(57)【要約】【課題】環状母線上に複数の断路器を備えたガス絶縁開閉装置において、開放可能な責務を超えた電流に対しては、断路器を開放することがなく、規格に規定された機器性能を満たすことが可能なガス絶縁開閉装置を提供すること。【解決手段】  ガス絶縁開閉装置は、環状母線１４と、電源側給電線１０ａ，１０ｂと、負荷側給電線１７ａ，１７ｂと、断路器１５ａ〜１５ｄと、断路器１５ａ〜１５ｄに流れる電流をそれぞれ計測する計器用変流器１６ａ〜１６ｄと、断路器１５ａ〜１５ｄに対応して設けられ、計器用変流器１６ａ〜１６ｄから得られた電流計測値が規格により規定された断路器１５ａ〜１５ｄの遮断可能な電流値以下か否かを判定し、前記電流計測値が断路器１５ａ〜１５ｄの遮断可能な電流値よりも大きい場合は、断路器１５ａ〜１５ｄの開放動作に対してインターロックをかけ、その開放動作を阻止するインターロック制御部３０ａ〜３０ｄと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状母線と、
この環状母線に接続された複数本の電源側給電線と、
前記環状母線に接続され、前記電源側給電線と同数本の負荷側給電線と、
前記環状母線上に配置された複数の断路器と、
前記各断路器にそれぞれ隣接して設けられ、当該断路器に流れる電流をそれぞれ計測する計器用変流器と、
前記各断路器に対応して設けられ、当該断路器に隣接する計器用変流器から得られた電流計測値が規格により規定された当該断路器の遮断可能な電流値以下か否かを判定し、前記電流計測値が当該断路器の遮断可能な電流値よりも大きい場合は、当該断路器の開放動作に対してインターロックをかけ、その開放動作を阻止するインターロック制御部と、
を備えることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項２】
前記複数本の電源側給電線には、それぞれ電源側電流計測用の計器用変流器が配置され、
前記各インターロック制御部は、前記電源側電流計測用の計器用変流器のすべてから得られた電流計測値の合算値が当該インターロック制御部の制御対象の断路器の投入可能な電流値以下か否かを判定し、前記合算値が当該断路器の投入可能な電流値よりも大きい場合は、当該断路器の投入動作に対してインターロックをかけ、その投入動作を阻止す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。
【請求項３】
前記複数本の負荷側給電線には、それぞれ負荷側電流計測用の計器用変流器が配置され、
前記各インターロック制御部は、前記負荷側電流計測用の計器用変流器のすべてから得られた電流計測値の合算値が当該インターロック制御部の制御対象の断路器の投入可能な電流値以下か否かを判定し、前記合算値が当該断路器の投入可能な電流値よりも大きい場合は、当該断路器の投入動作に対してインターロックをかけ、その投入動作を阻止す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。
【請求項４】
前記複数の断路器は、前記複数本の電源側給電線及び前記複数本の負荷側給電線と前記環状母線との各接続点により区分される前記環状母線上の各区間に１台ずつ配置されて成るものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項５】
前記電源側給電線及び前記負荷側給電線の各本数は２本であり、
前記環状母線上の断路器の個数は４台であることを特徴とする請求項４に記載のガス絶縁開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状母線上に複数の断路器が配置されたガス絶縁開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
環状母線を有するガス絶縁開閉装置において、点検等に際して環状母線の一部を系統から切り離すために、環状母線上に複数の遮断器を配置し、これらのうちの所望の遮断器を開放することにより、開放された遮断器で区分される環状母線上の区間を系統から切り離す構成が考えられる。また、開放された遮断器を再投入することで、当該区間を再び系統に加えることができる。
【０００３】
このように、電流開閉性能に優れた遮断器を環状母線上に複数配置することで、遮断器により区分される環状母線上の区間を系統から切り離すことができるが、遮断器は高価であるため、コストが増大し、このような構成は一般需要家の受変電設備の構成としては適さないという問題がある。そのため、環状母線上の遮断器を断路器で置き換えた構成も実用されている。
