JP4058907B2 - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Description

本発明はガス絶縁開閉装置に係り、特に、変電所や開閉所などの電気所に設置されるものに好適なガス絶縁装置に関する。

複数の密閉容器内に遮断器，断路器，接地開閉器，計器用変流器等、及びそれらの機器を電気的に接続する通電導体を収納し、絶縁性ガスを充填した装置であるガス絶縁開閉装置は、絶縁性能に優れ、機器の小型化に好適で、かつ安全であるので、変電所等に広く設置されている。

このようなガス絶縁開閉装置の断路器は、タンクの外部に設けられた操作器により機構部，絶縁棒を駆動して可動接触子を主回路から接離するように構成されている。

例えば、平成９年電気学会全国大会論文Ｎo.１５８４の第３８２頁から第３８３頁に記載のように、下方に母線を、その上部に極間、その上に駆動部を配置し、絶縁棒に接続された可動接触子と同相の導体を貫通させたガス絶縁開閉装置がある。

また、特開昭４９−７８８５０号公報には、横置きの三相一括形の遮断器に横置きの三相一括形の変成器カプセルを接続し、変成器カプセルに縦形の三相一括形の連結カプセルを接続し、この連結カプセルの左右に三相一括形の断路器を介して三相一括形の主母線を接続したガス絶縁開閉装置が記載されている。

特開昭４９−７８８５０号公報 平成９年電気学会全国大会論文Ｎo.１５８４の第３８２頁から第 ３８３頁及び同論文Ｎo.１５８９の第３９２頁

平成９年電気学会全国大会論文Ｎo.１５８４の第３８２頁から第３８３頁に記載のような三相一括形のガス絶縁開閉装置を用い、母線断路器から主母線を横方向に引き出す場合、断路器には水平方向に絶縁スペーサが配置されることになり、この絶縁スペーサに金属異物が溜まってしまい、信頼性が低下するという問題がある。また、平成９年電気学会全国大会論文Ｎo.１５８９の第３９２頁に記載のように、相分離形の断路器構造の場合、断路器タンク内に上下方向に３本の導体が配置され、主回路を横方向に引き出すことは可能であるが、相分離形の断路器を構成する上で上下方向に主母線容器が配置されることになるため、据え付け高さが高くなるという問題がある。

また、特開昭４９−７８８５０号公報に記載のガス絶縁開閉装置は、遮断器，変成器カプセル，連結カプセル，断路器を三相一括形で構成しているので、遮断器，変成器カプセル，断路器の容器の外径が大きくなり、ガス絶縁開閉装置の高さを低くできないという欠点があった。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、装置全体の高さを低減することが可能なガス絶縁開閉装置を提供することにある。

本発明のガス絶縁開閉装置は、上記目的を達成するために、水平方向に配置された容器内に一相の導体が収納された遮断器ユニットと、該遮断器ユニットの導体に接続され垂直方向に伸延すると共に、該遮断器ユニットの導体と接続している側とは反対側端が十字状に形成された接続導体と、該十字状接続導体の一方の水平方向側に配置された三相一括形の第１の主母線と、前記十字状接続導体の他方の水平方向側に配置された三相一括形の第２の主母線と、前記第１の主母線と接続導体を接続する第１の断路器と、前記第２の主母線と接続導体を接続する第２の断路器と、前記第１の主母線を挟んで前記第１の断路器とは反対側に配置され、前記第１の断路器を開閉操作する操作棒を有する第１の操作器と、前記第２の主母線を挟んで前記第２の断路器とは反対側に配置され、前記第２の断路器を開閉操作する操作棒を有する第２の操作器とを備え、
前記第１及び第２の操作器のそれぞれの操作棒が、前記第１及び第２の主母線のそれぞれの容器を貫通して前記第１及び第２の断路器のそれぞれまで延びていることを特徴とする。

本発明によれば、第１及び第２の断路器と第１及び第２の操作器及び第１及び第２の主母線を、同一の水平面内に位置させているため、装置全体の低層化を可能としている。

装置全体の高さを低減することを可能としたガス絶縁装置を提供するという目的を、簡単な構成で実現した。

本発明のガス絶縁開閉装置の一実施例を図１から図２５に基づいて説明する。

図１に示すように、送電線は変電所に設置された鉄塔（図示せず）からブッシング１に接続されている。図１に示すように、本実施例では送電線回線２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが４回線、変圧器回線３ａ，３ｂが２回線の場合を示している。主母線は、甲の主母線４ａ，４ｄと乙の主母線４ｂ，４ｃの２つの主母線がほぼ並行に配置されている。送電線回線２ａと２ｂとの間の主母線４ａ，４ｂには、母線連絡回線５ａ及び変圧器回線３ａが順次接続され、変圧器回線３ａは変圧器７ａに接続されている。送電線回線２ｂと送電線回線２ｃとの間の主母線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄには、それぞれ母線区分回線６ａ，６ｂが設けられている。送電線回線２ｃと送電線回線２ｄとの間の主母線４ｃ，４ｄには、変圧器回線３ｂ及び母線連絡回線５ｂが順次接続され、変圧器回線３ｂは、変圧器７ｂに接続されている。

図２に示すように、ブッシング１と各送電線回線２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとの間は、三相一括形の母線８で接続されている。母線８は、一相ずつ分離されて送電線回線２ａ，
２ｂ，２ｃ，２ｄのそれぞれに接続されている。母線８は、ガス区画された避雷器ユニット９，ガス区画された計器用変圧器ユニット１０，接地装置と共にガス区画された断路器ユニット１１ａ，１１ｂ，計器用変流器ユニット１２，遮断器ユニット１３，計器用変流器ユニット１４，主母線４ａ，４ｂからの分岐部２５０に設けられた２つの主母線断路器ユニット１５ａ，１５ｂに順次接続されている。

