(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空遮断器の可動通電軸に、この真空遮断器との連結部分において連結された開閉操作用の絶縁操作棒を貫通状態で収納し、前記真空遮断器の通電部を含まない独立した密閉空間を形成する絶縁容器と、この絶縁容器の前記絶縁操作棒の貫通部分に設けられ一端は前記絶縁容器に連結され他の一端は前記絶縁操作棒に連結され前記絶縁容器内の圧力を１０−２Ｐａ以下に保持する伸縮自在のべローズと、を具備してなる受変電設備装置。
【請求項２】
断路器の可動通電軸に、この断路器との連結部分において連結された開閉操作用の絶縁操作棒を貫通状態で収納し、前記断路器の通電部を含まない独立した密閉空間を形成する絶縁容器と、一端は前記絶縁容器に連結され他の一端は前記絶縁操作棒に連結され前記絶縁容器内の圧力を１０−２Ｐａ以下に保持する伸縮自在のべローズと、前記断路器と前記絶縁容器とを一体構造にモールドした断路器ブロックと、を具備してなる受変電設備装置。
【請求項３】
前記真空遮断器と前記絶縁容器とを固体絶縁物で一体構造にモールドした真空遮断器ブロックを備えたことを特徴とする請求項１に記載した受変電設備装置。
【請求項４】
前記真空遮断器を固体絶縁物でモールドした真空バルブブロックと、前記絶縁容器を固体絶縁物でモールドした操作容器ブロックとを備えたことを特徴とする請求項１に記載した受変電設備装置。
【請求項５】
前記断路器と前記絶縁容器とを固体絶縁物で一体構造にモールドした断路器ブロックを備えたことを特徴とする請求項２に記載した受変電設備装置。
【請求項６】
前記断路器を固体絶縁物でモールドした断路器用真空バルブブロックと、前記絶縁容器を固体絶縁物でモールドした断路器用操作容器ブロックとを備えたことを特徴とする請求項２に記載した受変電設備装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遮断器、断路器、避雷器などを収納した受変電設備装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の６６／７７ｋＶ級特高変電設備は、開放（オープン）式の受電設備からハウジング（建屋収納）形の受電設備、更に、ガス絶縁式受電設備（ＧＩＳ；Ｇａｓ  Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｓｗｉｃｈｇｅａｒ）からキュービクル式ガス絶縁開閉装置（Ｃ−ＧＩＳ；Ｃｕｂｉｃｌｅｔｙｐｅ）へと変遷してきている。
【０００３】
ところで開放式受電設備は遮断器、断路器、接地断路器、計器用変圧器、変流器、避雷器等の各電気機器を銅より線やアルミパイプで接続し、空気絶縁を利用した受電設備であった。しかもこれらの電気機器を直列的に配列するので設置スペース（場所面積）が大きくなり、また空気絶縁方式のため充電部が露出しており、安全性にも問題があった。
【０００４】
これに対して建設費や用地の高騰とともに、充電部汚損、安全性、騒音などの問題から受電設備の小形化や密閉化が要求され、ガス絶縁式受電設備が開発された。これは各電気機器をパイプ状の金属容器で覆い、絶縁媒休として高圧のＳＦ６（六弗化硫黄）ガスを封入して小形化し密閉化したものである。
【０００５】
またキュービクル式ガス絶縁受電設備はガス絶縁式受電設備に対し、より高い信頼との環境に調和させる要請にも対応すべく開発された受電設備である。これは大気圧近傍の低圧力絶縁ガスを利用したキュービクル形の容器に各電気機器を一括して収納し、内部を構成単位ごとに区分したものであり、他の閉鎖配電盤と同様の外観である。このように最近てはＳＦ６ガスを絶縁媒体として用いた受電設備が多数運転されるようになった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このＳＦ６ガスは通常の運転状態では無色、無臭、無味、不燃性の非常に安定した気休てあり、しかも無毒てある。その高度な安定性と優れた電気的特性の故に電気機器の絶縁材料として広く利用されている。しかし、事故などによって過電圧が発生し、ＳＦ６ガス中でアーク放電か発生すると、ＳＦ６ガスはＳＯＦ２、ＳＯ２、ＳＯ２Ｆ２、ＳＯＦ４、ＨＦ、ＳｉＦ４などの分解生成物や分解ガスを発生する。このＳＦ６ガスの分解生成物や分解ガスは有害てある。
【０００７】