【０００４】
なお、特許文献１では、配電系統間でループを形成するためのスイッチの両端の電圧及び位相を検出するとともに、これらの検出値、変電所における送電電圧、送電電流、配電系統のインピーダンス等に基づいてループにおける潮流計算を行い、その計算結果と閾値とを比較することにより、ループの形成が可能か否かを判定する配電系統のループ切替判定システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２３０１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
環状母線上の断路器は、母線を流れるある一定値までの電流を開閉する責務（電流開閉責務）が課されている。電流開閉責務は、系統構成に応じて、断路器ごとに規格にて定められている。
【０００７】
一方、環状母線上に断路器を備えたガス絶縁開閉装置において、現実には断路器の電流開閉責務を超えた電流が流れることがあり、この場合は、規格上は断路器の開閉動作をすることが認められていないにもかかわらず、開指令又は閉指令が発せられたときは、断路器を遮断し又は投入することとなり、規格に規定された機器性能を満たすことが困難になるという問題があった。
【０００８】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、環状母線上に複数の断路器を備えたガス絶縁開閉装置において、開放可能な責務を超えた電流に対しては、断路器を開放することがなく、規格に規定された機器性能を満たすことが可能なガス絶縁開閉装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るガス絶縁開閉装置は、環状母線と、この環状母線に接続された複数本の電源側給電線と、前記環状母線に接続され、前記電源側給電線と同数本の負荷側給電線と、前記環状母線上に配置された複数の断路器と、前記各断路器にそれぞれ隣接して設けられ、当該断路器に流れる電流をそれぞれ計測する計器用変流器と、前記各断路器に対応して設けられ、当該断路器に隣接する計器用変流器から得られた電流計測値が規格により規定された当該断路器の遮断可能な電流値以下か否かを判定し、前記電流計測値が当該断路器の遮断可能な電流値よりも大きい場合は、当該断路器の開放動作に対してインターロックをかけ、その開放動作を阻止するインターロック制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、環状母線上に複数の断路器を備えたガス絶縁開閉装置において、開放可能な責務を超えた電流に対しては、断路器を開放することがなく、規格に規定された機器性能を満たすことが可能なガス絶縁開閉装置を得ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、実施の形態２に係るガス絶縁開閉装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係るガス絶縁開閉装置の実施の形態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。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係るガス絶縁開閉装置の構成を示す模式図である。本実施の形態では、断路器１５ａ〜１５ｄを遮断（開放）する場合について説明する。
【００１４】
図１に示すように、母線がループ状に形成されて成る環状母線１４には、電源側給電線１０ａ，１０ｂと負荷側給電線１７ａ，１７ｂが接続されている。電源側給電線１０ａ，１０ｂは、それぞれ電源（図示せず）に接続される。負荷側給電線１７ａ，１７ｂは、それぞれ負荷（図示せず）に接続される。本実施の形態では、二回線の構成例を示しているが、給電線を３本以上接続する構成でもよく、この場合に対しても、本実施の形態の適用は容易である。給電線を複数本とすることで、冗長性を確保することができる。
【００１５】
電源側給電線１０ａ上には、遮断器１１ａと、当該給電線に流れ環状母線１４に流入する電流を計測する電源側電流計測用の計器用変流器１２ａとが配置されている。電源側給電線１０ｂ上には、遮断器１１ｂと、当該給電線に流れ環状母線１４に流入する電流を計測する電源側電流計測用の計器用変流器１２ｂと、遮断器１１ｂと環状母線１４との間に接続された断路器１３とが配置されている。
【００１６】