母線連絡回線５ａ，５ｂは、図３に示すように、主母線４ａに主母線断路器ユニット
２０，接地装置ユニット１６，計器用変流器ユニット１７，遮断器ユニット１８，計器用変流器ユニット１９，主母線断路器ユニット２１が順次接続され、主母線断路器ユニット２１は主母線４ｂに接続されて構成されている。これらのユニットは、一列に配列され、接続口が同方向に設けられている。

変圧器回線３ａ，３ｂは、図４に示すように、主母線４ａ，４ｂのそれぞれに主母線断路器ユニット２５，２６が接続され、分岐部２５１に主母線断路器ユニット２５，２６に計器用変流器ユニット２７，遮断器ユニット２８，計器用変流器ユニット２９，接地装置ユニット３０，避雷器３１，母線３２が順次接続されて構成されており、母線３２は変圧器３３に接続されている。

母線区分回線６ａ，６ｂは、２つの主母線４ａ，４ｃ及び２つの主母線４ｂ，４ｄの中央側に配置されており、図３に示す母線連絡回線５ａ，５ｂと同様に構成されている。母線区分回線６ａにより２つの主母線４ａ，４ｃが接続され、母線区分回線６ａ，６ｂにより主母線４ｂ，４ｄが接続されている。図１に示すように、母線区分回線６ａ，６ｂの分岐母線の他端に、主母線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが配置されている水平面に計器用変圧器ユニット２２ａ，２２ｂが設けられている。

このように、母線区分回線６ａ，６ｂの主母線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの軸線とは直交する方向に主母線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとほぼ同じ高さで計器用変圧器ユニット２２ａ，２２ｂを設けているので、送電線回線２ｂと２ｃとの間の空間を短縮でき、計器用変圧器ユニットを主母線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの他の部分に設ける必要がなくなり、主母線４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの長さを短くすることができる。又、母線区分回線６ａ，６ｂに母線連絡回線５ａ，５ｂを採用しているガス絶縁開閉装置を用いることにより、機器の共用化をはかることができる。又、母線区分回線６ａ，６ｂ軸線を主母線４ａ〜４ｄと平行方向に配置することにより、送電線回線２ｂと２ｃ間を短縮できる。

このような２回線の送電線回線，母線連絡回線，母線区分回線，変圧器回線を備えたガス絶縁開閉装置は、幅約１３ｍ，長さ約３０ｍ以内の敷地面積に設置されている。

三相分並列したガス絶縁開閉装置は、図５及び図６に示すように構成されている。即ち、三角形の各頂点に配置された三相の導体を一括して容器内に収納した三相一括形の主母線４ａ，４ｂの各相は、分岐部２５０を介して主母線断路器ユニット１５ａ，１５ｂに接続されて、各相個々に回線を構成している。この三相分の回線を構成するガス絶縁開閉装置は、例えば操作器もしくは遮断器ユニットの容器のうち外径が大きい方同士を接触させて並設させることができるし、隙間を設けて近接させて並設させることができる。

送電線回線に用いられるガス絶縁開閉装置の構成について、図７及び図８を用いてより詳細に説明する。図７に示すように、下方側には水平方向に遮断器ユニット１３が設置され、遮断器ユニット１３の可動接触子を駆動する操作器４１が遮断器ユニット１３の左方側に配置されている。遮断器ユニット１３の上部には計器用変流器ユニット１４及びフランジを介して母線接続導体４６が設けられている。母線接続導体４６と遮断器ユニット
１３に接続されている導体４６ａとは、チューリップコンタクト部２０３により電気的に接続されている。遮断器ユニット１３，計器用変流器ユニット１４，母線接続導体４６の接続部には絶縁スペーサが設けられていない構造となっている。このことにより、接地装置５２の開閉動作により万一異物が発生しても絶縁スペーサに異物が付着することを防ぐことができる。母線接続導体４６は、十字形状に形成され、その左右方向は絶縁スペーサ
４７ａ，４７ｂで固定支持されている。母線接続導体４６の上部には、接地装置５２がフランジを介して接続されている。母線接続導体４６を固定支持する絶縁スペーサ４７ａ，４７ｂの両側には、主母線断路器ユニット１５ａ，１５ｂが設けられ、主母線断路器ユニット１５ａ，１５ｂの外側には、主母線断路器ユニット１５ａ，１５ｂ内に設けられた断路器の可動接触子を操作するための操作器４２，４３が設けられている。断路器の操作軸は三相とも容器の中心軸に配置され、主母線のうちの容器の中心線上に配置した導体を挟んで一端に極間を、他端に操作機構部を配置している。主母線４ａ，主母線断路器ユニット１５ｂにはそれぞれ取り外し可能な支柱２０１，２０２が遮断器ユニット１３との間に設けられており、遮断器ユニット１３などの事故時に遮断器ユニット１３を取り外す時でも主母線４ａ，４ｂ，主母線断路器ユニット１５ａ，１５ｂを支柱２０１，２０２を据え付け面から支える長い支柱と取り替えることによって支持できるようになっている。

このように、主母線断路器ユニット１５ａ，１５ｂを上下方向に重ねることなく、水平方向に２つ並設して据え付け高さを低減している。本実施例のガス絶縁開閉装置は、三相一括形の主母線４ａ，４ｂから各相個々に回線を構成しているので、一相当たりの遮断器ユニット１３の外径を小さくでき、主母線断路器ユニット１５ａ，１５ｂの外径も小さくできるので、ガス絶縁開閉装置の高さを低くすることができる。例えば３００ｋＶクラスのものでもガス絶縁開閉装置の高さは２ｍ７０cm以下にすることができ、一体でトレーラで輸送することができる。このため、運送費を低減することができる。又、絶縁スペーサ４７ａ，４７ｂを垂直方向に設置することができるので、絶縁スペーサ４７ａ，４７ｂの面に金属異物が溜まることを防止することができ、絶縁上の信頼性が向上する。又、接地装置５２は、主母線４ａ，４ｂのいずれかに設けてもよい。この場合は水平に設けた絶縁スペーサを設けてもよく、遮断器ユニット１３の区画が小さくでき、保護監視の面で有利になる。

