ガス絶縁開閉装置

本発明は、タンク内に絶縁ガスを封入したガス絶縁開閉装置に関するものである。

電気所である変電所および発電所で用いられるガス絶縁開閉装置では、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の三相の主母線に電圧が印加される。 三相の主母線から分岐母線が分岐され、電流を遮断するための遮断器および断路器が分岐母線に接続される。 主母線、分岐母線、遮断器および断路器は、絶縁ガスが封入されたタンク内に収容されることで、主回路の絶縁が保たれる。

ガス絶縁開閉装置の回路方式には、２本の主母線間から１本の分岐母線が引き出される、いわゆる２重母線方式の回路方式がある。 また、三相の導体をタンク内にまとめて収容する三相一括型のガス絶縁開閉装置と、特許文献１に開示されているような三相の導体を別々のタンクに収容する三相分離型のガス絶縁開閉装置とがある。

三相分離型のガス絶縁開閉装置には、三相分の三組の母線を高さ方向に並べて配置し、同じ相の母線間に接続母線を渡らせ、接続母線から下方に分岐母線を分岐させたものがある。 この場合、接続母線の上方に接地開閉器が設けられることで、ガス絶縁開閉装置の高さが増してしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高さを低く抑えることのできるガス絶縁開閉装置を得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、本発明は、同じ高さで平行に延びる２本の第１の主母線と、第１の主母線間を結ぶ第１の接続母線と、第１の接続母線から下方に分岐された第１の分岐母線と、第１の分岐母線に接続される第１の遮断器と、第１の主母線よりも下方で第１の主母線と平行かつ互いに同じ高さで延びる２本の第２の主母線と、第２の主母線間を結ぶ第２の接続母線と、第２の接続母線から下方に分岐された第２の分岐母線と、第２の分岐母線に接続される第２の遮断器と、第２の主母線よりも下方で第１の主母線と平行かつ互いに同じ高さで延びる２本の第３の主母線と、第３の主母線間を結ぶ第３の接続母線と、第３の接続母線から下方に分岐された第３の分岐母線と、第３の分岐母線に接続される第３の遮� ��器と、を備えるガス絶縁開閉装置であって、第１の接続母線と第１の分岐母線との接続部分は、第１の主母線が延びる高さよりも低い位置に設けられ、第１の接続母線と第１の分岐母線との接続部分の上方に接地開閉器が設けられることを特徴とする。

この発明のガス絶縁開閉装置によれば、高さを低く抑えることができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかるガス絶縁開閉装置を単結線図で概略的に示した図

実施の形態１にかかるガス絶縁開閉装置の設置状態を示す平面図

図２に示すＡ−Ａ線に沿った矢視断面図

図３に示すＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図

比較例にかかるガス絶縁開閉装置の断面図であって、図２に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図

変形例１にかかるガス絶縁開閉装置の断面図であって、図２に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図

変形例２にかかるガス絶縁開閉装置の断面図であって、図２に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図

以下に、本発明の実施の形態にかかるガス絶縁開閉装置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．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるガス絶縁開閉装置１０１を単結線図で概略的に示した図である。 ガス絶縁開閉装置１０１は、主母線１１，２１の間が接続母線３１によって接続され、接続母線３１から図示しない送受電対象に向けて分岐母線４１が分岐される。 主母線１１と分岐母線４１との間となる接続母線３１上、および主母線２１と分岐母線４１との間となる接続母線３１上には、断路器５１が設けられる。 ガス絶縁開閉装置１０１は、１本の分岐母線４１に対して二本の主母線１１，２１がつながった、いわゆる二重母線型のガス絶縁開閉装置１０１である。

分岐母線４１には、接地開閉器５２、遮断器５３、計器用変流器５４、接地開閉器付断路器５５が接続される。 ガス絶縁開閉装置１０１では、事故時に遮断器５３の接点が開くことで被害の拡大が防がれる。 また、遮断器５３のメンテナンス時には、断路器５１および接地開閉器付断路器５５の接点が開かれる。

