(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
母線ユニットと、遮断器ユニットと、線路側ユニットとを備えたガス絶縁開閉装置において、
前記線路側ユニットが、巻線を内蔵したシールド部と鉄心から成る計器用変圧器を挿入する穴部を有する天板を具備し、前記計器用変圧器に設けられた天板カバーを前記天板に取付け、前記計器用変圧器が、その鉄心の積層方向が前記線路側ユニット内に設置されたケーブルヘッドを接続する導体の配列方向と同方向で、かつ、前記巻線を鉄心の積層方向と直交する方向に巻かれて配置されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項２】
輸送タンクに組込まれた巻線を内蔵したシールド部と鉄心から成る計器用変圧器を線路側ユニットの天板の穴から挿入し、前記計器用変圧器に設けられた天板カバーに前記天板を取付け、前記計器用変圧器が、その鉄心の積層方向が前記線路側ユニット内に設置されたケーブルヘッドを接続する導体の配列方向と同方向で、かつ、前記巻線を鉄心の積層方向と直交する方向に巻かれて配置されるように組立てられることを特徴とするガス絶縁開閉装置の組立方法。
【請求項３】
母線ユニットと、遮断器ユニットと、線路側ユニットとを備えたガス絶縁開閉装置において、
前記線路側ユニット内に、巻線を内蔵したシールド部と鉄心から成る計器用変圧器が組込まれ、この計器用変圧器の鉄心の積層方向が、前記線路側ユニット内に設置されたケーブルヘッドを接続する導体の配列方向と同方向であり、かつ、前記計器用変圧器の巻線の巻回方向が、前記鉄心の積層方向と直交する方向であることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項４】
母線ユニットと、遮断器ユニットと、線路側ユニットとを備えたガス絶縁開閉装置において、
前記線路側ユニット内の計器用変圧器の鉄心の積層方向と、前記線路側ユニットに接続された絶縁スペーサに設けられた導体接続部及び線路側ユニット内に設置されたケーブルヘッドを接続する主回路に流れる電流が発生する磁界の向きとが同方向であることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス絶縁開閉装置に係わり、特に信頼性の向上を図るのに好適な計器用変圧器を備えたガス絶縁開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
計器用変圧器は、いくつかの密閉容器内に遮断器，断路器，接地開閉器等を互いに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てなり、縮小化や絶縁性能及び安全性に優れているガス絶縁開閉装置の構成機器の一つとして広く設置されている。
【０００３】
このような計器用変圧器において、従来の機器は、特開平10−75513 号公報，特開昭60−187217号公報，特開昭60−183908号公報に記載のように、接続導体，接続導体に接続された断路器，断路器に接続されたケーブルヘッド，断路器とケーブルヘッドとの間に一端が接続された避雷器，三相のうちの一相に設けられ断路器とケーブルヘッドとの間に一端が接続された単相電圧変成器を収納した構成となるガス絶縁開閉装置に組み込まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来の計器用変圧器は、ガス絶縁開閉装置を小型化するために、線路側ユニットの他の複数の機器と共に一つの密閉容器内に収納されているため、計器用変圧器はガス絶縁開閉装置に組み込む際に大気中に開放される。ところが、大気中に開放する時間に比例して計器用変圧器の巻線に水分や塵埃等が付着することにより信頼性が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
また、線路側ユニット内に配置される導体に電流が流れると、それに伴なって磁界が発生し、その磁界が計器用変圧器の鉄心に鎖交することにより、計器用変圧器の二次側出力に誘導電圧が誘起され、出力が変歪するという問題があった。
