(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁媒体が封入されている接地タンク内に収納された通電用の導体、固定子及び該固定子と接離し、開口部が設けられた可動子と、該可動子を駆動する操作器と、前記固定子と可動子が接触している状態では前記開口部が塞がれ、前記操作器により前記可動子が移動することにより前記固定子と開離している状態では前記開口部を介して開口される第１の区画部と、該第１の区画部と接続され、前記可動子と固定子の開離時に開口している前記開口部を通して両者の間に発生するアークを消弧する圧縮空気を供給する供給部と、前記可動子と固定子の間に発生するアークを消弧した前記圧縮空気を排気する排気部とを備え、前記接地タンク内の前記第１の区画部の周囲には、該第１の区画部を取り囲むように第２の区画部が形成され、該第２の区画部と配管を介して前記排気部が接続されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置の開閉器。
【請求項２】
前記接地タンク内に封入されている絶縁媒体は、六弗化硫黄ガス（ＳＦ6 ガス）との混合ガス或いは窒素ガスであることを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁開閉装置の開閉器。
【請求項３】
前記接地タンク内に封入されている絶縁媒体は、空気であることを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁開閉装置の開閉器。
【請求項４】
前記供給部が前記接地タンクの外部に設置された圧縮機で構成され、前記排気部が前記接地タンクの外部に設置された開閉弁で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁開閉装置の開閉器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変電所などで用いられる電力用のガス絶縁開閉装置の開閉器に係り、特に六弗化硫黄ガス（ＳＦ6 ガス）の使用量を低減し、地球温暖化防止に好適な電力用のガス絶縁開閉装置の開閉器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
変電所などに用いられるガス絶縁開閉装置（以下、ＧＩＳと略す）としては、１９７０年代から絶縁性能，消弧性に優れたＳＦ6 ガスが使用されてきた。このＧＩＳの基本構造については、例えば電気学会技術報告  第５５２号「ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）の適用ガイド」（１９９５年７月発行）に示されるように、鋼製の接地タンク内の導体部，導体接続部，開閉部等の高電圧部を配置し、この高電圧部と接地タンク間の絶縁確保のため、支持用あるいは支持と区画の両方を兼用した絶縁スペーサを配置したユニット機器を構成し、このユニット機器を組合せて開閉所や変電所を構成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなガス絶縁開閉装置は、課電部が鋼製のタンク内に収納されているため、気象条件の影響を受けにくく耐環境性に優れており、ＳＦ6 ガスを用いているため装置が小型化でき、開閉所や変電所の用地の縮小化にも有利であり、急速な進歩を遂げてきた。しかし、近年、ＳＦ6 ガスは、地球温暖化係数が二酸化炭素（ＣＯ2 ）の約２４０００倍であり、温暖化を防止する対策上将来に向け使用量の削減が不可欠になっている。ＳＦ6 ガスの使用量を削減する方法として、混合ガスや代替ガスの適用も考えられているが、消弧性能の点でＳＦ6 ガスより優れているものがないため、完全に適用することが困難な状況である。