(57)【要約】  圧力タンク（４）の内部に、可動導体（１２）の一方の側に設けられた可動接点（１４）と固定導体（１３）に設けられた固定接点（１５）を真空中に有する真空バルブ（１１）と、真空バルブ（１１）からベローズ（１６）を介して引き出された可動導体（１２）の他方の側と連結された絶縁ロッド（２３）と、圧力タンク（４）外部の操作装置（５）と絶縁ロッド（２３）とを接続する操作ロッド（２４）と、絶縁ロッド（２３）、可動導体（１２）の他方の側、操作ロッド（２４）が収納された気密容器（２６）と、ベローズ（１６）と気密容器（２６）の内部空間とが連通して形成された中間圧力室（３７）とを備えたガス絶縁開閉装置（１）であって、可動導体（１２）の他方の側に摺動接触部材（３２）が設けられ、摺動接触部材（３２）は圧力タンク（４）の内部に設けられた主回路導体（８）と気密容器（２６）を介して接続され、気密容器（２６）との間に設けられた連通部により気密容器（２６）の内部は連通される。
2019224975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力タンクの内部に、
可動導体の一方の側に設けられた可動接点と固定導体に設けられた固定接点を真空中に有する真空バルブと、
前記真空バルブからベローズを介して引き出された前記可動導体の他方の側と連結された絶縁ロッドと、
前記圧力タンクの外部に設けられた前記真空バルブの操作装置と前記絶縁ロッドとを接続する操作ロッドと、
前記絶縁ロッド、前記可動導体の他方の側、および前記操作ロッドが収納された気密容器と、
前記ベローズの内部空間と前記気密容器の内部空間とが連通して形成された中間圧力室と、を備えたガス絶縁開閉装置であって、
前記可動導体の他方の側に摺動接触部材が設けられ、
前記摺動接触部材は前記圧力タンクの内部に設けられた主回路導体と前記気密容器を介して接続されており、
前記摺動接触部材を介して前記気密容器の内部を連通させる連通部が前記気密容器との間に設けられていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項２】
前記連通部は前記気密容器と前記摺動接触部材との間に設けられた隙間部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。
【請求項３】
前記連通部は前記摺動接触部材に設けられた貫通穴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。
【請求項４】
前記操作ロッドは前記気密容器からタンクベローズを介して引き出されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項５】
前記圧力タンクの内部に前記真空バルブおよび前記気密容器が複数設置されて複数の中間圧力室が形成され、
前記複数の中間圧力室は相互に連通していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項６】
前記中間圧力室の圧力を計測する圧力計を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項７】
前記中間圧力室は、前記圧力タンクの内部の圧力よりも低く大気圧よりも高い圧力のガスが充填されたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項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】
本願は、主に電力の送配電系統に設置されるガス絶縁開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力の送配電系統に設置されて回路の接離を行う開閉装置は、定格電圧が数ｋＶ以上となる場合、沿面等の絶縁性能を向上させるために、絶縁ガスが封入された圧力タンクの内部に設置される。その絶縁ガスとしては、従来、絶縁性能に優れたＳＦ６ガスが主に使用されてきた。しかしながら、ＳＦ６ガスは地球温暖化係数が非常に高い温室効果ガスであるため現在は大気中への放出が規制されており、ＳＦ６ガスに代替する地球温暖化係数の低い絶縁ガスとして、例えばドライエア、ＣＯ２、Ｎ２などのガスの使用が望まれている。これらの絶縁ガスは絶縁性能がＳＦ６ガスと比較して劣るため、圧力タンクの内部のガス圧力をＳＦ６ガスよりも上げるといった配慮が必要となる。【０００３】
開閉装置には、回路の接離を行う可動導体とともにベローズが設けられる。開閉装置が真空遮断器の場合、遮断器の容器内は真空に保たれるが、タンク内圧力を上げるとベローズに真空とタンク内圧力の差圧がかかることになる。そのため、ベローズの強度が課題となる。【０００４】