図７に示す例では、遮断器ユニット１３の右方に計器用変流器ユニット１２がフランジを介して接続されている。計器用変流器ユニット１２には、絶縁スペーサ４８を介して縦形の線路側の断路器ユニット１１が設置されている。接地装置５２，計器用変流器ユニット１４，遮断器ユニット１３,計器用変流器ユニット１２は、絶縁スペーサ４７ａ,４７ｂ，４８によって区画されたガス区画内に配置されており、このように構成することにより、遮断部からできるだけ離れた位置に絶縁スペーサ４８を設置することができ、遮断器ユニット１３の事故電流遮断時に絶縁スペーサに及ぼす影響を少なくできる。又、遮断部のガス量が増えて、遮断性能が向上する。線路側の断路器ユニット１１には、主母線断路器ユニット１５ａの下方側に突出した接地装置４５が水平方向に配置されている。又、線路側の断路器ユニット１１の右方側で遮断器ユニット１３の延長上には、接地装置４４が設けられている。断路器ユニット１１内には後に詳述するように、断路部を構成する固定電極１２１と可動電極１２２が設けられており、この両電極の位置には断路器ユニットの断路器容器にフランジ２０４が設けられている。又、線路側の断路器ユニット１１の右方に絶縁スペーサ４９を介して計器用変圧器ユニット１０がＴ字形状の導体を介して上方に接続され、下方側に引き延ばされた導体５３は、絶縁スペーサ５０を介して分岐部を有する導体５４に接続され、導体５４の上方には絶縁スペーサ５１を介して縦形の避雷器ユニット９が接続されている。

遮断器ユニット１３，断路器ユニット１１は架台２０５に載置され、計器用変圧器ユニット１０，避雷器ユニット９は架台２０６に載置されている。架台２０５，２０６の下部には、図８に示すようなＩ形鋼２５２が設けられ、このＩ形鋼２５２により架台２０５，２０６が支持されている。上述したように、母線接続導体４６と導体４６ａはチューリップコンタクト２０３で電気的に接続されており、また、断路機ユニット１１にはフランジ２０４が設けられているので、遮断器ユニット１３及び断路器ユニット１１の固定電極
１２１側は、ガス抜きを行った後、フランジを取り外すことにより切り離すことが可能になっている。そのため、万一遮断器ユニット１３を取り外す必要が生じた場合は、一度ジャッキアップしてＩ形鋼２５２を取り去り、その後架台２０５を下方に移動させることにより遮断器ユニット１３を取り外すことができる。このため、万一の事故時に早急な取り替えができる。又、Ｉ形鋼２５２は、現地で取り付けるので、輸送時のガス絶縁開閉装置の高さを増加させることがない。本実施例では、Ｉ形鋼で説明したが、Ｉ形鋼でなくともジャッキダウンできる部材であれば適用することができる。

図８は、送電線回線に用いられるガス絶縁開閉装置の別の例で、主母線４ａ，４ｂから線路側の断路器ユニット１１までは、図７に示す例と同様に構成されている。図８に示す例では、線路側の断路器ユニット１１には、絶縁スペーサ４９を介してケーブルヘッド
４０が接続されている。ケーブルヘッド４０は、導体よりも下方側に配置されている。ケーブルヘッド４０には、絶縁スペーサ５５を介して縦形の避雷器ユニット９が接続されている。避雷器ユニット９の上部には、絶縁スペーサを介して計器用変圧器ユニット１０が接続されている。

このように構成することにより、遮断器ユニット１３及び操作器４１の上方に２つの主母線及び主母線断路器ユニットを水平方向に配置することができ、三相一括の主母線から各相個々に回線を構成しているので、遮断器ユニットの外径を小さくでき、主母線断路器ユニットの外径も小さくでき、ガス絶縁開閉装置の高さを低減することができる。又、下方に配置した遮断器に縦形の線路側の断路器を接続しているので、計器用変圧器ユニット１０，避雷器ユニット９，ケーブルヘッド４０の高さも主母線断路器ユニット１５ａ，
１５ｂの高さと同程度の高さにすることができる。又、万一遮断器ユニット１３を取り外す必要が生じた場合、ガス抜きを行った後、フランジを取り外して切り離すことにより遮断器ユニット１３を取り外すことができるので、万一の事故時に早急な取り替えができる。

図９から図１４に主母線断路器ユニット１５ａ，１５ｂの詳細を示す。主母線断路器ユニット内の母線接続導体４６側には、母線断路器ユニット部６０が形成され、母線接続導体４６とは反対側に導体６３，６４，６５が配置され、これらの導体を挟んで母線断路器ユニット６０とは反対側に機構部６１が配置されている。母線容器６２の両端には、三相分の導体６３，６４，６５を一括で固定支持する絶縁スペーサ６６が設けられている。導体６３，６４，６５は、三角形の各頂点に配置されており、導体６３，６４は母線接続導体４６側に、導体６５は機構部６１側に設けられている。この場合は、図８と図２４を比較すると分かるように、母線接続が逆方向になっても三角形の頂点の向きが変わることで、接続困難となることがない。ここで、導体６３，６４，６５を三角形状に配置する例で説明したが、一直線状に配置してもよい。

母線断路器ユニット部６０は、母線容器６２の軸線とは直交する方向に三相それぞれ分離された断路器容器７４又は母線容器６２の分岐部で構成され、断路器容器７４内に夫々の導体６３，６４，６５の分岐導体が設置されている。断路器容器７４の端部には単相の分岐導体を固定支持する絶縁スペーサ６７が設置され、主母線断路器ユニット１５の気密を保っている。絶縁スペーサ６７には、固定側導体６８が取り付けられ、固定接触子６９が形成されている。この固定側導体６８は、断路器容器７４の中心線部に配置されている。一方、機構部６１は、それぞれ分離された機構部容器７０内に設けられており、機構部６１のリンク７５は、機構部容器７０の外部に設けられた操作器に接続されている。リンク７５には、絶縁棒７１を介して可動接触子７２が接続されている。

