(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮断器と断路器を少なくとも備え、前記遮断器と断路器とが母線を介して接続され、かつ、ガス絶縁されるガス絶縁開閉装置において、
内部に絶縁ガスが封入され相対向して接合される複数の母線ガス容器と、該各々の母線ガス容器に収納され接続される複数の母線導体と、該複数の母線導体を接続部で支持する絶縁スペーサとを備え、
前記各々の母線導体の接続部は、一方側が前記母線導体と接続され、他方側が開口する凹形状の複数の中心導体と、該中心導体の各々の凹形状内面の一部に埋め込まれている伸縮可能な接触子と、相対向する前記中心導体の凹形状部に挿入され、前記接触子と接触する球面形状部を有し、該球面形状部と前記接触子が接触することで前記中心導体同士を電気的に接続する接続導体とを有すると共に、相対向する前記中心導体のいずれか一方に、前記母線ガス容器内と連通するガス通路が形成され、該ガス通路は前記母線ガス容器同士が非接合状態では逆止弁により閉じられ、この逆止弁は前記ガス通路内を移動できる棒形状部の一端に接続され、前記母線ガス容器同士を接合する際には前記棒形状部の他端が中心導体と接触することで前記逆止弁が開放されて前記母線ガス容器内の絶縁ガスが前記ガス通路を介して前記母線ガス容器同士の接合部に導かれ、かつ、前記母線ガス容器同士が接合された状態では前記接続導体の周囲に絶縁ガスが封入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】
遮断器と断路器を少なくとも備え、前記遮断器と断路器とが母線を介して接続され、かつ、ガス絶縁されるガス絶縁開閉装置において、
内部に絶縁ガスが封入され相対向して接合される複数の母線ガス容器と、該各々の母線ガス容器に収納され接続される複数の母線導体と、該複数の母線導体を接続部で支持する絶縁スペーサとを備え、前記母線ガス容器の端部にフランジ部を有し、該フランジ部同士をＯリングを介して接続するものであって、
前記各々の母線導体の接続部は、一方側が前記母線導体と接続され、他方側が開口する凹形状の複数の中心導体と、該中心導体の各々の凹形状内面の一部に埋め込まれている伸縮可能な接触子と、相対向する前記中心導体の凹形状部に挿入され、前記接触子と接触する球面形状部を有し、該球面形状部と前記接触子が接触することで前記中心導体同士を電気的に接続する接続導体とを有すると共に、前記フランジ部のいずれか一方の前記Ｏリングよりも前記母線ガス容器内側に該母線ガス容器同士の接合部と大気とを連通する連通孔を形成し、この連通孔を閉じる逆止弁を設けておき、かつ、前記母線ガス容器同士を接合したら前記逆止弁を開いて前記接合部に残る空気を除いて真空にした後前記連通孔から絶縁ガスを封入し、前記逆止弁を閉じることで前記接合部に残る空気と絶縁ガスとを置換すると共に、前記母線ガス容器同士が接合された状態では前記接続導体の周囲に絶縁ガスが封入されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項３】
内部に母線導体と共に絶縁ガスが収納されている複数の母線ガス容器同士を接合、及び前記母線導体同士を接続して組立てるものであって、
前記各々の母線導体の接続部は、一方側が前記母線導体と接続され、他方側が開口する凹形状の複数の中心導体と、該中心導体の各々の凹形状内面の一部に埋め込まれている伸縮可能な接触子と、相対向する前記中心導体の凹形状部に挿入され、前記接触子と接触する球面形状部を有し、該球面形状部と前記接触子が接触することで前記中心導体同士を電気的に接続する接続導体とを有すると共に、相対向する前記中心導体のいずれか一方に、前記母線ガス容器内と連通するガス通路が形成され、該ガス通路は前記母線ガス容器同士が非接合状態では逆止弁により閉じられ、この逆止弁は前記ガス通路内を移動できる棒形状部の一端に接続され、前記母線ガス容器同士を接合する際には前記棒形状部の他端が中心導体と接触することで前記逆止弁が開放されて前記母線ガス容器内の絶縁ガスが前記ガス通路を介して前記母線ガス容器同士の接合部に導かれ、これにより前記接合部にある空気を前記母線ガス容器外に押し出して前記接合部を絶縁ガスに晒して前記母線ガス容器同士を接続し、かつ、前記母線ガス容器同士が接合された状態では前記接続導体の周囲に絶縁ガスが封入されてい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４】