又、混合ガスを適用した場合、ガス回収時のガスの分離などの処理方法が複雑であるという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、絶縁性能，消弧性能を損なわず、ＳＦ6 ガスの使用量を低減したガス絶縁開閉装置の開閉器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のガス絶縁開閉装置の開閉器は、絶縁媒体が封入されている接地タンク内に収納された通電用の導体、固定子及び該固定子と接離し、開口部が設けられた可動子と、該可動子を駆動する操作器と、前記固定子と可動子が接触している状態では前記開口部が塞がれ、前記操作器により前記可動子が移動することにより前記固定子と開離している状態では前記開口部を介して開口される第１の区画部と、該第１の区画部と接続され、前記可動子と固定子の開離時に開口している前記開口部を通して両者の間に発生するアークを消弧する圧縮空気を供給する供給部と、前記可動子と固定子の間に発生するアークを消弧した前記圧縮空気を排気する排気部とを備え、前記接地タンク内の前記第１の区画部の周囲には、該第１の区画部を取り囲むように第２の区画部が形成され、該第２の区画部と配管を介して前記排気部が接続されていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図１から図３により説明する。図１は、本実施例のガス絶縁開閉装置の構成を示す平面図、図２，図３は、本実施例の開閉器を示す縦断面図である。
【０００８】
ガス絶縁開閉装置は、図１に示すように、主母線１００，１０１に母線断路器１９８，１９９を介して遮断器２００が接続され、遮断器２００はさらに線路断路器２０１，母線２０２，ブッシング２０３を介して送電線路に接続されて構成されている。母線断路器１９８，１９９，遮断器２００，線路断路器２０１，  ２０２で開閉用のユニット機器が構成されている。又、線路引き込み口には過電圧抑制のため、避雷器２０４が設けられている。
【０００９】
図２に示すように、本実施例のガス絶縁開閉装置は次のように構成されている。接地タンク１内には、通電用の導体２ａ，２ｂが配置されている。導体２ａは、接地タンク１内に固定支持された絶縁スペーサ３ａによって支持されており、導体２ｂは、同様に絶縁スペーサ３ｂによって支持されている。導体２ａは、固定子５に接続されている。この固定子５には、対向して配置され、固定子５と接離可能な可動子４が設けられている。可動子４は操作棒６を介して接地タンク１の外側に設けられた操作器７により往復運動されるようになっている。可動子４には、開口部４０が設けられており、開口部４０は固定子５と可動子４とが接触している状態では、第１の区画３２を構成する部材に塞がれている。固定子５と可動子４とが開離した状態では、開口部４０が第１の区画３２内に入り込み開口された状態となる。
【００１０】
導体２ｂは、通電用の導体と兼用された第１の区画３２を形成する容器１０と接続されている。容器１０の一方の端部には、可動子４が嵌合されており、容器１０との間で摺動し、かつ支持されている。第１の区画３２は、容器１０と接続された絶縁部材で形成された配管１１を介してタンク１の外部の容器１２に連通されている。容器１２には、空気を圧縮するための圧縮機１３（ポンプ１３ともいう）が接続されており、圧縮空気が貯えられている。
【００１１】
第１の区画３２の周囲には、第１の区画３２を取り囲むように接地タンク１内に第２の区画３１が形成されている。この第２の区画３１は、絶縁物で形成された容器２０で区画されており、第２の区画３１は、絶縁部材で形成された配管  ２１を介してタンク１の外部に設けられた容器２２に接続されている。容器２２は、バルブ２３を介して外気と連通されており、容器２２内の媒体を排気できるようになっている。容器２０は、図１に示すように、導体２ａ及び導体２ｂを支持するように形成されている。このようにして、導体２ａは、固定子５，可動子４を介して導体２ｂと電気的に接続されている。
【００１２】
操作器７，圧縮機１３及びバルブ２３は、制御装置６０にそれぞれ接続されており、制御装置６０の制御信号により制御されるようになっている。
【００１３】
このように構成された開閉器の動作について説明する。図２は、閉極状態を示しており、制御装置６０からの開極指令により固定子５から可動子４を切り離して断路を行う場合、操作器７が作動して操作棒６を操作器７側に、図２で示す例では上方に移動させる。操作棒６が移動されると、開極過程の状態である図３に示したように、可動子４が固定子５から開離する。断路器では定格電流のループ電流を遮断するが、このループ電流が比較的大きい場合には、固定子５と可動子４との開離とともに固定子５と可動子４の接触子間に電流アーク５０が発生するため、これを遮断する必要がある。