次に、ガス絶縁開閉装置１０１のより具体的な構成について説明する。 図２は、ガス絶縁開閉装置１０１の設置状態を示す平面図である。 図３は、図２に示すＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。 図４は、図３に示すＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。 ガス絶縁開閉装置１０１では、図１の単結線図で示した主母線１１，２１が三組組み合わされて設置される。 以下の説明において、三組の主母線を第１の主母線１１ａ，２１ａ、第２の主母線１１ｂ，２１ｂおよび第３の主母線１１ｃ，２１ｃと呼ぶ。 また、第１の主母線１１ａ，２１ａが含まれる系統の接続母線３１を第１の接続母線３１ａ、分岐母線４１を第１の分岐母線４１ａ、接地開閉器５２を第１の接地開閉器５２ａと呼ぶ。 また、第２の主母線１１ｂ，２１ｂが含まれる系統の接続母線３１を第２の接続母線３１ｂ、分岐母線４１を第２の分岐母線４１ｂ、接地開閉器５２を第２の接地開閉器５２ｂと呼ぶ。 また、第３の主母線１１ｃ，２１ｃが含まれる系統の接続母線３１を第３の接続母線３１ｃ、分岐母線４１を第３の分岐母線４１ｃ、接地開閉器５２を第３の接地開閉器５２ｃと呼ぶ。 なお、断路器５１、遮断器５３、計器用変流器５４、接地開閉器付断路器５５については、主母線１１，２１の系統ごとに異なる名称は用いない。 すなわち、第１から第３の遮断器である遮断器５３は、同じ名称を用いて説明する。

ガス絶縁開閉装置１０１では、第１から第３の主母線１１ａ〜ｃ，２１ａ〜ｃのそれぞれから分岐された第１から第３の分岐母線４１ａ〜ｃで１つの回路が構成される。 ガス絶縁開閉装置１０１は、いわゆる三相分離型のガス絶縁開閉装置１０１であり、第１の主母線１１ａ，２１ａを含む系統、第２の主母線１１ｂ，２１ｂを含む系統および第３の主母線１１ｃ，２１ｃを含む系統のそれぞれが別々のタンクに収容されて構成される。 なお、各系統を収容するタンク内には、絶縁ガスが封入されている。 絶縁ガスの一例には、ＳＦ _６ガスが挙げられる。

主母線１１，２１は、矢印Ｘに示す水平方向に沿って平行に延びるように配置される。 第１の主母線１１ａ，２１ａ同士は、同じ高さに配置される。 第２の主母線１１ｂ，２１ｂは、第１の主母線１１ａ，２１ａと同様に、矢印Ｘに示す水平方向に沿って延びるように配置される。 また、第２の主母線１１ｂは、第１の主母線１１ａの下方に配置される。 また、第２の主母線２１ｂは、第１の主母線２１ａの下方に配置される。 第２の主母線１１ｂ，２１ｂ同士は、同じ高さに配置される。

第３の主母線１１ｃ，２１ｃは、第１の主母線１１ａ，２１ａと同様に、矢印Ｘに示す水平方向に沿って延びるように配置される。 また、第３の主母線１１ｃは、第２の主母線１１ｂの下方に配置される。 また、第３の主母線２１ｃは、第２の主母線２１ｂの下方に配置される。 第３の主母線１１ｃ，２１ｃ同士は、同じ高さに配置される。 また、第１の主母線１１ａと第２の主母線１１ｂと第３の主母線１１ｃとが、矢印Ｙに示す鉛直方向に沿って直線的に並べて配置される。 これは、第１の主母線１１ａと第３の主母線１１ｃとの間に第２の主母線１１ｂが配置されると換言できる。 また、第１の主母線２１ａと第２の主母線２１ｂと第３の主母線２１ｃとが、矢印Ｙに示す鉛直方向に沿って直線的に並べて配置される。 図２および図４に示すように、第１の接続母線３１ａと第２の接続母線３１ｂと第３の接続母線３１ｃは、矢印Ｘに示す方向に互いにずらした位置に設けられる。

第１の接続母線３１ａと第１の分岐母線４１ａとの接続部分６０は、第１の主母線１１ａ，２１ａが配置される高さよりも低い位置となっている。 より具体的には、第１の主母線１１ａから接続部分６０に向かう第１の接続母線３１ａを下方に傾斜させている。 同様に、第１の主母線２１ａから接続部分６０に向かう第１の接続母線３１ａを下方に傾斜させている。 これにより、第１の接続母線３１ａは、接続部分６０で下方に凹んだ形状となる。 なお、第１の接続母線３１ａの傾斜角度は、図３に示す例では水平方向に対して４５度となっているが、この角度には限られない。 接続部分６０の上方には、第１の接地開閉器５２ａが設けられる。

第１の分岐母線４１ａの下方には、矢印Ｚに示す方向であって、第１の分岐母線４１ａに対して第１の主母線２１ａ側となる方向に延びる遮断器５３が接続される。 遮断器５３に対して、第１から第３の主母線２１ａ〜ｃを避けた位置で計器用変流器５４と接地開閉器付断路器５５が接続される。

第２の接続母線３１ｂと第２の分岐母線４１ｂとの接続部分は、第２の主母線１１ｂ，２１ｂと同じ高さとなっている。 すなわち、第２の接続母線３１ｂは、第２の主母線１１ｂ，２１ｂ同士を直線的に結んでいる。 第２の接続母線３１ｂと第２の分岐母線４１ｂとの接続部分の上方には、第２の接地開閉器５２ｂが設けられる。