可動側導体７３は、断路器容器７４の中心軸に配置され、固定側導体６８と対向するように配置されている。図１２から図１４に示すように、導体６３，６４，６５は、夫々分岐導体により可動側導体７３に接続されている。可動側導体７３の中央部には、貫通穴が設けられている。導体６５には、図１０に示すように、可動側導体７３に設けられた貫通穴と対応する位置に三相分の貫通穴が形成され、この貫通穴が形成された部分は、通電容量を確保するため、局部的に太い部分７６が形成されている。このように、導体６３，
６４に接続される可動側導体７３は、局部的に太い部分７６により断路器容器７４の中心線部になるように形成され、導体６３，６４と固定側導体６８とを電気的に接離にする可動接触子７２を駆動する絶縁棒７１は、他相である導体６５に設けられた貫通穴内を移動するようになっている。導体６５と固定側導体６８とを電気的に接離する可動接触子７２を駆動する絶縁棒７１は、導体６５に設けられた貫通穴内を移動するようになっている。又、可動側導体７３に設けられた貫通穴を絶縁棒７１及び絶縁棒７１に接続された可動接触子７２が移動し、固定接触子６９と可動側導体７３が電気的に接離可能となっている。

このように構成することにより、二相の導体と固定側導体とを電気的に接離する可動接触子を駆動する絶縁棒を他の相に設けられた貫通穴内を移動する構成としているので、操作機構部を導体６３〜６５に対して母線断路器ユニット６０と反対側の同じ面方向に設けることができる。又、三相分のリンク７５を水平方向に同程度の高さに設けることができ、操作機構部を簡単な構成にすることができる。又、三相分の貫通穴を機構部側の導体に設けているので、可動接触子を大きく形成できる、可動側導体７３を大きく形成できる等の自由度が増す。

絶縁棒７１に取り付けられているリンク７５の駆動機構について、図１５から図１８を用いてより詳細に説明する。該図に示す如く、母線容器６２の主母線断路器とは反対側にリンク７５を収納している機構部容器８０が設けられている。また、母線容器６２には、円筒容器部分８１が溶接等により接合され、円筒容器部分８１にはフランジ８２が接合されている。機構部容器８０にはフランジ８３が設けられており、シール材を介してフランジ８２，８３をボルトで固定することにより、機構部容器８０は母線容器６２に取り付けられている。機構部容器８０は、断面が長方形状又は長円状に形成され、その長い方の部分にリンク７５及び絶縁棒７１が配置されている。絶縁棒７１とリンク７５は、接続部
８７で回転可能に接続されている。リンク７５の接続部は曲線形状の穴が形成されており、絶縁棒７１の接続部がその穴内を移動することにより、直線運動できるようになっている。リンク７５には軸８４が挿入される穴８５が設けられ、三相のリンク７５の穴８５を軸８４が貫通して取り付けられている。

機構部容器８０の外側には、シール材が設けられた止め金具８５，８６がボルトにより取り付けられ、軸８４のシール及び回転支持をしている。機構部容器８０の接続部８７に対応する位置には、点検窓８８が設けられており、シール材を介して封止板８９がボルトにより固定されている。図１５に示すように、主母線４ａ，４ｂの夫々に設けられた軸
８４の一端は、操作器４２，４３が取り付けられており、図１５に示す例では、操作器
４２，４３の同方向に設けられている。

接地装置５２の機構部も上述した主母線断路器ユニットの機構部と同様に構成されている。図７及び図８に示すように、母線接続導体４６の上部には、容器にフランジが設けられ、このフランジと接地装置５２の機構部容器９０に設けられたフランジとは、シール材を介してボルトにより結合されている。機構部容器９０は、機構部容器８０と同様に構成されているが、操作器は、操作器４２，４３とは反対方向に設置されている。

上記したように、三相分のリンク７５を水平方向に同程度の高さに設けることができるので、一体形成されたもしくは連結された１本の軸で連結することができる。又、このように、三相分のリンク機構を軸で連結しているので、各相のリンクとの結合のための調整の手間を少なくすることができる。

計器用変流器ユニット１２は、次のように構成されている。図１９に示す計器用変流器は内装形であり、図２０に示す計測器用変流器は外装形である。図７及び図８には、外装形の例を示しているが、内装形のものを適用してもよい。

計器用変流器ユニット１２は、チューリップコンタクト１０４で接続されている導体
１０３の外周側の絶縁スペーサ４８と容器のフランジ部１０８との間で変流器ケース101，変流器１００，絶縁プレート１０２が配置されている。計器用変流器ユニット１２は、遮断器ユニット１３とは、別体で形成されており、別体で形成することにより、計器用変流器ユニットを省略可能な場合は、断路器ユニット１１を直接接続することができる。又、計器用変流器ユニットが故障した場合の取り替えが容易になる。変流器ケース１０１の外周側には、保護カバー１０５が設置されている。変流器１００は、絶縁プレート１０２に設けられた止め具１０９により固定され、形状は外径を大きく幅を小さく形成されている。

このように構成されているので、計器用変流器ユニットの長さを短く形成でき、保護カバーを介してリード線を外部に取り出すことができる。

内装形変流器ユニットは、絶縁スペーサ４８と容器のフランジ１０８との間の導体の外周側に変流器ケース１０６が設置され、変流器ケース１０６の内側に変流器１００が配置され、変流器ケース１０６に設けられた止め具１０９により固定されている。変流器ケース１０６には、密封端子取合口１０７が設けられて、変流器１００のリード線が外部に取り出されている。変流器１００は外径が小さく、幅が厚く形成されている。

このように形成されているので、計器用変流器ユニットの長さは短くはならないが、外径を小さくできるので、遮断器ユニットに取り付ける際のボルト取り付けを容易に行える。又、部品点数を少なくできる。

以上の説明では、変流器ユニット１２について説明したが、変流器ユニット１４では、絶縁スペーサ４８の代わりに容器に接続されている。又、変流器ユニット１２は遮断器ユニット１３と一体的に形成してもよい。