本発明の第１の目的は、計器用変圧器の線路側ユニットへの組立性が向上すると共に、線路側ユニット内に配置される導体に流れる電流により発生する磁界が計器用変圧器の二次側出力に与える影響の低減を図ったガス絶縁開閉装置及びその組立方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の第２の目的は、線路側ユニット内に配置される導体に流れる電流により発生する磁界が計器用変圧器の二次側出力に与える影響の低減を図ったガス絶縁開閉装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、本発明のガス絶縁開閉装置は、母線ユニットと、遮断器ユニットと、線路側ユニットとを備えたガス絶縁開閉装置において、前記線路側ユニットが、巻線を内蔵したシールド部と鉄心から成る計器用変圧器を挿入する穴部を有する天板を具備し、前記計器用変圧器に設けられた天板カバーを前記天板に取付け、前記計器用変圧器が、その鉄心の積層方向が前記線路側ユニット内に設置されたケーブルヘッドを接続する導体の配列方向と同方向で、かつ、前記巻線を鉄心の積層方向と直交する方向に巻かれて配置されていることを特徴とする。
【０００８】
また、組立方法は、輸送タンクに組込まれた巻線を内蔵したシールド部と鉄心から成る計器用変圧器を線路側ユニットの天板の穴から挿入し、前記計器用変圧器に設けられた天板カバーに前記天板を取付け、前記計器用変圧器が、その鉄心の積層方向が前記線路側ユニット内に設置されたケーブルヘッドを接続する導体の配列方向と同方向で、かつ、前記巻線を鉄心の積層方向と直交する方向に巻かれて配置されるように組立てられることを特徴とする。
【０００９】
上記第２の目的を達成するために、本発明のガス絶縁開閉装置は、母線ユニットと、遮断器ユニットと、線路側ユニットとを備えたガス絶縁開閉装置において、前記線路側ユニット内に、巻線を内蔵したシールド部と鉄心から成る計器用変圧器が組込まれ、この計器用変圧器の鉄心の積層方向が、前記線路側ユニット内に設置されたケーブルヘッドを接続する導体の配列方向と同方向であり、かつ、前記計器用変圧器の巻線の巻回方向が、前記鉄心の積層方向と直交する方向であることを特徴とする。
【００１０】
又、母線ユニットと、遮断器ユニットと、線路側ユニットとを備えたガス絶縁開閉装置において、前記線路側ユニット内の計器用変圧器の鉄心の積層方向と前記線路側ユニットに接続された絶縁スペーサに設けられた導体接続部と線路側ユニット内に設置されたケーブルヘッドを接続する主回路を流れる電流が発生する磁界の向きとを同方向に配列したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を、図１から図３を用いて説明する。図１，図２に示すように，本実施例のガス絶縁開閉装置は、母線ユニット１，遮断器ユニット２，線路側ユニット３で構成されている。遮断器ユニット２の一方の側には、上下方向に２つの母線ユニット１が設けられており、遮断器ユニット２の他方の側には線路側ユニット３が接続されている。遮断器ユニット２の下方側には操作器４が配置され、操作器４の側方に制御箱５が配置されている。
【００１２】
母線ユニット１は次のように構成されている。母線容器７内には三相の母線導体６ａ，６ｂ，６ｃが二等辺三角形の各々の頂点に配置されている。母線容器７は、母線導体６の軸線方向に延びた円筒容器部分７ａと円筒容器部分７ａと直交する方向の円筒容器部分７ｂを組合わせて形成されており、上下の母線導体６ａ，６ｂは円筒容器部分７ａの中心線上に縦方向に配置され、母線導体６ｃは遮断器ユニット２側に配置されている。母線容器７の円筒容器部分７ａの両端部には、フランジが設けられており、一方の端部にはベローズで形成される伸縮継手  １５が接続されている。
【００１３】