負荷側給電線１７ａ上には、遮断器１８ａと、当該給電線に流れ環状母線１４から流れ出する電流を計測する負荷側電流計測用の計器用変流器１９ａとが配置されている。負荷側給電線１７ｂ上には、遮断器１８ｂと、当該給電線に流れ環状母線１４から流出する電流を計測する負荷側電流計測用の計器用変流器１９ｂと、遮断器１８ｂと環状母線１４との間に接続された断路器２０とが配置されている。
【００１７】
環状母線１４上には、断路器１５ａ〜１５ｄと、断路器１５ａ〜１５ｄにそれぞれ流れる電流を計測する計器用変流器１６ａ〜１６ｄとが配置されている。計器用変流器１６ａ〜１６ｄは、それぞれ断路器１５ａ〜１５ｄに隣接して配置されている。断路器１５ａは、電源側給電線１０ｂと環状母線１４との接続点と、負荷側給電線１７ｂと環状母線１４との接続点との間の環状母線１４上の区間に配置されている。断路器１５ｂは、電源側給電線１０ａと環状母線１４との接続点と、電源側給電線１０ｂと環状母線１４との接続点との間の環状母線１４上の区間に配置されている。断路器１５ｃは、電源側給電線１０ａと環状母線１４との接続点と、負荷側給電線１７ａと環状母線１４との接続点との間の環状母線１４上の区間に配置されている。断路器１５ｄは、負荷側給電線１７ａと環状母線１４との接続点と、負荷側給電線１７ｂと環状母線１４との接続点との間の環状母線１４上の区間に配置されている。このように、電源側給電線１０ａ，１０ｂ及び負荷側給電線１７ａ，１７ｂと環状母線１４との各接続点で区分される環状母線１４上の各区間にそれぞれ一台ずつ断路器を配置することで、機器の点検を容易にすることができる。なお、機器構成に応じて、断路器を環状母線１４上のその他の箇所に配置することもできる。
【００１８】
断路器１５ａは、規格により定められた一定の電流値（Ｋａ）以下の電流の遮断に対する責務を負っている。すなわち、断路器１５ａは、Ｋａ以下の電流を遮断する場合には、規格通りの機器性能を満たすことが保障されている。しかし、図１の構成において、一般に断路器１５ａにその開放責務を超えた電流値の電流が流れることがあり、この場合に、断路器１５ａを開放してしまうと、機器性能が満たされない可能性がある。そこで、本実施の形態では、以下のような構成を採用し、かかる不具合が発生することを防止する。
【００１９】
図１では、断路器１５ａは、操作装置３１ａに接続されている。操作装置３１ａは、断路器１５ａを開閉するための装置である。また、計器用変流器１６ａと操作装置３１ａには、インターロック制御部３０ａが接続されている。計器用変流器１６ａが計測した断路器１５ａを流れる電流値Ｉａ（電流計測値）は、インターロック制御部３０ａに送信される。インターロック制御部３０ａは、計器用変流器１６ａから得た電流値Ｉａが断路器１５ａの遮断可能な電流値（Ｋａ）以下にない場合は、たとえ操作装置３１ａに開指令が出力された場合であっても、操作装置３１ａの開放動作に対してインターロックをかけ、断路器１５ａの開放動作を阻止する。インターロック制御部３０ａは、例えば接点及びコイル等を含むリレー回路から構成され、計器用変流器１６ａから得た電流値Ｉａが断路器１５ａの遮断可能な電流値（Ｋａ）以下にない場合は、例えば接点が閉じることにより、断路器１５ａの開放動作を阻止するように動作する。また、インターロック制御部３０ａは、計器用変流器１６ａから得た電流値Ｉａが断路器１５ａの遮断可能な電流値（Ｋａ）以下の場合は、例えば接点が開いた状態で、一般に他の開放操作可能条件が成立したときは、断路器１５ａの開放動作を許容するよう動作する。
【００２０】
以上の説明は、断路器１５ｂ〜１５ｄについても同様である。すなわち、断路器１５ｂに対しては、操作装置３１ｂ及び計器用変流器１６ｂに接続されたインターロック制御部３０ｂが設けられ、断路器１５ｃに対しては、操作装置３１ｃ及び計器用変流器１６ｃに接続されたインターロック制御部３０ｃが設けられ、断路器１５ｄに対しては、操作装置３１ｄ及び計器用変流器１６ｄに接続されたインターロック制御部３０ｄが設けられている。インターロック制御部３０ｂは、計器用変流器１６ｂから得た電流値Ｉｂ（電流計測値）が断路器１５ｂの遮断可能な電流値（Ｋｂ）以下にない場合は、たとえ操作装置３１ｂに開指令が出力された場合であっても、操作装置３１ｂの開放動作に対してインターロックをかけ、断路器１５ｂの開放動作を阻止する。インターロック制御部３０ｃは、計器用変流器１６ｃから得た電流値Ｉｃ（電流計測値）が断路器１５ｃの遮断可能な電流値（Ｋｃ）以下にない場合は、たとえ操作装置３１ｃに開指令が出力された場合であっても、操作装置３１ｃの開放動作に対してインターロックをかけ、断路器１５ｃの開放動作を阻止する。インターロック制御部３０ｄは、計器用変流器１６ｄから得た電流値Ｉｄ（電流計測値）が断路器１５ｄの遮断可能な電流値（Ｋｄ）以下にない場合は、たとえ操作装置３１ｄに開指令が出力された場合であっても、操作装置３１ｄの開放動作に対してインターロックをかけ、断路器１５ｄの開放動作を阻止する。なお、Ｋａ〜Ｋｄは一般に互いに異なる。