図２１から図２３を用いて断路器ユニット１１の構成をより詳細に説明する。該図に示す如く、円筒形状の断路器容器１１０の上部と下部には、断路器容器１１０の軸線と直交する方向に円筒形状の容器１１２と１１１が設けられている。容器１１１の一方の側は、変流器ユニット１２の絶縁スペーサ４８とフランジを介して接続され、他方の側は、接地装置４４の機構部容器１１４がフランジを介して接続されている。容器１１２の一方の側は、接地装置４５の機構部容器１１５がフランジを介して接続され、他方の側は、絶縁スペーサ４９とフランジを介して接続されている。断路器容器１１０の上部は、断路器の機構部容器１１６が接続されている。

絶縁スペーサ４８で固定支持された導体１１７には、その軸線方向に接地装置４４の固定電極１１８が設けられ、断路器容器１１０の軸線方向には断路器の固定電極１２１が設けられている。機構部容器１１４には、密封端子により固定されたアースバー１２０が取り付けられ、可動電極１１９と接触するように構成されている。アースバー１２０は接地されている。運転が正常時は、可動電極１１９と固定電極１１８は開状態となっており、点検時等にリンク１２６を介して接続されている操作器により操作されて可動電極１１９が固定電極１１８に接触し、接地する。

容器１１２に取り付けられた絶縁スペーサ４９に固定支持された導体部１３０には、固定電極１２１側に可動集電子が設けられ、容器１１２の軸線方向で絶縁スペーサ４９とは反対側には接地装置４５の固定電極１２３が設けられている。導体部１３０の上部は、図２２及び図２３に示すように、絶縁物を介してアースバー１３１が取り付けられている。導体部１３０には、貫通穴が設けられており、絶縁棒を介して接続された断路器の可動電極１２２が往復運動するようになっている。絶縁棒には、接続部１２９によりリンク128が接続されている。

機構部容器１１５には、密封端子により密封されたアースバー１２５が取り付けられ、可動電極１２４と接触するように構成されている。アースバー１２５は接地されている。運転が正常時は、可動電極１２４と固定電極１２３は開状態となっており、事故時等にリンク１２７を介して接続されている操作器により操作されて可動電極１２４が固定電極
１２３に接触し、接地する。リンクに接続された操作機構部は、次のように構成されている。図２２及び図２３には、断路器の機構部容器１１６に取り付けられた場合を示しているが、接地装置４４，４５も同様に構成されている。

機構部容器１１６にはフランジが設けられており、シール材を介してフランジ同士をボルトで固定することにより、機構部容器１１６は断路器容器１１０に取り付けられている。機構部容器１１６は、断面が長方形状に形成され、その長辺部分にリンク１２８及び絶縁棒が配置されている。絶縁棒とリンク１２８は、接続部１２９で回転可能に接続されている。リンク１２８には軸１３２が挿入される穴が設けられ、三相のリンク１２８の穴を軸１３２が貫通して取り付けられている。容器内に三相の導体を平行に三角形状に配置して、三相の導体の１つを容器の中心線上に配置している。これら三相の導体と直交する方向に断路器の操作軸を三相とも容器の中心軸に配置し、容器の中心線上に配置した導体を挟んで一端に極間を配置して他端に操作機構部を配置している。

このように、遮断器ユニットの水平方向の延長上、計器用変流器ユニットの上方の水平方向に接地装置を配置しているので、空間スペースを有効に活用することができ、断路器も設置することができる。

機構部容器１１６の外側には、シール材が設けられた止め金具１３３，１３４がボルトにより取り付けられ、軸１３２のシール及び回転支持をしている。機構部容器１１６の接続部１２９に対応する位置には、点検窓が設けられており、シール材を介して封止板がボルトにより固定されている。軸１３２の一端には、操作器が取り付けられている。

母線連絡用回線に用いられるガス絶縁開閉装置の構成について図２４を用いてより詳細に説明する。図２４に示すように、下方側には水平方向に遮断器ユニット１３が設置され、遮断器ユニット１３の可動接触子を駆動する操作器４１が遮断器ユニット１３の左方側に配置されている。遮断器ユニット１３の上部には計器用変流器ユニット１４及びフランジを介して母線接続導体１４０が設けられている。母線接続導体１４０と遮断器ユニット１３に接続されている導体とは、チューリップコンタクト部２０７により電気的に接続されている。遮断器ユニット１３，計器用変流器ユニット１４，母線接続導体１４０の接続部には絶縁スペーサが設けられていない構造となっている。母線接続導体１４０の左方向は絶縁スペーサ４７ｂで固定支持され、母線接続導体１４０の上部には、接地装置５２がフランジを介して接続されている。絶縁スペーサ４７ｂには、主母線断路器ユニット１５ｂが接続され、主母線断路器ユニット１５ｂの外側には、主母線断路器ユニット１５ｂ内に設けられた断路器の可動接触子を操作するための操作器４３が設けられている。主母線断路器ユニット１５ｂには取り外し可能な支柱２０８が遮断器ユニット１３との間に設けられており、遮断器ユニット１３を取り外す時でも主母線４ｂ，主母線断路器ユニット
１５ｂを据え付け面から支える長い支柱に取り替えることによって支持できるようになっている。このように、絶縁スペーサ４７ｂを垂直方向に設置することができるので、絶縁スペーサ４７ｂの面に金属異物が溜まることを防止することができ、絶縁上の信頼性が向上する。