上述のような課題に対して、例えば、真空バルブ内のベローズの内部空間をタンク内圧力よりも低く真空よりも高い中間圧力の区画とすることで、ベローズにかかる差圧を低減し、ベローズの強度を上げる必要が無い真空バルブを圧力タンク内に設置する構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１８７１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１においては、電極を有する可動ロッドと可動ロッドに連結された絶縁ロッドを内部に収納した気密容器としての絶縁筒が設けられ、ベローズの内部空間と絶縁筒の内部空間が連通し、連通した空間は気密された中間圧力の区画とされる。そのため、ベローズの強度を上げる必要は生じない。しかしながら、可動ロッドに設けられた集電部と筒状導体とを接続する可撓性導体は長期的に真空バルブへ通電電流を流しつつ多数回の開閉操作に耐えることを想定して所定の長さの金属箔を複数回重ね合わせて構成する必要があるが、可撓性導体による集電部と筒状導体との接続では、電気的および機械的な信頼性を長期間維持できないという課題があった。また可撓性導体の構造は伸縮部を有した複雑な可動部分であり大型化するため、気密容器を小型化できないという課題があった。【０００７】
本願は前記のような課題を解決するためになされたものであり、可撓性導体に代えて摺動接触部材を用いることで長期的な信頼性を確保することができるガス絶縁開閉装置を提供するとともに、中間圧力の区画として設けた気密容器を小型化することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願に開示されるガス絶縁開閉装置は、圧力タンクの内部に、可動導体の一方の側に設けられた可動接点と固定導体に設けられた固定接点を真空中に有する真空バルブと、前記真空バルブからベローズを介して引き出された前記可動導体の他方の側と連結された絶縁ロッドと、前記圧力タンクの外部に設けられた前記真空バルブの操作装置と前記絶縁ロッドとを接続する操作ロッドと、前記絶縁ロッド、前記可動導体の他方の側、および前記操作ロッドが収納された気密容器と、前記ベローズの内部空間と前記気密容器の内部空間とが連通して形成された中間圧力室と、を備えたガス絶縁開閉装置であって、前記可動導体の他方の側に摺動接触部材が設けられ、前記摺動接触部材は前記圧力タンクの内部に設けられた主回路導体と前記気密容器を介して接続されており、前記摺動接触部材を介して前記気密容器の内部を連通させる連通部が前記気密容器との間に設けられているものである。
【発明の効果】
【０００９】
本願に開示されるガス絶縁開閉装置によれば、長期的な信頼性を確保し、中間圧力の区画として設けた気密容器を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１におけるガス絶縁開閉装置の全体の概要を示した断面図である。
【図２】実施の形態１におけるガス絶縁開閉装置の一部を拡大した断面図である。
【図３】実施の形態１におけるガス絶縁開閉装置の一部を拡大した別の断面図である。
【図４】実施の形態２におけるガス絶縁開閉装置の一部を拡大した断面図である。
【図５】実施の形態２におけるガス絶縁開閉装置の一部を拡大した別の断面図である。
【図６】実施の形態３におけるガス絶縁開閉装置の一部を拡大した断面図である。
【図７】実施の形態３におけるガス絶縁開閉装置の一部を拡大した別の断面図である。
【図８】実施の形態４におけるガス絶縁開閉装置の一部を拡大した断面図である。
【図９】実施の形態５におけるガス絶縁開閉装置の一部を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態のガス絶縁開閉装置を図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
【００１２】
実施の形態１．
まず実施の形態１におけるガス絶縁開閉装置１の概略構成について説明する。図１はガス絶縁開閉装置１の全体の概要を示した断面図で、図２は図１の一部である真空遮断器２を拡大して示した断面図で、図３は図２の一点鎖線Ａ−Ａにおける断面図である。なお、図１における真空遮断器２は、概略構成のみを簡略化して示している。
【００１３】