第３の接続母線３１ｃと第３の分岐母線４１ｃとの接続部分は、第３の主母線１１ｃ，２１ｃと同じ高さとなっている。 すなわち、第３の接続母線３１ｃは、第３の主母線１１ｃ，２１ｃ同士を直線的に結んでいる。 第３の接続母線３１ｃと第３の分岐母線４１ｃとの接続部分の上方には、第３の接地開閉器５２ｃが設けられる。

第２の分岐母線４１ｂおよび第３の分岐母線４１ｃに接続される遮断器５３、計器用変流器５４および接地開閉器付断路器５５は、第１の分岐母線４１ａに接続されるものと同様の構成であるので、詳細な説明を省略する。

次に、比較例にかかるガス絶縁開閉装置の構成について説明する。 図５は、比較例にかかるガス絶縁開閉装置１０２の断面図であって、図２に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図である。 比較例にかかるガス絶縁開閉装置１０２は、実施の形態１にかかるガス絶縁開閉装置１０１と同様に、第１の主母線１１１ａ〜ｃ、第２の主母線１２１ａ〜ｃ、第１から第３の接続母線１３１ａ〜ｃ、第１の分岐母線１４１ａ、接地開閉器１５２、遮断器１５３、計器用変流器１５４、接地開閉器付断路器１５５を備える。

図５に示すように、ガス絶縁開閉装置１０２では、第１の接続母線１３１ａと第１の分岐母線１４１ａとの接続部分１６０が、第１の主母線１１１ａ，１２１ａと同じ高さになっている。 そのため、第２の主母線１１１ｂ，１２１ｂ同士を結ぶ第２の接続母線１３１ｂおよび第３の主母線１１１ｃ，１２１ｃ同士を結ぶ第３の接続母線１３１ｃと同様に、第１の接続母線１３１ａが第１の主母線１１１ａ，１２１ａ同士を直線的に結んでいる。

ここで、比較例にかかるガス絶縁開閉装置１０２では、接続部分１６０の上方に設けられた接地開閉器１５２が、第１の主母線１１１ａ，１２１ａよりも上方に突出する。 一方、図３に示すように、本実施の形態１にかかるガス絶縁開閉装置１０１では、接続部分６０が第１の主母線１１ａ，２１ａよりも下方に位置するので、接続部分６０の上方に設けられる第１の接地開閉器５２ａが第１の主母線１１ａ，２１ａよりも上方に突出する突出量を抑えることができる。 本実施の形態１では、第１の接地開閉器５２ａは、第１の主母線１１ａ，２１ａよりも上方に突出していない。

そのため、本実施の形態１にかかるガス絶縁開閉装置１０１の高さＣを、比較例にかかるガス絶縁開閉装置１０２の高さＤよりも低く抑えることができる。 ガス絶縁開閉装置１０１には、設置場所に運搬する際に運搬車両に積載するために、装置の高さ制限が存在する。 ガス絶縁開閉装置１０１の高さが、高さ制限よりも高くなってしまうと、ガス絶縁開閉装置１０１を分解して運搬車両に積載しなければならないため、分解および組立を行うための余計な費用がかかってしまう。 本実施の形態１にかかるガス絶縁開閉装置１０１では、装置の高さを抑えることができるので、運搬時の高さ制限よりも装置の高さを低く抑えやすいため、費用の抑制を図ることができる。

また、第１の主母線１１ａと第２の主母線１１ｂと第３の主母線１１ｃとが直線的に並べられることで、主母線１１と接続母線３１との接続部分またはその近傍に設けられる３つの断路器５１を一本の操作軸でまとめて操作することが可能となる。 また、第１の主母線２１ａと第２の主母線２１ｂと第３の主母線２１ｃとが直線的に並べられることで、主母線２１と接続母線３１との接続部分またはその近傍に設けられる３つの断路器５１を一本の操作軸でまとめて操作することが可能となる。

図６は、変形例１にかかるガス絶縁開閉装置１０３の断面図であって、図２に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図である。 変形例１にかかるガス絶縁開閉装置１０３では、最も下方に設けられる第３の接続母線３１ｃと分岐母線４１との接続部分６１が、第３の主母線１１ｃ，２１ｃが配置される高さよりも高い位置となっている。 より具体的には、第３の主母線１１ｃから接続部分６１に向かう第３の接続母線３１ｃを上方に傾斜させている。 同様に、第３の主母線２１ｃから接続部分６１に向かう第３の接続母線３１ｃを下方に傾斜させている。 これにより、第３の接続母線３１ｃは、接続部分６１で上方に凹んだ形状となる。 なお、第３の接続母線３１ｃの傾斜角度は、図６に示す例では水平方向に対して４５度となっているが、この角度には限られない。