【００２１】
インターロック制御部３０ａ〜３０ｄは、例えば、ガス絶縁開閉装置の構成機器を制御する制御盤に設けることができる。また、図示例では、インターロック制御部３０ａ〜３０ｄは、互いに分離した形で記載したが、一体で設ける構成でもよい。
【００２２】
次に、本実施の形態の動作について説明する。以下では、例えば断路器１５ａの遮断（開放）動作について説明するが、断路器１５ｂ〜１５ｄについても同様である。
【００２３】
断路器１５ａは、閉状態にあるとする。インターロック制御部３０ａは、断路器１５ａの開放操作可能条件が成立した場合にのみ、断路器１５ａの開放動作を許容し、その他の場合には、断路器１５ａの開放動作に対してインターロックをかける。断路器１５ａの開放操作可能条件は、次のいずれかが成立する場合である。
（Ａ１）断路器１５ｂ〜１５ｄが閉状態、かつ、Ｉａ≦Ｋａ。
（Ａ２）断路器１５ｄが開状態、かつ、断路器２０が開状態。
（Ａ３）断路器１５ｂが開状態、かつ、断路器１３が開状態。
【００２４】
操作装置３１ａに開指令が出力された場合、インターロック制御部３０ａは、上記（Ａ１）〜（Ａ３）のいずれかの条件が成立するか否かを判定し、いずれかが成立する場合には、インターロックをかけることがないので、開放電磁接触器（図示せず）の付勢により始まる操作装置３１ａの開放動作が許容されて、断路器１５ａが閉状態から開状態となる。なお、図示は省略しているが、インターロック制御部３０ａは、他の断路器１５ｂ〜１５ｄ，１３，２０の開閉状態に関する情報を取得しているものとする。
【００２５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、環状母線１４上に複数の断路器１５ａ〜１５ｄを備えたガス絶縁開閉装置において、開放可能な責務を超えた電流に対しては、インターロック制御部３０ａ〜３０ｄにより、インターロックをかけるようにしたので、断路器１５ａ〜１５ｄを開放することがないので、断路器１５ａ〜１５ｄの規格に規定された機器性能を満たすことができる。
【００２６】
実施の形態２．
図２は、本実施の形態に係るガス絶縁開閉装置の構成を示す模式図である。本実施の形態では、断路器１５ａ〜１５ｄを投入する場合について説明する。図２では、図１と同一の構成要素には同一の符号を付している。
【００２７】
図２に示すように、このガス絶縁開閉装置では、電源側給電線１０ａ上の計器用変流器１２ａの計測による電流値Ｊａ及び電源側給電線１０ｂ上の計器用変流器１２ｂの計測による電流値Ｊｂは、インターロック制御部３０ａに入力される。なお、図示は省略しているが、電源側給電線１０ａ上の計器用変流器１２ａの計測による電流値Ｊａ及び電源側給電線１０ｂ上の計器用変流器１２ｂの計測による電流値Ｊｂは、インターロック制御部３０ｂ〜３０ｄにもそれぞれ入力される。インターロック制御部３０ａ〜３０ｄは、実施の形態１で説明した機能に加えて、以下で説明する機能を有する。
【００２８】
断路器１５ａは、規格により定められた一定の電流値（Ｋａ）以下の電流の投入に対する責務を負っている。すなわち、断路器１５ａは、Ｋａ以下の電流を投入する場合には、規格通りの機器性能を満たすことが保障されている。しかし、図２の構成において、一般に断路器１５ａにその投入責務を超えた電流値の電流が流れることがあり、この場合に、断路器１５ａを投入してしまうと、機器性能が満たされない可能性がある。そこで、本実施の形態では、以下のような構成を採用し、かかる不具合が発生することを防止する。
【００２９】
インターロック制御部３０ａは、計器用変流器１２ａから得た電流値Ｊａ（電流計測値）と計器用変流器１２ｂから得た電流値Ｊｂ（電流計測値）との合算値（Ｊａ＋Ｊｂ）を算出し、この合算値が断路器１５ａの投入可能な電流値（Ｋａ）以下にない場合は、たとえ操作装置３１ａに閉指令が出力された場合であっても、操作装置３１ａの投入動作に対してインターロックをかけ、断路器１５ａの投入動作を阻止する。上記合算値が断路器１５ａの投入可能な電流値（Ｋａ）以下にない場合に断路器１５ａを投入してしまうと、投入後の断路器１５ａにＫａよりも大きな電流値の電流が流れる可能性があるからである。インターロック制御部３０ａは、上記合算値が断路器１５ａの遮断可能な電流値Ｋａ以下の場合は、一般に他の投入操作可能条件が成立したときは、断路器１５ａの投入動作を許容するよう動作する。