遮断器ユニット１３の右方には、絶縁スペーサ１５３を介して導体接続ユニット１５１が設けられ、遮断器ユニット１３の延長上には接地装置１５２が設けられている。導体接続ユニット１５１は、縦形で構成され、その上部で絶縁スペーサ１５４を介して主母線断路器ユニット１５３に接続され、主母線４ａと接続されている。接続口は主母線４ａ，
４ｂで同一の構造となっており、このため、主母線線間の寸法ｅを短くできる。導体接続ユニット１５１にはチューリップコンタクト２１０が設けられている。チューリップコンタクト２１０の外周部の容器部分にはフランジが設けられており、導体接続ユニット151を二分割できるようになっている。主母線４ａには取り外し可能な支柱２０９が設けられており、遮断器ユニット１３を取り外す時でも主母線４ａ，導体接続ユニット１５１を据え付け面から支える長い支柱に取り替えることによって支持できるようになっている。

遮断器ユニット１３，導体接続ユニット１５１は架台２１１に載置されている。架台
２１１の下部には、図示しないＩ形鋼が設けられ、このＩ形鋼により架台２１１が支持されている。上述したように、母線接続導体１４０と導体１４０ａはチューリップコンタクトで電気的に接続されており、導体接続ユニット１５１にはフランジ２１２が設けられているので、遮断器ユニット１３及び導体接続ユニット１５１の遮断器ユニット１３側は、ガス抜きを行った後、フランジ２１２を取り外すことにより切り離すことが可能になっている。そのため、万一遮断器ユニット１３を取り外す必要が生じた場合、一度ジャッキアップしてＩ形鋼を取り去り、その後架台２１１を下方に移動させることにより遮断器ユニット１３を取り外すことができる。このため、万一の事故時に早急な取り替えができる。

このように、主母線断路器ユニット１５ａ，１５ｂを同程度の高さに配置できるため、ガス絶縁開閉装置の高さを低減できる。本実施例のガス絶縁開閉装置は、三相一括形の主母線４ａ，４ｂから各相個々に回線を構成しているので、遮断器ユニット１３の外径を小さくでき、主母線断路器ユニット１５ａ，１５ｂの外径も小さくできるので、ガス絶縁開閉装置の高さを低くすることができる。例えば３００ｋＶクラスのものでもガス絶縁開閉装置の高さは２ｍ７０cm以下にすることができ、一体でトレーラで輸送することができる。このため、運送費を低減することができる。又、点検がしやすいので作業性が向上する。又、遮断器ユニット及び操作器の上方に２つの主母線及び主母線断路器ユニットを水平方向に配置することができ、ガス絶縁開閉装置の高さを低減することができる。

変圧器回線に用いられるガス絶縁開閉装置は、図２５に示すように、主母線４ａ，４ｂから計器用変流器ユニット１２までは、図７に示すガス絶縁開閉装置と同様に構成されている。計器用変流器ユニット１２には、絶縁スペーサ４８を介して接地装置ユニット156が接続されている。接地装置ユニット１５６の下方側には、絶縁スペーサ４８，１５７によって固定支持される導体１５９が配置され、導体１５９には接地装置の固定電極が設けられている。導体１５９は、絶縁スペーサ１５７を介して導体５４に接続され、導体５４を収納する容器は、絶縁スペーサ１５７，１５８，５１でガス区画されている。絶縁スペーサ５１の上方には縦形の避雷器９が接続されている。

母線接続導体４６と遮断器ユニット１３に接続されている導体とは、チューリップコンタクト部２１３により電気的に接続されている。遮断器ユニット１３，計器用変流器ユニット１４，母線接続導体４６の接続部には絶縁スペーサが設けられていない構造となっている。導体５４にはチューリップコンタクト２１４が設けられている。絶縁スペーサ５１により導体５４を切り離すことができるようになっている。

主母線４ａ，主母線断路器ユニット１５ｂにはそれぞれ取り外し可能な支柱２１５，
２１６が設けられており、遮断器ユニット１３を取り外す時でも主母線４ａ，４ｂ，主母線断路器ユニット１５ａ，１５ｂを据え付け面から支える長い支柱に取り替えることによって支持できるようになっている。

遮断器ユニット１３，導体１５９，導体５４は架台２１７に載置されている。架台217の下部には、図示しないＩ形鋼が設けられ、このＩ形鋼により架台２１７が支持されている。上述したように、母線接続導体４６と導体４６ａはチューリップコンタクトで電気的に接続されており、導体５４には絶縁スペーサ５１が設けられているので、遮断器ユニット１３及び導体１５９，５４は、ガス抜きを行った後、フランジを取り外すことにより切り離すことが可能になっている。そのため、万一遮断器ユニット１３を取り外す必要が生じた場合、一度ジャッキアップしてＩ形鋼を取り去り、その後架台２１７を下方に移動させることにより遮断器ユニット１３を取り外すことができる。このため、万一の事故時に早急な取り替えができる。

このように、主母線断路器ユニットを上下方向に重ねることなく、水平方向に２つ並設して据え付け高さを低減している。又、絶縁スペーサ４７ａ，４７ｂを垂直方向に設置することができるので、絶縁スペーサ４７ａ，４７ｂの面に金属異物が溜まることを防止することができ、絶縁上の信頼性が向上する。

以上説明したように、本実施例のガス絶縁開閉装置によれば、機構部を水平方向に配置した主母線断路器ユニット１５ａ，１５ｂを母線接続導体４６を収納した母線容器の両側に接続することができるので、ガス絶縁開閉装置の高さを低くすることができる。特に
３００ｋＶクラスのものでも、高さを２ｍ７０cm以下にできるので、装置を一体で輸送することができる。又、従来の断路器の可動接触子の構造では、断路器を水平方向に配置した場合、絶縁スペーサは水平方向に配置しなければならなく、絶縁スペーサ上に金属異物が溜まるため、異物による絶縁性能の低下が生じ、信頼性が低下するという問題があったが、本実施例のガス絶縁開閉装置によれば、断路器ユニットを水平方向に配置した場合も絶縁スペーサは水平方向の配置とならないので、絶縁性能を向上することができる。又、従来のガス絶縁開閉装置は、送電線回線，母線連絡回線，母線区分回線，変圧器回線の高さがそれぞれ異なるものであったが、本実施例のガス絶縁開閉装置では、送電線回線，母線連絡回線，母線区分回線，変圧器回線の高さを同程度にすることができ、送電線回線，母線連絡回線，母線区分回線，変圧器回線の夫々を一体で輸送することができる。

