JP3887866B2

JP3887866B2 - キュービクル形ガス絶縁開閉装置

Info

Publication number: JP3887866B2
Application number: JP04020297A
Authority: JP
Inventors: 恵次島田
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2017-02-25
Also published as: JPH10243508A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はキュービクル形ガス絶縁開閉装置に関し、縮小化を図ったものである。
【０００２】
【従来の技術】
６６／７７ＫＶのガス絶縁開閉装置（以下、単にＧＩＳという）には、主として電力会社で用いる管路形ＧＩＳと、主として民間で用いるキュービクル形ＧＩＳ（以下、単にＣ−ＧＩＳという）との２種類がある。そして、後者のＣ−ＧＩＳには製品の形態によって列盤形とユニット（箱）形とがある。
【０００３】
ＧＩＳの種類としては、従来例１〜４に示すものがある。
【０００４】
従来例１に係るニューパッケージ形のＧＩＳを図１２に示す。図１２（ａ），（ｂ）は受電部、図１２（ｃ），（ｄ）は変圧器一次部、図１２（ｅ），（ｆ）はＰＣＴ部を示すものである。図１２中、１は管路からなる管路部、２はＧＣＢ等を操作する操作部、３は表面パネルである。図中、ＢＵＳは母線、ＥＳは接地開閉器、ＬＡは避雷器、ＧＣＢはガス遮断器、ＥＤＳは接地開閉器付断路器、ＰＣＴは取引計器用変圧変流器、ＴＲは変圧器である。
【０００５】
次に、従来例２に係る列盤形のＧＩＳを図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。図１３（ａ）に示すように、受電ユニット４，５とＰＣＴユニット６とが配置され、図１３（ｂ）に示す受電ユニット４，５や図１３（ｃ）に示すＰＣＴユニット６は、筺体７，８内に機器を収容して絶縁ガスを充填するとともに、仕切板９，１０等を設けたものである。各ユニット間は電力ケーブルを介して接続されている。図中、ＤＳは断路器、ＶＣＢは真空遮断器、ＢＣＴは貫通形変流器、ＶＤは電圧検知器、ＣＨＤはケーブルヘッド、ＣＴは変流器である。
【０００６】
次に、従来例３に係る列盤形のＧＩＳを図１４（ａ），（ｂ）に示す。図１４（ａ）は受電盤、図１４（ｂ）は変圧器一次盤である。図のように圧力容器である円弧状矩形容器１１〜１４内に機器が収容され、これらが化粧外壁１５，１６によって被われて二重構造になっている。
【０００７】
最後に、従来例４に係る相分離形のＧＩＳを図１５に示す。これは、遮断器の操作箱１７を表面板とし、一相ずつの絶縁母線としたものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来例２に係るＧＩＳでは、各ユニット間を電力ケーブルで接続するため、電力ケーブルの端末処理が必要であり、コスト高になる。また、長期信頼性に劣る。従来例３に係るＧＩＳでは、圧力容器の外側を化粧外壁で被う二重構造であるため、コスト高になる。このほか、従来例２，３に係るＧＩＳに共通する事項として、いずれも絶縁スペーサの両面が水平面と平行に設定されているために絶縁スペーサの外面に異物が付着して絶縁破壊を生じ易く、従来例３では断路器の開閉に伴う金属性微粉の影響を受ける位置に絶縁スペーサが配置されているため信頼性向上のための対策に逆行している。更に、従来例２，３に係るＧＩＳについて、断路器，遮断器等の機器を一括して圧力容器に収容した技術力は優れているが、万が一地絡などの事故が生じると、収納した機器の全てが影響を受けることになり、復旧に長時間を要する。また、従来の小形のキュービクル形ガス絶縁開閉装置では不可能であったガス区分を容易に行うことができるようにした。
【０００９】
そこで本発明は、斯かる課題を解決したキュービクル形ガス絶縁開閉装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、筺体の内部に絶縁スペーサを介して隔壁を貫通する主回路導体を設け、当該主回路導体に断路器を設けたキュービクル形ガス絶縁開閉装置において、