母線導体６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれ分岐導体８ａ，８ｂ，８ｃは、円筒容器部分７ｂの中心線部分で縦方向に一列に並ぶように配列されている。分岐導体  ８ａ，８ｂ，８ｃの中心部には可動電極１３が設けられており、２つの母線容器７の間に配置された操作器９により駆動されて分岐導体８ａ，８ｂ，８ｃ内を往復運動するようになっている。母線ユニット１と遮断器ユニット２間に設けられた絶縁スペーサ１０には導体１１を介して固定電極１２が固定されている。可動電極１３と固定電極１２で断路器が構成されている。上下の母線ユニット１と遮断器ユニット２間には気密を保つための絶縁スペーサ１０がそれぞれ設けられ、絶縁スペーサ１０には、その中心線部に水平方向に一列に導体接続部１４が配列されており、遮断器ユニット内の導体１１と接続されている。
【００１４】
遮断器ユニット２は次のように構成されている。遮断器ユニット２の容器は、垂直方向の軸線を有する円筒容器部分１６ａとこの円筒容器部分１６ａの上部側で水平方向の両側に形成された円筒容器部分１６ｂ及び下部側で水平方向の母線ユニット側に形成された円筒容器部分１６ｂとで構成されている。円筒容器部分１６ａの中心線部分には三相分の遮断器１７が母線導体６の軸線方向と同方向に配列されている。
【００１５】
上方の絶縁スペーサ１０に設けられた導体接続部１４と下方の絶縁スペーサ  １０に設けられた導体接続部１４とは、往復導体１８で接続されており、往復導体１８の下方側は、遮断器１７の遮断部の下方側で導体２４により接続されている。
【００１６】
往復導体１８の下部には接地装置の固定電極１９が設けられており、遮断器ユニット２の容器の外部に設けられた操作器（図示せず）により駆動される可動電極と接離可能となっている。
【００１７】
遮断器１７の上部には接続導体２０が設けられており、この接続導体２０は遮断器ユニット２と線路側ユニット３との間に設けられた絶縁スペーサ２１に横方向に一列に配列された導体接続部２２に接続されている。また、接続導体２０には遮断部側に分岐部が設けられており、その端部には接地装置の固定電極２３が設けられている。この固定電極２３と遮断器ユニット２の容器の外部に設けられた操作器（図示せず）により往復運動される可動電極とは接離可能になっている。
【００１８】
ここで、中央に配置された遮断器１７は、絶縁スペーサ１０に設けられた中央部の導体接続部１４と絶縁スペーサ２１に設けられた中央部の導体接続部２２とを結ぶ直線上に配置されている。この中央の遮断器１７の両側に配置された遮断器１７は、絶縁距離を確保するため、それぞれ対応する導体接続部１４，２２を結ぶ線より外側に配置されている。このため、導体２４は外側方向に向けて接続されるようになっている。また、遮断器１７は円筒形状に形成されているが、その配列方向の面は平面形状に形成されており、配列方向の寸法を低減している。遮断器１７の上部は遮断器ユニット２と線路側ユニット３との間に設けられた絶縁スペーサ２１に水平方向一列に配置された導体接続部２２に接続されている。
線路側ユニット３は、次のように構成されている。線路側ユニット３の容器は、垂直方向の円筒容器部分２５ａとこの円筒容器部分２５ａの上部で水平方向に形成された円筒容器部分２５ｂで構成されている。絶縁スペーサ２１に設けられた導体接続部２２には導体２６が接続され、この導体２６の中央部には線路側ユニット３の容器の外部に設けられた操作器２７により上下方向に往復運動する可動電極２８が設けられている。可動電極２８と接離可能な固定電極２９とで断路器を形成し、この固定電極２９は、円筒容器部分２５ａ内の遮断器ユニットとは反対側で下方に配置されたケーブルヘッド３０によって直接固定される導体３１に固定されている。ケーブルヘッド３０の横方向で遮断器ユニット２側には避雷器３２が配置されており、ケーブルヘッド３０の上方には計器用変圧器３３が配置されている。ケーブルヘッド３０と避雷器３２は共通の導体３１に接続されている。導体３１には、接地装置の固定電極３４が設けられており、線路側ユニット３の容器の外部に設けられた操作器３５により駆動される可動電極と接離可能となっている。計器用変圧器３３と導体３１とは切離装置３６により接離可能となっている。
【００１９】