これに加えて最近の世界的なエコロジーブーム（地球温暖化防止および経済性志向）の影響を受けて、ＳＦ６ガスを受電設備に用いるのが困難な状況にある。また、受電設備の用地の確保の困難さから、より小形な受電設備が要求されている。前述したようにＳＦ６ガスは高い絶縁性能を有することて知られているが、さらに高い絶縁性能を有する絶縁媒体を用いて縮小化した受電設備の開発が望まれている。
【０００８】
本発明は、環境破壊することなく、安全性や信頼性に優れ、より省スペースである受変電設備装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した受変電設備装置は、真空遮断器の可動通電軸に、この真空遮断器との連結部分において連結された開閉操作用の絶縁操作棒を貫通状態で収納し、前記真空遮断器の通電部を含まない独立した密閉空間を形成する絶縁容器と、この絶縁容器の前記絶縁操作棒の貫通部分に設けられ一端は前記絶縁容器に連結され他の一端は前記絶縁操作棒に連結され前記絶縁容器内の圧力を１０−２Ｐａ以下に保持する伸縮自在のべローズとを具備したことを特徴としている。
【００１０】
即ち、真空遮断器の開閉操作用の絶縁操作棒を絶縁容器内に収納し、絶縁操作棒の一方を真空遮断器の可動軸に連結し、もう一方を操作機構に連結し、この絶縁容器の両端には伸縮自在のベローズを設け、絶縁操作棒に固着し、絶縁操作棒を動作を可能にしている。
【００１１】
このように高真空の絶縁容器内に収納し、絶縁操作棒の両端にベローズを設けることによって、遮断器の接点の開閉動作を可能にし、事故などによって過電圧が生じ、アーク放電が発生しても分解生成物や分解ガスを発生することがなく、従って環境破壊することなく安全性に優れた遮断器を提供することがてきる。また、絶縁特性の優れた高真空を絶縁媒体として用いているので、遮断器本休の縮小化が可能になる。
【００１２】
請求項２に記載した受変電設備装置は、断路器の可動通電軸に、この断路器との連結部分において連結された開閉操作用の絶縁操作棒を貫通状態で収納し、前記断路器の通電部を含まない独立した密閉空間を形成する絶縁容器と、この絶縁容器の前記絶縁操作棒の貫通部分に設けられ一端は前記絶縁容器に連結され他の一端は前記絶縁操作棒に連結され前記絶縁容器内の圧力を１０−２Ｐａ以下に保持する伸縮自在のべローズと、前記断路器と前記絶縁容器とを一体構造にモールドした断路器ブロックとを具備したことを特徴としている。
【００１３】
即ち、断路器の開閉操作用の絶縁操作棒を絶縁容器内に収納し、絶縁操作棒の一方を断路器の可動軸に連結し、もう一方を操作機構に連結している。この絶縁容器の両端には伸縮自在のベローズを設け、絶縁操作棒に固着し、絶縁操作棒を動作を可能にしている。更に、この絶縁容器内の圧力を１０−２Ｐａ以下の真空にした断路器の絶縁操作容器を設けた。
【００１４】
このように断路器の開閉操作用の絶縁操作棒を１０一２Ｐａ以下の高真空の絶縁容器内に収納し、絶縁操作棒の両端にベローズを設けることによって、遮断器の接点の開閉動作を可能にし、事故などによって過電圧が生じ、アーク放電が発生しても分解生成物や分解ガスを発生することがない。このため、環境破壊することなく安全性に優れた断路器を提供することができる。更に、絶縁特性の優れた高真空を絶縁媒休として用いているので断路器本体の縮小化が可能になる。
【００１５】
請求項３に記載した受変電設備装置は、真空遮断器と絶縁容器とを固体絶縁物で一体構造にモールドした真空遮断器ブロックを備えたことを特徴としている。そして、真空遮断器と遮断器の絶縁操作容器を絶縁体てモールドした一つのブロックに収納したので、絶縁性能に優れ、遮断器の交換が容易でより小型な遮断器と遮断器の絶縁操作容器を得ることができる。
【００１６】
請求項４に記載した受変電設備装置は、真空遮断器を固体絶縁物でモールドした真空バルブブロックと、絶縁容器を固体絶縁物でモールドした操作容器ブロックとを備えたことを特徴としている。そして、真空遮断器と遮断器の絶縁操作容器を絶縁休でモールドし、それぞれ別のブロックに収納したので、真空遮断器やその操作容器のそれぞれの交換が容易で、かつ絶縁性能に優れ、より小型な遮断器と遮断器の絶縁操作容器を得ることがてきる。
【００１７】
請求項５に記載した受変電設備装置は、断路器と絶縁容器とを固体絶縁物で一体構造にモールドした断路器ブロックを備えたことを特徴としている。そして、断路器の主接点の容器内の圧力を１０一２Ｐａ以下の真空とし、この真空断路器と断路器の絶縁操作容器を絶縁休でモールドしたーつのブロックに収納することによって、事故などによって過電圧が生じ、アーク放電が発生しても分解生成物や分解ガスを発生することがない。このため、環境破壊することなく安全性に優れた遮断器を提供することができる。また、絶縁特性の優れた高真空を絶縁媒体として用いているのて、断路器本休の縮小化が可能になる。これらの断路器や断路器の絶縁操作容器を絶縁体でモールドすることによって遮断器の交換か容易で、かつ絶縁性能に優れ、より小型な断路器を得ることができる。