前記絶縁スペーサとして前記隔壁を気密に貫通する略有底筒形状の絶縁筒を設け、当該絶縁筒の底部を気密に貫通する固定側導体を設ける一方、絶縁筒の開口部側には可動側導体を設け、可動側導体に対して摺動自在な可動棒を固定側導体に接離自在に設けるとともに可動棒を駆動手段に連動連結して前記断路器を構成し、前記断路器に接続された遮断器の端子を前記可動側導体として前記遮断器と前記断路器を一体化して遮断器室に組み込み、この遮断器室に絶縁ガスを充填した。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
（ａ）実施例１
本発明によるキュービクル形ガス絶縁開閉装置の実施例１を、図１，５，８〜１１に示す。図１はキュービクル形ガス絶縁開閉装置の単線結線図であり、図５（ａ）はキュービクル形ガス絶縁開閉装置の正面図、図５（ｂ）は右側面図である。図５に示すように、ＰＣＴユニット２０を中心として左右に受電ユニット２１と変圧器一次ユニット２２とが配置され、右側には更に母線連絡ユニット２３が設けられている。
【００１３】
まず、受電ユニット２１の構造を図８に示す。筺体１９の内部が隔壁２７，２８，２９，３０によって仕切られ、母線室２４，引込室２５，遮断器室２６が形成されるとともに、これらの３つの空間には絶縁ガスが充填されている。引込室２５の左側には、キュービクル形ガス絶縁開閉装置として受電するためのケーブルヘッドＣＨＤが設けられる一方、母線室２４内には母線ＢＵＳが設けられ、両者間が真空遮断器ＶＣＢ等を介して接続されている。
【００１４】
ここで、真空遮断器ＶＣＢの下側に設けた断路器ＤＳは、以下のように構成されている。絶縁スペーサを兼用する有底筒形状の絶縁筒３３が隔壁３０を気密に貫通した状態で設けられ、絶縁筒３３の底部を気密に貫通する固定側導体３４が設けられる。固定側導体３４はケーブルヘッドＣＨＤに接続される一方、可動側導体を兼用する真空遮断器ＶＣＢの可動側端子３５に可動棒３６が摺動自在に挿通され、可動棒３６の左端が固定側導体３４に接離自在に設けられている。真空遮断器ＶＣＢの上側にも同様にして絶縁筒３７，固定側導体３８，固定側端子３９，可動棒４０が設けられ、断路器ＤＳを構成している。
【００１５】
このほか、図８中の左方へ接地用ロッド４１，４２を突出させて固定側端子３９，可動側端子３５に当接させることにより接地を行うための接地開閉器ＥＳが真空遮断器ＶＣＢの右側の上下に設けられている。
【００１６】
真空遮断器ＶＣＢの右側には操作部４３が設けられ、操作部４３には真空遮断器ＶＣＢを駆動する駆動手段と、上下の断路器ＤＳにおける可動棒４０，３６を駆動する駆動手段と、上下の接地開閉器ＥＳにおける接地用ロッド４１，４２を駆動する駆動手段とが設けられる。
【００１７】
筺体の前面には表面パネル３２が設けられる一方、裏面には裏面パネル３１が設けられ、隔壁２８と裏面パネル３１との間には取引計器用変圧変流器ＰＣＴを流れたあとに変圧器ＴＲへ向かって流れる電流の流路を形成する負荷母線ＢＵＳが収容される。
【００１８】
次に、変圧器一次ユニット２２の構造を図９に基づいて説明する。受電ユニット２１と同様にして水平方向へ長い隔壁２７により筺体１９の内部が上下に仕切られ、引込室２５内の接地開閉器ＥＳと避雷器ＬＡとを取り除いたほかは、隔壁２７より下方は受電ユニット２１と同じ構成になっている。一方、隔壁２７より上方では隔壁２８が前面側に配置され、後面側の母線室２４には母線ＢＵＳが配置されている。母線室２４の上方には絶縁ガスを充填した接地用電圧変流器ＧＰＴが設けられ、母線室２４内の固定側導体３８に接続されている。なお、プラスチックフィルム絶縁の接地用電圧変流器ＧＰＴを用いる場合は、小形であるため筺体１９内の隔壁２７の上方に配置することができる。また、接地用電圧変流器ＧＰＴが不要な回路に適用する場合は、これを取り除いて筺体１９の上には何も載らない状態にする。変圧器ＴＲとの接続はケーブルヘッドＣＨＤに接続したケーブルを介して行われるが、絶縁母線を介して直結する場合は隔壁２９とケーブルヘッドＣＨＤとを取り除き、裏面パネル３１に絶縁母線用の管路を取り付ける。
【００１９】