【００１４】
本実施例では、図３に示すように、可動子４が移動すると、該可動子４に設けられた開口部４０が第１の区画３２内に入り込み、この第１の区画３２と可動子４内の空間とが連通する。この結果、第１の区画３２内に溜められていた圧縮空気が開口部４０を通って図３中に矢印で示したように、固定子５と可動子４の接触子間を流出して電流アーク５０を消弧して遮断が完了する。この時、第１の区画３２から流出した圧縮空気は第２の区画３１に溜められるが、第２の区画３１内の圧力が高まると遮断性能に影響するので、配管２１を介して容器２２に導かれた圧縮空気を制御装置６０からの指令によりバルブ２３を開いて大気中に排出している。
【００１５】
ここで、断路器は、遮断器のように事故時に動作する必要があるものと異なり、開閉操作は人為的に選択できる。このため、常時高圧の空気を容器１２に溜めておく必要はなく、遮断すると決まった時点で、制御装置６０からの指令によりポンプ１３を作動させて、第１の区画３２の空気圧を高めるように操作してもよい。通電時の空気圧は、高電圧側の通電部と接地タンク間の絶縁が確保できる圧力に設定されており、１０気圧以下でよい。又、タンク１内の第３の区画３０に充填されるガスとして、ＳＦ6 との混合ガス、あるいは窒素ガスが用いられ、  ＳＦ6 ガスの使用量を低減している。このように本実施例の開閉器では、空気による開閉部の遮断が可能となり、ＳＦ6 の使用量を格段に低減できる。
【００１６】
なお、本実施例では、断路器について説明したが、誘導電流開閉が要求される接地開閉器に適用することができ、遮断容量が小さい遮断器に適用することができる。
【００１７】
以上ように、本実施例では、消弧性能が不十分な混合ガスや窒素ガスに対し、大電流の遮断に適している高圧の圧縮空気を開閉部の消弧に使用しているので、ＳＦ6 の使用量を低減できる。断路器や接地開閉器は、開閉操作が人為的であるため、遮断動作に先立って第１の区画の空気圧を高めるように操作することができるので、操作が簡略化できる。又、遮断に用いる空気は、外部へ排出が可能であり、外部から導入・排出しているので、開閉部へ新規な空気をアークに吹き付けることができる。そのため、アークによる発生物も除去できる。又、接地タンクと第１の区画間に絶縁媒体を封入することにより、常時の絶縁を確保できる。本発明の他の実施例を図４により説明する。図４は、本実施例の開閉器を示す縦断面図である。
【００１８】
本実施例の開閉器は、図１から図３に示す実施例と同様に構成されているが、本実施例の開閉器では、第２の区画３１は設けられていなく、容器２２は接地タンク１に接続されており、接地タンク１内には空気が充填されている。固定子５から可動子４が開離して開口部４０を介して第１の区画３２と第３の区画３０とが連通すると第１の区画３２内の圧縮空気は、接地タンク１内に排出され、さらに容器２２，バルブ２３を介して外部に排出される。このような構成の開閉器は、比較的小容量の開閉器に適用され、構造の簡略化が図れる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、開閉器の遮断部に空気を適用できるので、六弗化硫黄ガス  （ＳＦ6 ガス）の使用量を削減できる。この結果、地球温暖化の影響の小さいガス絶縁開閉装置の開閉器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のガス絶縁開閉装置の構成を示す平面図である。
【図２】本実施例の開閉器を示す縦断面図である。
【図３】本実施例の開閉器を示す縦断面図である。
【図４】本発明の他の開閉器を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…接地タンク、２ａ，２ｂ…導体、３ａ，３ｂ…絶縁スペーサ、４…可動子、５…固定子、６…操作棒、７…操作器、１０，１２，２０，２２…容器、１１，２１…配管、１３…圧縮機、２３…バルブ、３０，３１，３２…区画、４０…開口部、５０…ア−ク。
【図１】
0003695144.tif 000002
【図２】
0003695144.tif 000003
【図３】
0003695144.tif 000004
【図４】
0003695144.tif 000005