線路側ユニット３の下方には、線路側ユニット３を載置するための架台３７が設置されている。線路側ユニット３の容器の下部には底板３８が設けられており、底板３８のシール部分を介してケーブルヘッド３０のケーブル４０への接続部３９が引き出され、ケーブル４０には変流器４１が取り付けられている。線路側ユニット３の下方で遮断器用操作器４を収納する箱の側面には監視装置４２が取り付けられており、この監視装置４２には避雷器３２の下方から引出された接地線４３が接続されている。このように接地線４３を避雷器３２の下部から引出しているので、接地線４３の長さを短くでき、避雷器３２の動作電位に重畳する電位を小さくすることができる。その結果、避雷器３２は動作電位で正確に動作することができる。
【００２０】
本実施例の計器用変圧器は、ガス絶縁開閉装置の線路側ユニット３内に組み込まれている。計器用変圧器３３は、巻線を内蔵したシールド部５２と鉄心部５３及び電圧を取り出すための端子部５４で構成されている。図３に示すように、円筒容器部分２５ａの上部にはフランジ部を介して円形の穴部が形成された天板  ５１がボルトにより締結されている。計器用変圧器３３は輸送時は、輸送用タンク内に密封されて輸送され、線路側ユニット３を組立てる時に、線路側ユニット３の内部を組立てた後、輸送用タンクから取出して、図３に示すように天板５１の穴部から挿入し、天井カバー５６を天板５１に取付けることにより組立てられる。
【００２１】
このように、計器用変圧器３３を天板５１に設けられた穴部から挿入して、天井カバー５６を天板５１に取付けることにより、真空引きが行えるので、組立て時間が短縮され、水分や塵埃の侵入を少なくできる。
【００２２】
計器用変圧器３３と導体２６及び導体３１との配置関係は次のようになっている。計器用変圧器３３の鉄心部５３は、図４に示すように巻鉄心であり、その積層方向を導体２６の配列方向と同方向に配置しており、巻線６８は鉄心部５３の積層方向と直交する方向に巻かれている。又、導体３１は計器用変圧器３３の下方側に延びるように配置されている。このように、計器用変圧器３３の鉄心部  ５３及び巻線６８，導体２６及び導体３１を配置し、巻鉄心を採用したことにより、導体２６及び導体３１を流れる主回路電流によって発生する誘導磁界の影響を受けにくくすることができる。図５に符号５９で示すように、鉄心の積層方向を９０度回転した場合と比較して、図５に符号５８で示すように、電流を2000Ａ流しても計器用変圧器の二次側誘起電圧を１３ｍＶに抑えることができ、3000Ａ流れても計器用変圧器の二次側誘起電圧を１９ｍＶに抑えることができる。この結果、計器用変圧器により精度のよい電流計測を行うことができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、計器用変圧器を線路側に組込む時間を短縮することができ、絶縁性能の低下の原因となる水分や塵埃の侵入を少なくできるので、計器用変圧器の信頼性を向上できる。また、主回路を流れる電流によって発生する誘導磁界の影響を低減することができるので、計器用変圧器により精度のよい電流計測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるガス絶縁開閉装置の縦断面図である。
【図２】本実施例のガス絶縁開閉装置の横断面図である。
【図３】本実施例の線路側ユニットの部分縦断面図である。
【図４】導体と計器用変圧器の配置構成を示した平面図である。
【図５】電流とＶＴ二次側誘起電圧との関係を示す図である。
【符号の説明】
１…母線ユニット、２…遮断器ユニット、３…線路側ユニット、４…遮断器用操作器、５…制御箱、６…母線導体、７…母線容器、８…分岐導体、１０…絶縁スペーサ、１１，２４，２６，３１…導体、１２，１９，２３，２９，３４…固定電極、１３，２８…可動電極、１４，２２…導体接続部、１５…伸縮継手、  １６，２５…円筒容器部分、１７…遮断器、１８…往復導体、２０…接続導体、２１…絶縁スペーサ、２７，３５…操作器、３０…ケーブルヘッド、３２…避雷器、３３…計器用変圧器、３６…切離装置、３７…架台、３８…底板、３９…接続部、４０…ケーブル、４１…変流器、４２…監視装置、４３…接地線、５１…天板、５２…シールド部、５３…鉄心部、５４…端子部、５６…天板カバー、  ５７…巻線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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