【００３０】
以上の説明は、断路器１５ｂ〜１５ｄについても同様である。例えば、インターロック制御部３０ｂは、上記合算値が断路器１５ｂの投入可能な電流値（Ｋｂ）以下にない場合は、たとえ操作装置３１ｂに閉指令が出力された場合であっても、操作装置３１ｂの投入動作に対してインターロックをかけ、断路器１５ｂの投入動作を阻止する。また、インターロック制御部３０ｃは、上記合算値が断路器１５ｃの投入可能な電流値（Ｋｃ）以下にない場合は、たとえ操作装置３１ｃに閉指令が出力された場合であっても、操作装置３１ｃの投入動作に対してインターロックをかけ、断路器１５ｃの投入動作を阻止する。また、インターロック制御部３０ｄは、上記合算値が断路器１５ｄの投入可能な電流値（Ｋｄ）以下にない場合は、たとえ操作装置３１ｄに閉指令が出力された場合であっても、操作装置３１ｄの投入動作に対してインターロックをかけ、断路器１５ｄの投入動作を阻止する。
【００３１】
なお、本実施の形態のその他の構成は、図１に示す実施の形態１の構成と同じである。
【００３２】
次に、本実施の形態の動作について説明する。以下では、例えば断路器１５ａの投入動作について説明するが、断路器１５ｂ〜１５ｄについても同様である。
【００３３】
断路器１５ａは、開状態にあるとする。インターロック制御部３０ａは、断路器１５ａの投入操作可能条件が成立した場合にのみ、断路器１５ａの投入動作を許容し、その他の場合には、断路器１５ａの投入動作に対してインターロックをかける。断路器１５ａの投入操作可能条件は、次のいずれかが成立する場合である。
（Ｂ１）断路器１５ｂ〜１５ｄが閉状態、かつ、Ｊａ＋Ｊｂ≦Ｋａ。
（Ｂ２）断路器１５ｄが開状態、かつ、断路器２０が開状態。
（Ｂ３）断路器１５ｂが開状態、かつ、断路器１３が開状態。
【００３４】
操作装置３１ａに閉指令が出力された場合、インターロック制御部３０ａは、上記（Ｂ１）〜（Ｂ３）のいずれかの条件が成立するか否かを判定し、いずれかが成立する場合には、インターロックをかけることがないので、投入電磁接触器（図示せず）の付勢により始まる操作装置３１ａの投入動作が許容されて、断路器１５ａが開状態から閉状態となる。
【００３５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、環状母線１４上に複数の断路器１５ａ〜１５ｄを備えたガス絶縁開閉装置において、投入可能な責務を超えた電流に対しては、インターロック制御部３０ａ〜３０ｄにより、インターロックをかけるようにしたので、断路器１５ａ〜１５ｄを投入することがないので、１５ａ〜１５ｄの規格に規定された機器性能を満たすことができる。なお、本実施の形態のその他の動作及び効果は実施の形態１と同様である。また、給電線の回線数を３回線以上に容易に拡張することができる点も実施の形態１と同様である。
【００３６】
なお、本実施の形態では、電源側給電線１０ａ上の計器用変流器１２ａの計測による電流値Ｊａと電源側給電線１０ｂ上の計器用変流器１２ｂの計測による電流値Ｊｂとの合算値が断路器１５ａ〜１５ｄの投入可能な電流値（Ｋａ〜Ｋｄ）以下であることを断路器１５ａ〜１５ｄの投入操作可能条件（の一部）としたが、負荷側給電線１７ａ上の計器用変流器１９ａの計測による電流値と負荷側給電線１７ｂ上の計器用変流器１９ｂの計測による電流値との合算値が断路器１５ａ〜１５ｄの投入可能な電流値（Ｋａ〜Ｋｄ）以下であることを断路器１５ａ〜１５ｄの投入操作可能条件（の一部）としてもよい。
【００３７】
また、特許文献１には、配電系統のループ切替に関する技術が開示されているが、配電系統に関するものであることから、スイッチは遮断器を想定していると解されること、及び、そもそもガス絶縁開閉装置に適用されるものではないことから、実施の形態１，２とは構成が異なる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、環状母線上に複数の断路器が配置されたガス絶縁開閉装置として有用である。
【符号の説明】
【００３９】
１０ａ，１０ｂ  電源側給電線、１１ａ，１１ｂ，１８ａ，１８ｂ  遮断器、１２ａ，１２ｂ，１６ａ〜１６ｄ，１９ａ，１９ｂ  計器用変流器、１４  環状母線、１５ａ〜１５ｄ，１３，２０  断路器、１７ａ，１７ｂ  負荷側給電線、３０ａ〜３０ｄ  インターロック制御部、３１ａ〜３１ｄ  操作装置。
【図１】
2014082912.tif 000003
【図２】
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