【００１８】
請求項６に記載した受変電設備装置は、断路器を固体絶縁物でモールドした断路器用真空バルブブロックと、絶縁容器を固体絶縁物でモールドした断路器用操作容器ブロックとを備えたことを特徴としている。そして、真空断路器と断路器の絶縁操作容器を絶縁休でモールドし、それぞれ別のブロックに収納することによって、断路器やその操作容器のそれぞれの交換が容易で、かつ絶縁性能に優れ、より小型な遮断器と遮断器の絶縁操作容器を得ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の受変電設備装置の実施の形態を説明する。図１において、真空遮断器用の真空バルブ１の内部には固定電極２と可動電極３が設けられ、固定電極２と可動電極３が接触または開離することによって電流が導通または遮断される。可動通電軸４はベローズ（膜体）５を介して可動側蓋板６を気密に貫通し，可動電極３に取り付けられている。
【００２４】
１１は真空バルブ１の可動電極３や可動通電軸４の開閉操作を行うための絶縁容器であり、内部の圧力が１０ー２Ｐａ（パスカル）以下の真空となっている。そして、絶縁容器１１の中には真空バルブ１の可動通電軸４に連結された絶縁操作棒１２が設けられており、絶縁操作棒１２は絶縁容器１１の両端に設けられたベローズ１３を介して絶縁容器の両端の蓋板１４、１５を貫通して操作機構１９に連結されている。
【００２５】
そして、図１は請求項３の一実施例も示しており、真空遮断器用の真空バルブ１、絶縁容器１１および真空バルブ１と絶縁容器１１との連結部分などは、各相ごとに、絶縁材料で一体構造にモールド（例えばレジン、エポキシなどの樹脂製鋳造整形）された真空遮断器ブロック（群体）４１に収納されている。
【００２６】
更に、絶縁容器１１の両端に設けられたベローズ１３と絶縁操作棒１２が固着された部分を包囲するシールド（遮蔽体）１６を儲け、シールド１６の高さはベローズ１３が伸びた時の高さよりも高くしている。そして、シールド１６によって絶縁容器１１の内面側と絶縁操作棒１２との間に設置されたベローズ１３を包囲し、この部分の電界の傾きを変化させ絶縁性を向上させている。
【００２７】
図２は請求項２の一実施例を示す受変電設備装置の断面図である。真空断路器用真空バルブ２１の内部には固定電極２と可動電極３が設けられ、この部分で回路の開閉が行われる。４は可動通電軸であり、ベローズ５を介して可動側蓋板６を気密に貫通し，可動電極３に取り付けられている。１１は真空断路器用真空バルブ２１の可動電極３や可動通電軸４の開閉操作を行うための絶縁容器であり、内部の圧力が１０−２Ｐａ以下の真空となっている。絶縁容器１１の中には真空断路器用真空バルブ２１の可動通電軸４に連結された絶縁操作棒１２が設けられている。絶縁操作棒１２は絶縁容器１１の両端に設けられたベローズ１３を介して絶縁容器１１の両端の蓋板１４、１５を貫通して操作機構１９に連結されている。
【００２８】
そして、図２は請求項５の一実施例も示しており、断路器用真空バルブ２１、絶縁容器１１および断路器用真空バルブ２１と絶縁容器１１との連結部分などは、各相ごとに、絶縁材料で一体構造にモールドされた断路器ブロック４４に収納されている。
【００２９】
更に、絶縁容器１１の両端に設けられたベローズ１３と絶縁操作棒１２が固着された部分を包囲するシールド１６を儲け、シールド１６の高さはベローズ１３が伸びた時の高さよりも高くしている。そして、シールド１６によって絶縁容器１１の内面側と絶縁操作棒１２との間に設置されたベローズ１３を包囲し、この部分の電界の傾きを変化させ絶縁性を向上させている。
【００３０】
図３は請求項４の一実施例を示しており、真空遮断器用の真空バルブ１と絶縁容器１１とはそれぞれ別個に絶縁体てモールドされ、真空バルブ１は真空バルブブロック４２に収納され、絶縁容器１１は操作容器ブロック４３に収納されている。
【００３１】
図４は請求項６の一実施例を示しており、断路器用真空バルブ２１と絶縁容器１１とはそれぞれ別個に絶縁体てモールドされ、断路器用真空バルブ２１は断路器用真空バルブブロック４５に収納され、絶縁容器１１は断路器用操作容器ブロック４６に収納されている。
【００３２】
尚、図１乃至図４に示した絶縁容器１１及び絶縁操作棒１２の材質をセラミックとする場合に絶縁特性が更に優れていることが確認された。