次に、ＰＣＴユニット２０の構造を図１０に基づいて説明する。図のように隔壁４４，４５によって筺体１９の上部の左右に母線室４６が形成され、母線ＢＵＳが収容されている。一方、隔壁４４の下方には取引計器用変圧変流器ＰＣＴが収容されており、取引計器用変圧変流器ＰＣＴが断路器ＤＳ，接地開閉器ＥＳを介して個別に左右の母線ＢＵＳに接続されている。断路器ＤＳとしては前記と同様に絶縁スペーサを兼用する絶縁筒を用いたものが使用されている。接地開閉器ＥＳとしては可動側導体１８へ向かって上方から当接する接地用ロッド４７を有するものが用いられる。そして、筺体１９の上にはレバー４８を介して断路器ＤＳの可動棒４０を水平方向へ移動させるとともに接地用ロッド４７を上下動させる操作部４９が設けられる。なお、断路器ＤＳ，接地開閉器ＥＳを必要としない場合は、絶縁筒を従来の絶縁スペーサに変更すればよい。
【００２０】
次に、母線連結ユニット２３を図１１に基づいて説明する。図１１（ａ）のように隔壁５１により筺体１９が上下に仕切られ、更に隔壁５０により上部の空間が左右に仕切られている。図１１（ａ）における上部の左右の空間には、紙面と直角な方向へ向かって三相分の主回路導体５２，５３が夫々設けられ、主回路導体５２，５３の間には一対の断路器ＤＳと単一の接地開閉器ＥＳとが設けられている。図１１（ａ）のように取付壁５４に前記と同様にして絶縁スペーサを兼用する絶縁筒を有する一対の断路器ＤＳが取り付けられ、固定側導体３８は主回路導体５３，５２に個別に接続されている。一方、可動側導体１８どうしは接続導体５５を介して接続されている。上下のＤＳを操作する操作部５６，５７が設けられ、操作部５６，５７はレバー５８，５９を介して可動棒４０に夫々連結されている。操作部５６にのみ可動側導体１８に接離する接地用ロッド６０が連動連結され、接地開閉器ＥＳを構成している。
【００２１】
図１１に示す母線連結ユニット２３では、図１に示す変圧器一次ユニット２２の内部に取り付ける接地用変圧変流器ＧＰＴや、電源側のＧＰＴ取付け要求位置である図１のＱの位置に接続する接地用電圧変流器ＧＰＴを、図１１に仮想線で示すように筺体１９の下部に収容することが可能である。なお、図１の２３で示す位置に断路器や接地開閉器を設けない構成のキュービクル形ガス絶縁開閉装置では母線連結ユニット２３は使用しないことになる。
【００２２】
最後に、図１のＰＣＴバイパス回路６１について説明する。このＰＣＴバイパス回路６１は、図１１（ａ）において取付壁５４に取り付けたのと同様の断路器ＤＳと接地開閉器ＥＳとを図８における隔壁２８に取り付け、図８において隔壁２８を挟む位置に配置された母線ＢＵＳどうしを断路器ＤＳと接地開閉器ＥＳとを介して接続したものであるが、図示省略する。
【００２３】
次に、斯かるキュービクル形ガス絶縁開閉装置の作用を説明する。図８，図９の受電ユニット２１，変圧器一次ユニット２２においては、遮断器室２６内の真空遮断器ＶＣＢと断路器ＤＳと接地開閉器ＥＳと操作部４３とが一体に構成されてＤＳ・ＥＳ付遮断器になっている。そのため、遮断器室２６内へ予め絶縁ガスを充填することができることになり、キュービクル形ガス絶縁開閉装置に必要なガス区分が容易なことから、ＪＥＭＡ規格のＣ形（キュービクル形）やＭ形（メタルクラッド形）のガス絶縁開閉装置に対応できる。また、Ｍ形の従来のキュービクル形ガス絶縁開閉装置においては隔壁に絶縁スペーサを取り付ける一方、別個に取り付けた断路器と遮断器とを接続するが、本発明では絶縁スペーサと断路器とが一体化されることにより小形化されている。更に、絶縁スペーサを兼用する絶縁筒を貫通する固定側導体と真空遮断器の端子との間を接続・断路する可動棒を設けて断路器を構成するので、断路器を構成する部品を別個に設ける必要がなく、部品数の低減化と低コスト化と省スペース化につながる。
【００２４】
このほか、図８，９に示すように、母線ＢＵＳは電源母線を表面パネル３２側に、負荷母線を裏面パネル３１側に、夫々鉛直方向へ並べて配置したので、電源側，負荷側間のスペースを有効利用できる。即ち、主回路導体の接続作業が容易になると同時に接地用変圧変流器ＧＰＴ等の取り付けが可能になる。
【００２５】
変圧器一次ユニット２２においては、図９に示すように接地用変圧変流器ＧＰＴを筺体１９の上に設けているため、別個にＧＰＴユニットを設ける必要がない。更に、真空遮断器ＶＣＢの点検時は左下の断路器ＤＳを開にして真空遮断器ＶＣＢと変圧器ＴＲとを分離することができる。
【００２６】
（ｂ）実施例２，３，４