又、主母線断路器ユニット１５ａ，１５ｂを上部に水平方向に配置しているので、据え付け作業，点検作業時の作業性を向上することができる。又、重い遮断器を低い位置に配置することができるので、耐震性がよい。

本実施例のガス絶縁開閉装置は、送電線回線，母線連絡回線，母線区分回線，変圧器回線を、遮断器ユニットと操作器の上方に２つの主母線と主母線断路器ユニットを配置して構成しているので、計器用変圧器ユニット等を含めた長さを短くすることができる。母線連絡回線の長さを短くできることにより、変圧器に接続する母線の位置をガス絶縁開閉装置に近づけて配置することができる。

又、母線連絡回線と母線区分回線，送電線回線と変圧器回線を同様の構成とすることができ、装置構成の上で共用化が図れる。又、２つの回線の主母線４ａの端部間、２つの回線４ｂの端部間を近づけて配置することが可能となるので、装置全体の長さを短くすることができる。その結果、３００ｋＶの高電圧のガス絶縁開閉装置で、幅約１３ｍ，長さ約３０ｍ以内の敷地面積に設置することができる。

又、図１，図２，図４に示すように、ブッシングからの母線，変圧器へ接続する母線を低位置に配置することができるので、据え付けが容易であり、耐震性が良い。

本発明の他の実施例を図２６により説明する。図２６は、送電線回線に用いられるガス絶縁開閉装置の正面図である。本実施例のガス絶縁開閉装置は、図７に示す実施例と同様に構成されているが、本実施例では、主母線４ａ，４ｂは、導体６３，６４，６５が垂直方向又は水平方向に直線状に配列されている。主母線４ａか主母線４ｂのいずれか一方に接地装置５２が設けられており、母線接続導体４６には接地装置を設けていない。一体形のタンク内に遮断部が収納された遮断器ユニット１３と計器用変流器ユニット１４とのフランジ接続部には水平方向に絶縁スペーサ４７ｃが設けられている。計器用変流器ユニット１４は、ベローズ２２０を介して断路器ユニット１１ａに接続されている。断路器ユニット１１ａは、縦型のものが適用されており、下部と上部に接地装置２２１，２２３が中央部に断路器２２２が配置されている。この断路器ユニット１１ａは、図９から図１４で説明した構成と同様に構成されている。上部に設けられた接地装置２２３は、絶縁スペーサ２２４を介して避雷器ユニット９に接続されている。

このように構成することにより、遮断器ユニット１３及び操作器４１の上方に２つの主母線及び主母線断路器ユニットを水平方向に配置することができ、三相一括の主母線から各相個々に回線を構成しているので、遮断器ユニットの外径を小さくでき、主母線断路器ユニットの外径も小さくでき、ガス絶縁開閉装置の高さを低減することができる。又、この場合は水平に設けた絶縁スペーサを設けてもよく、遮断器ユニット１３の区画が小さくでき、保護監視の面で有利になる。又、二相の導体と固定側導体とを電気的に接離する可動接触子を駆動する絶縁棒を他の相に設けられた貫通穴内を移動する構成としているので、操作機構部を導体６３〜６５に対して母線断路器ユニット部と反対側の同じ面方向に設けることができる。又、三相分のリンクを同程度の高さに設けることができ、操作機構部を簡単な構成にすることができる。又、三相分の貫通穴を機構部側の導体に設けているので、可動接触子を大きく形成でき、可動側導体を大きく形成できる等の自由度が増す。

本発明の他の実施例を図２７及び図２８により説明する。図２７及び図２８は、それぞれ主母線を下方に配置した場合のガス絶縁開閉装置の構成を示す縦断面図である。

図２７に示す例では、三相一括形の主母線４ａと三相一括形の主母線４ｂには、図９から図１４で示した主母線断路器ユニット１５ａ，１５ｂが接続されている。機構容器７０は下方に配置され、母線接続導体４６ａ，４６ｂとのフランジ接続部には、それぞれ絶縁スペーサ４７ｄ，４７ｅが取り付けられている。母線接続導体４６ａの端部には、接地装置５２ａが設けられている。母線接続導体４６ａと母線接続導体４６ｂとはベローズ225a，絶縁スペーサ２２６を介して接続され、母線接続導体４６ｂと図示しない計器用変流器ユニットとは、ベローズ２２５ｂを介して接続されている。断路器ユニット１１ａは、縦型のものが適用されており、この断路器ユニット１１ａは、図９から図１４で説明した構成と同様に構成されている。

図２８に示す例は、図２７に示す例と同様に構成されているが、図２８に示す例では、母線接続導体４６ａと母線接続導体４６ｂとの間にベローズ２２７を備えた母線接続導体４６ｃを介在させ、母線接続導体４６ａと母線接続導体４６ｃとを絶縁スペーサ２２８を、母線接続導体４６ｃと母線接続導体４６ｂとを絶縁スペーサ２２９を介して接続している。

このように構成することにより、二相の導体と固定側導体とを電気的に接離する可動接触子を駆動する絶縁棒を他の相に設けられた貫通穴内を移動する構成としているので、操作機構部を導体６３〜６５に対して母線断路器ユニット部と反対側の同じ面方向に設けることができる。又、三相分のリンクを同程度の高さに設けることができ、操作機構部を簡単な構成にすることができる。又、三相分の貫通穴を機構部側の導体に設けているので、可動接触子を大きく形成でき、可動側導体を大きく形成できる等の自由度が増す。