図１に示すように、ガス絶縁開閉装置１には、金属製の筐体であるキュービクル６の内部に、圧力タンク４が設けられる。圧力タンク４の内部空間には、ドライエア、ＣＯ２、Ｎ２といった地球温暖化係数の低い絶縁性ガスが、例えば絶対圧で０．５ＭＰａから０．７ＭＰａ程度の高圧力（以下、タンク内圧力と記す）で封入される。ガス絶縁開閉装置１は、ケーブル７から引き込まれた電流が真空遮断器２を介して、圧力タンク４ａ内の上部に接続された母線９へと引き出される構造を備えている。圧力タンク４ａ、４ｂの内部には、主回路導体８を介して、真空遮断器２、断路器３が接続されている。真空遮断器２、断路器３の開閉には、圧力タンク４の外部にタンク壁１０を介して設けられた操作装置５が使用される。通常流れている電流および電力系統において、地絡、または短絡といった電気的な事故が起きた際に発生する事故電流を真空遮断器２が回路を開いて遮断することで、接続された周辺の機器への事故の波及を防ぐことができる。
【００１４】
図２に示すように真空遮断器２は、可動導体１２の一方の側に設けられた可動接点１４と固定導体１３に設けられた固定接点１５を真空中に有する真空バルブ１１と、真空バルブ１１からベローズ１６を介して引き出された可動導体１２の他方の側と連結された絶縁ロッド２３と、圧力タンク４の外部に設けられた操作装置５と絶縁ロッド２３とを接続する操作ロッド２４と、可動導体１２の他方の側に設けられた摺動接触部材３２と、気密容器２６と、真空バルブ１１の開閉を行う操作装置５から構成される。
【００１５】
回路を開閉する真空バルブ１１には、セラミック等の絶縁材料からなる筒状の絶縁筒１９の内部に可動接点１４と固定接点１５が接離可能に設けられる。絶縁筒１９は可動側絶縁筒１９ａと固定側絶縁筒１９ｂとがアークシールド２０を介して連結して構成され、端面は固定側端板１８と可動側端板１７で気密される。アークシールド２０は、遮断時のアークによる溶融物の絶縁筒１９への付着を抑制することで、絶縁筒１９の絶縁性能の低下を防止する。ベローズ１６は可動側端板１７に設けられ、可動導体１２と気密を保持して連結される。固定導体１３の他方の側は固定側端板１８に接合される。真空バルブ１１は、可動側端板１７と固定側端板１８と絶縁筒１９とベローズ１６とで気密して封止される。なお、ここでは別体の可動側絶縁筒１９ａと固定側絶縁筒１９ｂとを連結して絶縁筒１９を構成したが、一体で構成して内側にアークシールドを設けた構成でも構わない。
【００１６】
真空バルブ１１の固定側絶縁筒１９ｂの側は、固定金属部材２１および絶縁支持物２２を介して、圧力タンク４ｂとの絶縁を保ちながらタンク壁１０に固定される。固定金属部材２１は主回路導体８に接続される。真空バルブ１１の可動側絶縁筒１９ａの側は、気密容器２６を介してタンク壁１０に固定される。気密容器２６は真空バルブ１１とタンク壁１０とを絶縁する。絶縁支持物２２は、例えば絶縁性材料で作製された樹脂成型品で、気密性は要求されないため真空バルブ１１を保持する強度を配慮するのみでよい。なお、本実施の形態では絶縁支持物２２がタンク壁１０に取り付けられた構造を示すが、真空バルブ１１は圧力タンク４ｂ内に別に設置されたコンパクトな絶縁物による支持物等、他の構造で取り付けられても構わない。
【００１７】
次に本願の特徴部材である摺動接触部材３２の説明を中心として、気密容器２６の構成について説明する。気密容器２６には、摺動接触部材３２、可動導体１２、絶縁ロッド２３、および操作ロッド２４が収納される。
【００１８】
摺動接触部材３２は、摺動接触子３３と通電部材３４とで構成される。図３に示すように例えば金属製の通電部材３４の一部は、気密容器２６を構成する可動側金属容器２７と接して保持される。通電部材３４を保持しない箇所は、気密容器２６の内部を連通させる連通部としての隙間部３６となり、気密容器２６との間に設けられる。隙間部３６において、図２に示すように通電部材３４の真空バルブ１１側とタンク壁１０側とは連通する。摺動接触子３３は真空バルブ１１の開閉操作により可動導体１２が駆動されても通電可能なように、例えばスライドコンタクトで構成される。可動導体１２は摺動接触子３３を介して接続された通電部材３４により、圧力タンク４ｂの内部に設けられた主回路導体８と気密容器２６を介して接続される。摺動接触子３３と通電部材３４を用いて可動導体１２と可動側金属容器２７を接続するため、摺動接触部材３２には可撓性導体のように伸縮する部分がなく、電気的および機械的な劣化が抑制されており、ガス絶縁開閉装置１は長期的に信頼性が維持される。また摺動接触子３３が固定された摺動接触部材３２内を可動導体１２が摺動する構造により、気密容器２６は小型に構成できる。なお後述する気密容器２６の内部の中間圧力を維持して通電部材３４と主回路導体８が接続されるように、例えば可動側金属容器２７に電流導入端子を設けて、主回路導体８を可動側金属容器２７の内部に引き込んでもよい。
【００１９】
図２に示すように、絶縁ロッド２３は一方の側でベローズ１６を介して引き出された可動導体１２と、他方の側で操作ロッド２４と連結される。可動導体１２と操作ロッド２４とは、絶縁ロッド２３を介すことで絶縁距離を確保される。