内部に母線導体と共に絶縁ガスが収納されている複数の母線ガス容器同士を接合、及び前記母線導体同士を接続して組立てる際に、前記母線ガス容器の端部に形成されるフランジ部同士をＯリングを介して接続するものであって、
前記各々の母線導体の接続部は、一方側が前記母線導体と接続され、他方側が開口する凹形状の複数の中心導体と、該中心導体の各々の凹形状内面の一部に埋め込まれている伸縮可能な接触子と、相対向する該中心導体の凹形状部に挿入され、前記接触子と接触する球面形状部を有し、該球面形状部と前記接触子が接触することで前記中心導体同士を電気的に接続する接続導体とを有すると共に、前記フランジ部のいずれか一方の前記Ｏリングよりも前記母線ガス容器内側に該母線ガス容器同士の接合部と大気とを連通する連通孔を形成し、この連通孔を閉じる逆止弁を設けておき、かつ、前記母線ガス容器同士を接合したら前記逆止弁を開いて前記接合部に残る空気を除いて真空にした後前記連通孔から絶縁ガスを封入し、前記逆止弁を閉じることで前記接合部に残る空気と絶縁ガスとを置換して組立てられると共に、前記母線ガス容器同士が接合された状態では前記接続導体の周囲に絶縁ガスが封入されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置の組立方法。
【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およびその組立て方法に係り、特に母線ガス容器内に絶縁ガスを封入したままで据え付けるのに好適なガス絶縁開閉装置およびその組立て方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のガス絶縁開閉装置を組立てる方法としては、特開平５−３０８７１１号公報（以下、公知例という）開示されている方法が知られている。
【０００３】
この公知例は、ガス絶縁開閉装置の主母線を構成する第１の管路に絶縁ガスを納め、この第１の管路の端部の第２の管路側に凸な形状の第１の絶縁スペーサを接続し、同様に絶縁ガスが納められた第２の管路の端部には、第１の管路側から見て凹状を呈する第２の絶縁スペーサを接続する。そして、第１の絶縁スペーサ１３の凸部を第２の絶縁スペーサの凹部内に嵌合させた状態で第１の管路と第２の管路とを接続することで主母線を構成するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この公知例では、工場内でそれぞれの管路に絶縁ガスを充填した後で、現地ではそれらの管路を嵌合せるだけでガス絶縁開閉装置の主母線を構築することができるとしている。
【０００５】
しかしながら、この開示された方法では２つの管路を嵌合せる時に、その接続部に空気が存在する状態で嵌合せてしまうことになり、この嵌合せた箇所で空気の存在により管路と導体との間の絶縁を確保することができず、組立てた場合に嵌合せ箇所の絶縁を保った主母線を構築することは難しかった。
【０００６】
本発明の目的は、絶縁ガスを予め充填した母線容器を用い、現地でそれらを組立てることで構成するガス絶縁開閉装置であっても、接合部分の絶縁性能を高めると共に、現地での作業時間の短縮が図れるガス絶縁開閉装置およびその組立て方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のガス絶縁開閉装置は、内部に絶縁ガスが封入される母線ガス容器と、該母線ガス容器に収納される母線導体と、該母線導体を支持するスペーサとを備え、前記母線ガス容器同士、及び母線導体同士が複数接続されて形成され、前記母線導体の接続部は、母線導体端部にある中心導体と、該中心導体同士を接続する接続導体とを有すると共に、該接続導体の周囲に絶縁ガスが満たされて構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、上記目的を達成するために、本発明は内部に母線導体と共に絶縁ガスが収納されている複数の母線ガス容器、及び母線導体を接続して組立てるものであって、前記母線ガス容器内に絶縁ガスが封入された状態で前記母線導体同士を接続する際には、その接続部に前記母線ガス容器内の絶縁ガスを導きながら接続し、接