装置全体の高さを低減することが可能な本発明は、据付面積の狭い変電所や開閉所などに設置されるガス絶縁装置として利用することができる。

本発明の第１実施例のガス絶縁開閉装置を変電所に配置した例を示す平面図である。 図１の矢視Ａ−Ａから見たガス絶縁開閉装置の側面図である。 図１の矢視Ｂ−Ｂから見たガス絶縁開閉装置の側面図である。 図１の矢視Ｃ−Ｃから見たガス絶縁開閉装置の側面図である。 本発明の第１実施例のガス絶縁開閉装置を示す平面図である。 図５の矢視Ｄ−Ｄから見たガス絶縁開閉装置の正面図である。 送電線回線に用いられる本発明の第１実施例のガス絶縁開閉装置を示す断面図である。 図７の他の実施例を示す断面図である。 本発明に採用される主母線断路器を示す断面図である。 図９の矢視Ｅ−Ｅに沿う断面図である。 図９の矢視Ｆ−Ｆに沿う断面図である。 図９の矢視Ｇ−Ｇに沿う断面図である。 図９の矢視Ｈ−Ｈに沿う断面図である。 図９の矢視Ｉ−Ｉに沿う断面図である。 本発明に採用されるリンクの駆動機構を示す部分断面図である。 図１５の一部を拡大して示す断面図である。 本発明に採用される主母線断路器を拡大して示す断面図である。 本発明に採用される操作機構部を拡大して示す側面図である。 本発明に採用される計器用変流器ユニットの内装形の例を拡大して示す断面図である。 本発明に採用される計器用変流器ユニットの外装形の例を拡大して示す断面図である。 本発明に採用される断路器ユニットを拡大して示す断面図である。 本発明に採用される断路器の操作機構部を拡大して示す平面図である。 本発明に採用される断路器の操作機構部を拡大して示す断面図である。 母線連絡用のガス絶縁開閉装置の例を示す断面図である。 変圧器回線用のガス絶縁開閉装置の例を示す断面図である。 本発明の他の実施例である送電線回線に用いられるガス絶縁開閉装置を示す正面図である。 本発明の他の実施例である主母線を下方に配置した場合の例を示すガス絶縁開閉装置の部分断面図である。 図２７の他の例を示すガス絶縁開閉装置の部分断面図である。

符号の説明

１ ブッシング
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 送電線回線
３ａ，３ｂ 変圧器回線
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 主母線
５ａ，５ｂ 母線連絡回線
６ａ，６ｂ 母線区分回線
７ａ，７ｂ，３３ 変圧器
８，３２ 母線
９ 避雷器ユニット
１０，２２ａ，２２ｂ 計器用変圧器ユニット
１１，１１ａ，１１ｂ 断路器ユニット
１２，１４，１７，１９，２７，２９ 計器用変流器ユニット
１３，１８，２８ 遮断器ユニット
１５，１５ａ，１５ｂ 主母線断路器ユニット
１６，３０ 接地装置ユニット
２０，２１，２５，２６ 主母線断路器ユニット
３１ 避雷器
４０ ケーブルヘッド
４１，４２，４３ 操作器
４６，４６ａ，４６ｂ，１４０ 母線接続導体
５３，５４，６３，６４，６５，１１７ 導体
４４，５２，２２１，２２３ 接地装置
４７ａ，４７ｂ，４７ｄ，４７ｅ，４８，４９，５０，５１，５５，６６，６７，１５４，２２４，２２６，２２８，２２９ 絶縁スペーサ
６０ 母線断路器ユニット
６１ 機構部
６２ 母線容器
６８ 固定側導体
６９ 固定接触子
７０，８０，９０，１１４，１１５，１１６ 機構部容器
７１ 絶縁棒
７２ 可動接触子
７３ 可動側導体
７４，１１０ 断路器容器
７５，１２６，１２７，１２８ リンク
８１ 円筒容器部分
８２，８３，２０４ フランジ
８４ 軸
８８ 点検窓
１００ 変流器
１０１ 変流器ケース
１０２ 絶縁プレート
１０５ 保護カバー
１０７ 密封端子取合口
１０９ 止め具
１１１，１１２ 容器
１１８，１２１，１２３ 固定電極
１１９，１２２，１２４ 可動電極
１２０，１２５，１３１ アースバー
１５１ 導体接続ユニット
１５６ 接地装置ユニット
２０１，２０２，２０９ 支柱
２０３，２０７，２１３ チューリップコンタクト部
２０５，２０６，２１１，２１７ 架台
２２２ 断路器
２２６ａ ベローズ
２５０，２５１ 分岐部
２５２ Ｉ形鋼

Claims (3)

1. 水平方向に配置された容器内に一相の導体が収納された遮断器ユニットと、該遮断器ユニットの導体に接続され垂直方向に伸延すると共に、該遮断器ユニットの導体と接続している側とは反対側が十字状に形成された接続導体と、該十字状接続導体の一方の水平方向側に配置された三相一括形の第１の主母線と、前記十字状接続導体の他方の水平方向側に配置された三相一括形の第２の主母線と、前記第１の主母線と接続導体を接続する第１の断路器と、前記第２の主母線と接続導体を接続する第２の断路器と、前記第１の主母線を挟んで前記第１の断路器とは反対側に配置され、前記第１の断路器を開閉操作する操作棒を有する第１の操作器と、前記第２の主母線を挟んで前記第２の断路器とは反対側に配置され、前記第２の断路器を開閉操作する操作棒を有する第２の操作器とを備え、
   前記第１及び第２の操作器のそれぞれの操作棒が、前記第１及び第２の主母線のそれぞれの容器を貫通して前記第１及び第２の断路器のそれぞれまで延びていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
2. 請求項１に記載のガス絶縁開閉装置において、
   前記前記第１及び第２の主母線のそれぞれの三相の導体の１つが、それぞれの主母線容器の中心線上に配置されると共に、各相毎の断路器を操作する操作棒が前記主母線容器の中心線上に配置され、かつ、前記主母線容器を挟んで一方側に前記断路器の開閉部が、他方側に前記操作器が配置されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
3. 請求項１に記載のガス絶縁開閉装置において、
   前記主母線の導体の一相に三相分の貫通穴が設けられ、該貫通穴を前記操作棒が移動することで前記断路器が操作されることを特徴とするガス絶縁開閉装置。

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