【００２０】
操作ロッド２４は、タンクベローズ２５を介して、圧力タンク４ｂの外部に設けられた操作装置５に連結される。操作装置５は、操作ロッド２４および絶縁ロッド２３を介して可動導体１２を駆動して、可動接点１４と固定接点１５を接離開閉する。このとき、ベローズ１６が可動導体１２の移動に追従するので、真空バルブ１１の内部の真空は保持される。またタンクベローズ２５が操作ロッド２４の移動に追従するので、気密容器２６の内部の気密は保持される。
【００２１】
また気密容器２６は可動側金属容器２７、高圧側電界緩和シールド２９、中間圧力室絶縁筒２８、低圧側電界緩和シールド３０を連結して構成される。これらは気密容器２６の内部が気密されるように、Ｏリングなどの気密シール部材を介して連結される。気密容器２６の内部には、絶縁ロッド２３、操作ロッド２４、ベローズ１６を介して引き出された可動導体１２、および可動導体１２の他方の側に設けた摺動接触部材３２が収納される。ベローズ１６の内部空間と気密容器２６の内部空間は相互に連通し、中間圧力室３７が形成される。中間圧力室３７の内部の圧力（以下、中間圧力と記す）は、大気圧よりも高くタンク内圧力よりも低い中間圧力の区画として構成され、ドライエア、ＣＯ２、Ｎ２といった地球温暖化係数の低い絶縁性ガスが充填される。大気圧で構成した場合よりも中間圧力室３７の内部の絶縁性能を向上することができる。またこれらの絶縁性ガスを用いることで、絶縁性ガスを容易に取り扱うことができる。中間圧力室絶縁筒２８は、真空バルブ１１と圧力タンク４ｂとを絶縁するために、例えば熱可塑性樹脂にて作製された絶縁体にて構成される。気密容器２６は、中間圧力とタンク内圧力の差圧に耐え得る強度で設計される。
【００２２】
高圧側電界緩和シールド２９および低圧側電界緩和シールド３０は、タンク内圧力よりも低い中間圧力で覆われた絶縁ロッド２３の周辺の電界を緩和するために、特に高圧側電界緩和シールド２９で絶縁ロッド２３と可動導体１２の連結部３５の近傍を取り囲むように設けられ、例えばＳＵＳ、鉄、銅、黄銅、アルミといった金属で作製される。高圧側電界緩和シールド２９および低圧側電界緩和シールド３０は、中間圧力室絶縁筒２８の外側に配置される。外側はタンク内圧力の絶縁性ガスで絶縁されているため、気密容器２６の内側に設置する場合よりも設計電界を高くすることができるので、外側に設置することで高圧側電界緩和シールド２９および低圧側電界緩和シールド３０の外形寸法をコンパクトにすることができる。
【００２３】
中間圧力室絶縁筒２８と低圧側電界緩和シールド３０は径の異なる円筒形状部材であり、可動導体１２の可動方向と平行に、弾性体の気密シール部材３１を介して気密を保持した状態で摺動可能に係合される。気密シール部材３１は、低圧側電界緩和シールド３０の内壁面に設けた溝部に嵌め込まれる。気密シール部材３１は、金属製の気密シール部材よりも安価なエラストマーで構成され、本実施の形態では溝部に嵌め込むことで容易に気密を確保できるＯリングとするが、これに限るものではない。摺動可能に係合することで、絶縁支持物２２の熱による膨張または収縮に起因した真空バルブ１１の変位もしくは接点の開閉操作に伴う衝撃振動により気密容器２６に加わる応力を緩和することができる。この応力緩和により気密容器２６の破損によるガス漏れを抑制し長期間に渡って所定の中間圧力を維持することができ、中間圧力の区画の信頼性を向上することができる。なお、本実施の形態では中間圧力室絶縁筒２８と低圧側電界緩和シールド３０の連結する箇所を摺動可能に係合したがこれに限るものではなく、他の部材の連結する箇所または複数の箇所に設けても構わない。
【００２４】
以上説明したような本願の特徴部材である摺動接触部材３２が設けられた気密容器２６において、真空バルブ１１の開閉操作を行う際の中間圧力室３７の内部空間について説明する。図２に示すように隙間部３６において、通電部材３４の真空バルブ１１側とタンク壁１０側とは連通する。図２は真空バルブ１１が閉極した状態である。開極する時、可動導体１２はタンク壁１０に向かって駆動するため、ベローズ１６とタンクベローズ２５もこれに連動して縮む。このときベローズ１６の内部空間にある絶縁ガスはベローズ１６が縮んだ分だけ気密容器２６の側に押し出される。一方、タンクベローズ２５も縮んで通電部材３４よりタンク壁１０側の容積が拡大するため、押し出された絶縁ガスはタンク壁１０側の気密容器２６の内部空間に向かって移動する。閉極する時は、これとは逆に気密容器２６の内部空間の絶縁ガスは通電部材３４より真空バルブ１１側のベローズ１６の内部空間に向かって流れる。このように、摺動接触部材３２とともに隙間部３６を設けたことにより中間圧力室３７内の絶縁ガスがスムーズに流れて中間圧力の変化が抑制されるので、絶縁ガスが開閉操作の抵抗となることを抑制でき、開閉速度に影響を与えることなく開閉操作をスムーズに行うことができる。なお、ベローズ１６とタンクベローズ２５の外径が同じであれば、開閉操作にかかわらず中間圧力室３７の容積は一定で圧力は一定に保持されるため、よりスムーズな開閉操作を実現することができる。