続し終えた際にはその接続部分にガスが介在されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明は内部に母線導体と共に絶縁ガスが収納されている複数の母線ガス容器、及び母線導体を接続して組立るものであって、前記母線ガス容器内に絶縁ガスが封入された状態で、前記母線導体、及び母線ガス容器同士を接続し、接続後、前記母線導体、及び母線ガス容器同士の接続部分にある空気を抜き出し、その後、絶縁ガスを前記接続部分に挿入し密閉することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図２は二回線受電，２計量方式，４バンクのガス絶縁開閉装置の計器用変圧変流器二次側母線を二重母線化した民需用特高受変電設備の単線接続図である。この実施例のガス絶縁開閉装置では、二組の受電ユニットＬＵ１，ＬＵ２及び計器用変圧変流器ユニットＰＵ１，ＰＵ２、四組の変圧器側ユニットＴＵ１，ＴＵ２，ＴＵ３，ＴＵ４を備えている。
【００１２】
図３は図１におけるＡ−Ａ断面図を示したものであり、変圧器側ユニットＴＵ１〜ＴＵ４の側面図を示している。操作キュービクル２４０の背面に配置した遮断器２１９の操作キュービクル２４０とは反対側に、上下一組の口出部２４１，２４２が設けられており、上方に設けられた口出部２４１は、接地開閉器２２０を介してケーブルヘッド２２１に接続されている。下方に設けられた口出部２４２は、計器用変圧変流器二次側母線への分岐部２３４で分岐し、それぞれ接地開閉器２６０，２６２を持つ断路器２５０，２５２を介して計器用変圧変流器二次側母線ＢＵＳ２，ＢＵＳ３に接続されている。
【００１３】
図１は口出部２４１とケーブルヘッド２２１とを接続する母線ガス容器１０１と母線ガス容器１０２とを組合わせた接続部を示す断面図であり、図４は母線ガス容器の接続前の図１の部分拡大断面図であり、図５は接続後の図４の部分拡大断面図である。
【００１４】
図１において母線ガス容器１０１，１０２はそれぞれ円筒状の金属製容器であり、これら母線ガス容器１０１，１０２の内部には高圧力の絶縁ガスが封入されている。ガス絶縁開閉装置は輸送時に、この母線ガス容器１０１，１０２の境界面で分割される。母線ガス容器１０１，１０２のフランジ１０１ａ，１０２ａにはそれぞれフランジ径より小さな寸法の絶縁スペーサ１０１ｂ，１０２ｂがボルト１０１ｃ，１０２ｃにより取り付けられている。母線ガス容器１０１，１０２内のガスシールのためＯリング１０１ｄ，１０２ｄがフランジ１０１ａ，１０２ａと絶縁スペーサ１０１ｂ，１０２ｂの間に配置されている。絶縁スペーサ１０１ｂ，１０２ｂ内には端部側が開口する凹形状の中心導体１０１ｅ，
１０２ｅが三相並行に配置されており、中心導体１０１ｅ，１０２ｅの凹形状内面の一部には伸縮可能な接触子１０１ｆ，１０２ｆが埋め込まれている。中心導体１０１ｅ，102eはそれぞれ母線ガス容器１０１,１０２中の母線導体１０１ｇ,１０２ｇとボルト１０１ｈ，１０２ｈにより接続され一体に構成されている。母線ガス容器１０１，１０２を接続する際は、接続導体を構成する自動連結（プラグインタイプ）可能な球面形状を有する導体１０３を中心導体の凹形状部に挿入し接触子１０２ｆと接触させ固定しておき、母線ガス容器１０１を母線ガス容器１０２へ近づけ、導体１０３を中心導体の凹形状部に推し込み接触子１０１ｆと接合させる。球面形の導体１０３はある程度の範囲で自由に動く構造となっており、この球面形の導体１０３に対し接触子１０１ｆ，１０２ｆが接合することにより導体の接続、すなわち通電が保証される。
【００１５】
また、中心導体１０２ｅには導通孔１５２が形成され、その導通孔１５２は逆止弁108で閉じられ、この逆止弁１０８には導通孔１５２の中を移動できる棒形状部材１５０が接合している。また、逆止弁１０８にはＯリング１１０が設けられて、母線ガス容器１０１と１０２の接合前はバネ１０９の圧力により導通孔１５２と母線ガス容器１０２との間の気密が保たれる構成となっている。
【００１６】
一方、母線ガス容器１０１と１０２はその各々のフランジ１０１ａ，１０２ａをボルト１０４とナット１０５にて締め付けることにより接合され、接合後の母線ガス容器１０１，１０２が組合わさることで構成される接合部分のガスシールは気密部材のＯリング106にて確保される。
【００１７】