変形例１にかかるガス絶縁開閉装置１０３では、接続部分６１が第３の主母線１１ｃ，２１ｃよりも上方になっているので、分岐母線４１の下方に設けられる構成部品と第３の接続母線３１ｃとの高さ方向における距離Ｇを、図３に示す距離Ｆより短くしても、接続部分６１と構成部品との間に分岐母線４１を設ける距離を確保しやすくなる。 そのため、主母線１１，２１全体を図３に示すガス絶縁開閉装置１０１よりも低くすることができ、変形例１にかかるガス絶縁開閉装置１０３の高さＥをより一層低く抑えることが可能となる。

図７は、変形例２にかかるガス絶縁開閉装置１０４の断面図であって、図２に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する図である。 変形例２にかかるガス絶縁開閉装置１０４では、主母線１１，２１が、下方に配置される主母線１１，２１ほど互いの距離が短くなるように配置されている。 具体的には、第１の主母線１１ａ，２１ａ間の距離よりも第２の主母線１１ｂ，２１ｂ間の距離のほうが短く、第２の主母線１１ｂ，２１ｂ間の距離よりも第３の主母線１１ｃ，２１ｃ間の距離のほうが短くなっている。

また、第１の主母線１１ａと第２の主母線１１ｂと第３の主母線１１ｃとが、直線的に並べて配置される。 これは、第１の主母線１１ａと第３の主母線１１ｃとの間に第２の主母線１１ｂが配置されると換言できる。 また、第１の主母線２１ａと第２の主母線２１ｂと第３の主母線２１ｃとが、直線的に並べて配置される。 これは、第１の主母線２１ａと第３の主母線２１ｃとの間に第２の主母線２１ｂが配置されると換言できる。

変形例２に示すガス絶縁開閉装置１０４では、下方に設けられる主母線１１，２１を分岐母線４１側に近づけることができる。 これにより、図３に示したガス絶縁開閉装置１０１よりも、計器用変流器５４および接地開閉器付断路器５５を分岐母線４１に近づけることができる。 したがって、変形例２にかかるガス絶縁開閉装置１０４では、主母線１１，２１の延びる方向と垂直かつ水平な矢印Ｚに示す方向に沿った幅の縮小化を図ることができる。

なお、図７に示す例では、主母線１１側と主母線２１側の両方で、下方の主母線１１，２１を分岐母線４１に近づけているが、計器用変流器５４および接地開閉器付断路器５５が設けられる側の主母線、すなわち主母線２１側で下方の主母線２１を分岐母線４１に近づけるように構成すれば、矢印Ｚに示す方向に沿ったガス絶縁開閉装置１０４の幅の縮小化を図ることができる。

また、第１の主母線１１ａと第２の主母線１１ｂと第３の主母線１１ｃとが直線的に並べられることで、主母線１１と接続母線３１との接続部分またはその近傍に設けられる３つの断路器５１を一本の操作軸でまとめて操作することが可能となる。 また、第１の主母線２１ａと第２の主母線２１ｂと第３の主母線２１ｃとが直線的に並べられることで、主母線２１と接続母線３１との接続部分またはその近傍に設けられる３つの断路器５１を一本の操作軸でまとめて操作することが可能となる。

また、変形例１で示した例と同様に、最も下方に設けられる第３の接続母線３１ｃと分岐母線４１との接続部分が第３の主母線１１ｃ，２１ｃが配置される位置よりも上方となるように構成してもよい。 第３の接続母線３１ｃと分岐母線４１との接続部分の下方には、接地開閉器を設けるスペースを確保する必要がないため、第３の主母線１１ｃ，２１ｃ間の距離を第１の主母線１１ａ，２１ａ間の距離よりも短く構成することが可能である。 このように構成することで、ガス絶縁開閉装置の高さ方向および幅方向のより一層の小型化を図ることが可能となる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１１，２１ 主母線、１１ａ，２１ａ，１１１ａ，１２１ａ 第１の主母線、１１ｂ，２１ｂ，１１１ｂ，１２１ｂ 第２の主母線、１１ｃ，２１ｃ，１１１ｃ，１２１ｃ 第３の主母線、３１ 接続母線、３１ａ，１３１ａ 第１の接続母線、３１ｂ，１３１ｂ 第２の接続母線、３１ｃ，１３１ｃ 第３の接続母線、４１ 分岐母線、４１ａ 第１の分岐母線、４１ｂ 第２の分岐母線、４１ｃ 第３の分岐母線、５１ 断路器、５２ 接地開閉器、５２ａ 第１の接地開閉器、５２ｂ 第２の接地開閉器、５２ｃ 第３の接地開閉器、５３ 遮断器、５４ 計器用変流器、５５ 接地開閉器付断路器、６０，６１ 接続部分、１０１，１０３，１０４ ガス絶縁開閉装置。