実施例２のキュービクル形ガス絶縁開閉装置の単線結線図を図２に示し、外観図を図６に示す。実施例３のキュービクル形ガス絶縁開閉装置の単線結線図を図３に示し、外観図を図７に示す。そして、実施例４のキュービクル形ガス絶縁開閉装置の単線結線図を図４に示す。ここで、受電ユニット２１と変圧器一次ユニット２２との位置を入れ替えてもよい。
【００２７】
実施例２〜４は、実施例１における各ユニット内の機器をアレンジして接続することにより構成することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明からわかるように、絶縁スペーサと断路器とを一体化したため、部品数が低減してコストが低減化するとともにキュービクル形ガス絶縁開閉装置の縮小化が可能になる。
【００２９】
また、遮断器の端子を可動側導体として用い、遮断器と断路器とを一体化して遮断器室に組み込んで絶縁ガスを充填したので、小形のキュービクル形ガス絶縁開閉装置では不可能であったガス区分が容易になり、Ｃ形キュービクルから隔壁を追加したＭ形キュービクルにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるキュービクル形ガス絶縁開閉装置の実施例１を示す単線結線図。
【図２】本発明によるキュービクル形ガス絶縁開閉装置の実施例２を示す単線結線図。
【図３】本発明によるキュービクル形ガス絶縁開閉装置の実施例３を示す単線結線図。
【図４】本発明によるキュービクル形ガス絶縁開閉装置の実施例４を示す単線結線図。
【図５】本発明によるキュービクル形ガス絶縁開閉装置の実施例１に係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図。
【図６】本発明によるキュービクル形ガス絶縁開閉装置の実施例２に係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図。
【図７】本発明によるキュービクル形ガス絶縁開閉装置の実施例３に係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図。
【図８】本発明によるキュービクル形ガス絶縁開閉装置の実施例１に係り、受電ユニットの構成図。
【図９】本発明によるキュービクル形ガス絶縁開閉装置の実施例１に係り、変圧器一次ユニットの構成図。
【図１０】本発明によるキュービクル形ガス絶縁開閉装置の実施例１に係り、ＰＣＴユニットの構成図。
【図１１】本発明によるキュービクル形ガス絶縁開閉装置の実施例１における母線連絡ユニットに係り、（ａ）は左半分を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図。
【図１２】従来例１によるＧＩＳに係り、（ａ）は受電部の側面図、（ｂ）は受電部の正面図、（ｃ）は変圧器一次部の側面図、（ｄ）は変圧器一次部の正面図、（ｅ）はＰＣＴ部の側面図、（ｆ）はＰＣＴ部の正面図。
【図１３】従来例２によるＧＩＳに係り、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は受電ユニットの構成図、（ｃ）はＰＣＴユニットの構成図。
【図１４】従来例３によるＧＩＳに係り、（ａ）は受電盤の構成図、（ｂ）は変圧器一次盤の構成図。
【図１５】従来例４によるＧＩＳの斜視図。
【符号の説明】
１８…可動側導体
１９…筺体
２７，３０，４５…隔壁
３３，３７…絶縁筒
３４，３８…固定側導体
３５…可動側端子
３６，４０…可動棒
３９…固定側端子
４３，４９，５６，５７…操作部
５４…取付壁
ＤＳ…断路器
ＶＣＢ…真空遮断器

Claims

筺体の内部に絶縁スペーサを介して隔壁を貫通する主回路導体を設け、当該主回路導体に断路器を設けたキュービクル形ガス絶縁開閉装置において、
前記絶縁スペーサとして前記隔壁を気密に貫通する略有底筒形状の絶縁筒を設け、当該絶縁筒の底部を気密に貫通する固定側導体を設ける一方、絶縁筒の開口部側には可動側導体を設け、可動側導体に対して摺動自在な可動棒を固定側導体に接離自在に設けるとともに可動棒を駆動手段に連動連結して前記断路器を構成し、前記断路器に接続された遮断器の端子を前記可動側導体として前記遮断器と前記断路器を一体化して遮断器室に組み込み、この遮断器室に絶縁ガスを充填したことを特徴とするキュービクル形ガス絶縁開閉装置。