次に母線ガス容器１０１，１０２を接合する場合に接合部１０７に残る空気を母線ガス容器外へ排除する方法を図４と図５を用いて詳細に説明する。図４に示すように母線ガス容器１０１と１０２の接合前、逆止弁１０８はバネ１０９の力により中心導体１０２ｅと密着しており、母線ガス容器１０２内のガスシールは前記Ｏリング１０２ｄと逆止弁108に組合せられたＯリング１１０により行われている。母線ガス容器１０１と１０２を近づけていくと、逆止弁１０８に接合している棒形状部材１５０の先端は中心導体１０１ｅと接触し、バネ１０９は収縮され、逆止弁１０８と中心導体１０２ｅは離れる。このとき、中心導体１０２ｅに設けた開孔を通して母線ガス容器１０２内の高圧力の絶縁ガスが接合部１０７に流れ込み、これにより接合部１０７にある空気をフランジ１０１ａ，１０２ａ間から母線ガス容器外へ押し出す。この時、接合部１０７は絶縁ガスにさらされる。その後、母線ガス容器１０１と１０２は、図３に示すように、その各々のフランジ１０１ａ，１０２ａをボルト１０４とナット１０５にて締め付けることにより接続される。
【００１８】
これにより、接続導体を構成する接触子１０１ｆ，１０２ｆ、そして球面形の導体103の周囲には絶縁ガスが封入されることになり、更に、絶縁スペーサ１０１ｂ，１０２ｂ間のすき間にも絶縁ガスが封入されることになるので、従来のような空気が存在しなく接続導体を構成する接触子１０１ｆ，１０２ｆ、そして導体１０３と絶縁スペーサ１０１ｂ，１０２ｂとの間の絶縁が保たれ、使用電圧を印加した場合でも電流が流れない。また、絶縁スペーサ１０１ａ，１０２ａ間にも絶縁ガスが存在することになり、これらの間の絶縁状態も保てるようになる。
【００１９】
よって、従来、ガス絶縁開閉装置の主母線全体を構築する際には分割した母線ガス容器を組立て、その後、組立てた主母線全体の真空引きを行って絶縁ガスを封入することで母線の絶縁状態を構成しているが、ガス絶縁開閉装置に上述の第１の実施の形態を適用すれば、それぞれの母線ガス容器に予め数気圧の絶縁ガスを封入して、接続時に接合部に残る空気を母線ガス容器内部の高圧力の絶縁ガスで母線ガス容器外に排除することで、従来行っていた主母線を組立てた後の真空引き，絶縁ガス封入作業が省略され、組立て工程を大幅に短縮することが可能になる。
【００２０】
図６は本発明の第２の実施の形態であるガス絶縁開閉装置の接続部全体を示す断面図である。図７は接続後の図６の部分拡大断面図である。なお前述の実施例と同一符号のものは同一構造を有しこれらの部分の説明は省略する。
【００２１】
本実施例ではＯリング１０６よりも母線ガス容器内側に大気と接合部１０７とを連通する連通孔１５４を設け、この連通孔１５４を閉じる封止部材としてＯリング１１２を備えた逆止弁１１１を設けておき、母線ガス容器１０１と１０２の接合後この逆止弁１１１を開き、接合部に残る空気を除いて真空にした後、ＳＦ６  等の絶縁ガスを封入し逆止弁
１１１を閉じることで、接合時に接合部１０７に残る空気と絶縁ガスとを置換する。これにより接合後の接合部の絶縁性を格段に高める効果を得られる。
【００２２】
これにより、ガス絶縁開閉装置の分割面に、以上説明した第２の実施の形態を適用すれば、母線ガス容器１０１内の絶縁ガスはＯリング１０１ｄにより、母線ガス容器１０２内の絶縁ガスはＯリング１０２ｄにより密封されているために、第１の実施の形態と同じく工場内での試験終了後のガス回収作業及び輸送のための乾燥剤封入等の作業を省略出来ると共に、母線ガス容器の接合後に弁１１１を開き、接合部に残る空気を除いて真空にした後、絶縁ガスを封入することで接合時に接合部１０７に残る空気と絶縁ガスとを置換できるので、従来行っていた母線ガス容器を組合わせた主母線全体のガス真空引きそして絶縁ガス封入作業を行う必要がなく、接合部のみをガス真空引き、絶縁ガス封入を行うだけで良いので作業が短縮化される。
【００２３】
このように、本実施例によれば前述の実施例と同様に、接続導体の周囲に絶縁ガスが封入されるので、接続導体と絶縁スペーサ間の絶縁状態を保つことが可能になり、また、絶縁スペーサ１０１ｂ，１０２ｂ間においても絶縁ガスが存在することによりこれらの間の絶縁状態を保てるようになっている。
【００２４】