【００３３】
図５、図６では、各相の真空遮断器用の真空バルブ１の中心軸を結んだ直線Ａの線上に真空バルブ１が配置されるように真空遮断器ブロック４１を構成してモールドし、真空バルブ１の主回路接続端子５１を直線Ａと直交する方向に設けている。更に、主回路接続端子５１はモールドした真空遮断器ブロック４１から突き出し、他の機器と接続できるようにしている。
【００３４】
以上のように、遮断器や断路器及びその開閉操作部の絶縁媒休として１０−２Ｐａ以下の高真空を用い、また遮断器や断路器の相間を絶縁休でモールドすることにより、更に、受電設備としてＳＦ６ガスを用いていないため、事故などによって過電圧が生じ、アーク放電が発生しても分解生成物や分解ガスを発生することがない。このため、環境破壊することなく安全性に優れた受変電設備装置を提供することができる。
【００３５】
また、遮断器や断路器の開閉操作用の絶縁操作棒を１０−２Ｐａ以下の高真空の絶縁容器内に収納し、絶縁操作棒の両端にベローズを設けることによって、遮断器や断路器の接点の開閉動作を可能にし、絶縁特性の優れた高真空を絶縁媒休としているので、断路器本体や絶縁容器の縮小化が可能となり、前述したように遮断器、断路器の相間の絶縁を固体絶縁休てモールドし、ブロック構造とすることにより、遮断器や断路器の交換が容易であり受電設備の小型化が可能となる。
また、高真空中の絶縁物表面の絶縁破壊は、絶縁物と電極が接触する３重接合部（真空一絶縁物一電極）からの電子放出によって絶縁物表面での２次電子雪崩か発生し、絶縁破壊が進展することが知られている。従って、遮断器および断路器の絶縁容器内の絶縁操作棒とベローズが固着された部分を包囲するシールドを設けることによって、３重接合部となる絶縁操作棒とベローズが固着された部分の電界強度が低減され、接合部からの電子放出が抑制される。このため、絶縁操作棒の表面の絶縁性能が向上する。
【００３６】
また、高真空中の絶縁破壊性能は電極および絶縁物表面の吸着ガスによって左右される。従って、遮断器および断路器の絶縁操作棒の材質をセラミックにすることにより、製造段階で真空中での数１００度の加熱処理を行うことができる。このため絶縁操作容器内の吸着ガスを除去することができ、絶縁操作容器や絶縁操作棒の絶縁性能を向上させることができる。さらに、絶縁操作容器内の経年的な真空度の低下がないため、絶縁性能の劣化がない絶縁操作容器を得ることができる。
【００３７】
更に、真空遮断器または断路器の各相の中心軸を直線上に配置し、これらの遮断器および断路器をモールドされたブロック内に収納し、各相の遮断器や断路器の配置と直交する方向に遮断器や断路器の主回路接続端子を設け、主回路接続端子を絶縁体のブロックから突き出させることによって、遮断器や断路器の交換が容易になるだけでなく、より小型な受電設備を提供することができる。
【００３８】
このように本発明によれば、遮断器や断路器およびその絶縁容器の絶縁媒休を１０−２Ｐａ以下の高真空にし、それぞれの機器を固体絶縁物でモールドすることによって、絶縁性能に優れ、受電設備の小型化をはかることができる。また、事故など最悪の事態が発生しても環境を破壊することなく安全性に優れた受変電設備装置を提供することができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明により、受変電設備装置の操作安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１及び請求項３の一実施例を示す受配電設備装置の断面図である。
【図２】請求項２及び請求項５の一実施例を示す受配電設備装置の断面図である。
【図３】請求項４の一実施例を示す受配電設備装置の断面図である。
【図４】請求項６の一実施例を示す受配電設備装置の断面図である。
【図５】受配電設備装置の平面図である。
【図６】図５の側面図である。
【符号の説明】
１    真空バルブ
２    固定電極
３    可動電極
４    可動通電軸
５    ベローズ
６    可動側蓋板
１１  絶縁容器
１２  絶縁操作棒
１３  ベローズ
１４  蓋板
１５  蓋板
１６  シールド
１９  操作機構
２１  断路器用真空バルブ
４１  真空遮断器ブロック
【図１】
0003623333.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003623333.tif 000006
【図６】
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