行對各負荷的供電之電路構成。

(2)上段之真空遮斷器20、20、‧‧‧全部為開放狀態，使上部主母線30A為停電狀態。

(3)把被配設上段的真空遮斷器20的上段之開閉器單元19、19、19‧‧‧由筐體11、11、‧‧‧拉出而配置於斷路位置。

(4)取下圖2所示之上部母線室16A的蓋13，進行上部主母線30A的檢修。

(5)檢修結束後，安裝上部母線室16A之蓋13，依照前述(3)，(2)，(1)的順序進行復原作業。

固體絕緣母線，藉由以固體絕緣物覆蓋導體的周圍，於其表面塗布導電塗料，使表面成為接地電位，使得即使人體誤觸母線也不會發生感電事故。藉由使用此固體絕緣母線構成上部主母線30A、下部主母線30B、聯絡母線31、輔助聯絡母線32、拉出母線33，而成為沒有暴露的高壓部之構造。

因此，在如前所述進行上部主母線30A，或上段的開閉器單元19的檢修時，也沒有必要開放下段的真空遮斷器20，可以在繼續對負荷供給電力的狀態下進行檢修作業。此外，從前的雙重母線之開關器，與通常的開關器相比，在母線間必須要留有絕緣距離，所以設置空間的縮小化是困難的。於本實施型態，使用固體絕緣母線，所以設置空間的縮小化變成可能。

根據前述之本發明的開關器之一實施型態的話，因為構成為將一方之固體絕緣母線配置於筐體內之上部側，將另一方之固體絕緣母線配設於筐體內之下部側而具備雙重母線之開關器，所以可提供小型‧重量輕‧可信賴性高，可以使筐體11的各機器的檢修或者相關於一方母線的作業，在不停止對負荷的供電的情況下來實施之開關器。

此外，根據前述之本發明之開關器之一實施型態的話，因為將上下2段之開閉器單元19、19配置於上部主母線30A與下部主母線30B之上下方向的中間，所以例如在上下之任一方的主母線，或是在開閉器單元發生事故的場合，也可以藉由單方的母線與開閉器單元繼續對負荷供電，同時實施事故部位的復原作業。

1．．．配電盤

2．．．第1母線

3．．．第2母線

4．．．上部遮斷器

5．．．下部遮斷器

6．．．第3母線

11．．．筐體

12．．．隔板

13．．．蓋

14．．．密閉蓋

15．．．機器室

16．．．母線室

17．．．控制室

18．．．支撐板

19．．．關閉器單元

20．．．真空遮斷器

21．．．操作器

22．．．變流器

23．．．零相變流器

24．．．平板車

30．．．主母線

30A．．．上部主母線

30B．．．下部主母線

31．．．聯絡母線

32．．．輔助聯絡母線

33．．．拉出母線

圖1係顯示本發明之開關器之一實施型態的構成之配線圖。

圖2係顯示本發明之開關器之一實施型態之縱剖面圖。

圖3係顯示圖2所示之本發明之開關器之一實施型態之概略配線圖。

圖4係顯示本發明之開關器之一實施型態之背面圖。

圖5係顯示構成本發明之開關器之一實施型態的開閉單元之側面圖。

圖6係說明本發明之開關器之一實施型態的機器檢修時的動作之配線圖。

11．．．筐體

12．．．隔板

13．．．蓋

14．．．密閉蓋

15．．．機器室

16．．．母線室

18．．．支撐板

19．．．關閉器單元

20．．．真空遮斷器

21．．．操作器

22．．．變流器

23．．．零相變流器

24．．．平板車

30A．．．上部主母線

30B．．．下部主母線

31．．．聯絡母線

32．．．輔助聯絡母線

33．．．拉出母線

16A．．．上部母線室

16B．．．下部母線室

21a．．．遮斷部

25．．．拉出把手

26．．．保護控制器

27．．．框架

28．．．可動電極側(下側)的端子

29．．．固定電極側(上側)的端子

31a．．．連接端子

31b．．．連接端子

32a．．．連接部

32b．．．連接端子

32c．．．連接端子

33a．．．連接端子

34．．．連接轉接器

38．．．纜線頭

39．．．纜線

41．．．正面蓋

Claims (4)

1. 一種開關器，係將主母線配置於上下方向之雙重母線形式之開關器，其特徵為具備：具有藉由接地金屬板而區劃形成於正面側的機器室與區劃形成於背面側的母線室之筐體、於前述筐體之母線室內的上部與下部，分別被配置於前述筐體的寬幅方向，以固體絕緣物覆蓋導體使其表面為接地電位之上部主母線與下部主母線、被配置於前述機器室內，具有透過以固體絕緣物覆蓋導體使其表面電位為接地電位的聯絡母線使一方側被連接於前述上部主母線的遮斷器之上部開閉器單元、被配置於前述機器室內，具有透過以固體絕緣物覆蓋導體使其表面電位為接地電位的聯絡母線使一方側被連接於前述下部主母線的遮斷器之下部開閉器單元、以及被配置於前述母線室內，一方端被連接於前述上部開閉器單元之另一方側與前述下部開閉器單元之另一方側，另一方端被連接於纜線之以固體絕緣物覆蓋導體使其表面電位為接地電位的拉出母線；使前述上部開閉器單元之遮斷器與前述下部開閉器單元的遮斷器，導電地串聯連接於前述上部主母線與前述下部主母線之間。
2. 如申請專利範圍第1項之開關器，其中藉由進行列盤構成，使複數之前述上部開閉器單元之遮斷器被導電地並聯連接於前述上部主母線，複數之前述 下部開閉器單元之遮斷器被導電地並聯連接於前述下部主母線。
3. 如申請專利範圍第1或2項之開關器，其中前述固體絕緣物為矽橡膠(silicone rubber)。
4. 如申請專利範圍第1或2項之開關器，其中前述固體絕緣物為環氧樹脂。