図８は前述した第１の実施の形態を更に改良した実施例を示したものである。この実施例では母線ガス容器１０１と１０２の接合部に円筒形状の気密壁２１０により閉じた空間を形成したものである。この気密壁２１０は母線ガス容器１０１と１０２との間に円形状のＯリング２１２，２１４等の気密状態を保持する部材を用いることで、外部との間で気密状態を形成している。そして、前述の各実施例において、接合部分に絶縁ガスを封入する際には、前もってこのような気密壁２１０を構成することにより、接合部分よりもれてしまう絶縁ガスを大気中に放出することなく吸引ポンプにより回収することを実現している。
【００２５】
また、接合部を気密壁２１０でおおった後で、吸引ポンプである程度の真空状を形成して、その後、前述した実施例を行うことで絶縁ガスを封入した際の接合部分に残留する空気を減らし、接合部分の絶縁性能を高める作業を行うことも可能である。
【００２６】
更に、第２の実施の形態においても上述の実施例を適用することが可能である。この場合、フランジに形成した連通孔により真空引きにより空気を抜き出す際に、スペーサ等の破損が生じて母線ガス容器内に納められた絶縁ガスが大気中に放出される事故、又は、連通孔より絶縁ガスを封入される際に、誤って絶縁ガスが大気中に放出される事故が生じたとしても、気密壁２１０により形成される閉じた空間から大気へ放出される絶縁ガスを回収することが可能になる。
【００２７】
尚、前述した各実施例の形態においては三相一括形にて母線ガス容器内部の導体が並行配置されているガス絶縁開閉装置の例を示したが、この形態は三相一括形にて母線ガス容器内部の導体が三角形配置されているガス絶縁開閉装置や相分離形のガス絶縁開閉装置にも適用できる。
【００２８】
そして、前述した各実施例の実施の形態においては、輸送分割面に適用する例を示したが、将来増設が行われる部位にも本形態を適用することができる。
【００２９】
将来増設が予定されているガス絶縁開閉装置において、その端末面に予め第１または第２の実施の形態を適用しておき、将来増設時の端末面も同様な構造とすれば、接続用導体を用いることにより、増設時の真空引き作業が省略され、絶縁ガス充填作業も最小限に抑えることができるので、現地工程が短縮され、増設に伴う停電時間も最小限に抑制することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係るガス絶縁開閉装置によれば、予め絶縁ガスを収めた母線ガス容器を組合わせて母線容器を構成する場合でも、接合部分の絶縁性能を高めることが可能になり、これにより現地接続時の真空引き，絶縁ガス封入作業が省略、あるいは短縮することを実現しているので、工場内及び現地でのガス処理作業の簡素化が図れ現地工程も短縮できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態であるガス絶縁開閉装置の接続部全体の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例のガス絶縁開閉装置を示す単線結線図である。
【図３】本発明の実施例のガス絶縁開閉装置を示した断面図である。
【図４】図１の部分拡大図であり、ガス絶縁開閉装置を接続する前の構造を示す断面図である。
【図５】図１の部分拡大図であり、ガス絶縁開閉装置を接続した後の構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態であるガス絶縁開閉装置の接続部全体の構造を示す断面図である。
【図７】図４の部分拡大図であり、ガス絶縁開閉装置を接続した後の構造を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態であるガス絶縁開閉装置の構成を示したものである。
【符号の説明】
１０１，１０２…容器、１０１ａ，１０２ａ…フランジ、１０１ｂ，１０２ｂ…絶縁スペーサ、１０１ｃ，１０１ｈ，１０２ｃ，１０２ｈ，１０４…ボルト、１０１ｄ，１０２ｄ，１０６，１１０…Ｏリング、１０１ｅ，１０２ｅ…中心導体、１０１ｆ，１０２ｆ…接触子、１０１ｇ，１０２ｇ…導体、１０３…接続用導体、１０５…ナット、１０７…接合部、１０８，１１１…弁、１０９…バネ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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