【００２５】
以上のように、このガス絶縁開閉装置１では、通電部材３４は気密容器２６と接して設けられているため、可動導体１２と摺動接触子３３との間で発生する摺動摩擦力を通電部材３４と気密容器２６との接した部分で保持でき、ガス絶縁開閉装置１の機械的な信頼性を確保することができる。また通電部材３４は可撓性導体のように伸縮する部分を設けることなく気密容器２６と接して設けられているため、ガス絶縁開閉装置１の電気的および機械的な信頼性を確保することができる。また摺動接触部材３２に伸縮する部分が設けられることなく圧力タンク４ｂの内部に設けられた主回路導体８に接続されているため、中間圧力の区画として設けられた気密容器２６を小型化することができる。また、摺動接触部材３２と気密容器２６との間に連通部としての隙間部３６を設けたため、中間圧力の変化は抑制され、真空バルブ１１の開閉操作をスムーズに行うことができる。
【００２６】
なお、気密シール部材３１は低圧側電界緩和シールド３０の内壁面に設けられた溝部に設置したがこれに限るものではなく、中間圧力室絶縁筒２８の外壁面に溝部を設けて設置しても構わない。
【００２７】
実施の形態２．
実施の形態２におけるガス絶縁開閉装置１の構成について説明する。図４はガス絶縁開閉装置１の一部である真空遮断器２を拡大して示した断面図で、図５は図４の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける断面図である。実施の形態１では通電部材３４の一部が一か所で可動側金属容器２７と接して保持されていたが、実施の形態２では通電部材３４が四か所で可動側金属容器２７と接して保持されており、四か所に連通部としての隙間部３６が設けられたものである。なお、他の構成については、実施の形態１の記載と同様であるため同一の符号を付して説明を省略する。
【００２８】
摺動接触部材３２は、摺動接触子３３と通電部材３４とで構成される。図５に示すように例えば金属製の通電部材３４は、気密容器２６を構成する可動側金属容器２７と四か所で接して保持される。通電部材３４を保持しない箇所は、気密容器２６の内部を連通させる四か所の隙間部３６となる。隙間部３６において、図４に示すように通電部材３４の真空バルブ１１側とタンク壁１０側とは連通する。隙間部３６が設けられているため、中間圧力室３７内の絶縁ガスはこれらの隙間部３６を通じてスムーズに流れて絶縁ガスが開閉操作の抵抗となることを抑制でき、開閉操作をスムーズに行うことができる。
【００２９】
以上のように、通電部材３４は気密容器２６と四か所で接して設けられているため、可動導体１２と摺動接触子３３との間で発生する摺動摩擦力を通電部材３４の四か所で保持でき、ガス絶縁開閉装置１の機械的な信頼性をさらに確保することができる。また通電部材３４は気密容器２６の内部を連通させる隙間部３６を四か所に備えているため、中間圧力の変化は抑制され、真空バルブ１１の開閉操作をスムーズに行うことができる。
【００３０】
なおここでは四か所に隙間部３６が設けられているが隙間部３６の個数はこれに限るものではなく、圧損を生じさせることなく真空バルブ１１側とタンク壁１０側とを連通させ、かつ通電部材３４が可動側金属容器２７に安定的に保持されるものであればよい。
【００３１】
実施の形態３．
実施の形態３におけるガス絶縁開閉装置１の構成について説明する。図６はガス絶縁開閉装置１の一部である真空遮断器２を拡大して示した断面図で、図７は図６の一点鎖線Ｃ−Ｃにおける断面図である。なお、図６における真空バルブ１１は、外観のみを簡略化して示している。実施の形態１では摺動接触部材３２と気密容器２６との間に隙間部３６を設けていたが、実施の形態２では摺動接触部材３２は気密容器２６と全周で接しており、摺動接触部材３２に気密容器２６の内部を連通させる連通部としての貫通穴３８が摺動接触部材３２に設けられたものである。なお、他の構成については、実施の形態１の記載と同様であるため同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
図６に示すように、摺動接触部材３２は摺動接触子３３と通電部材３４とで構成され、可動導体１２と主回路導体８とを接続する。通電部材３４は可動側金属容器２７と接して設けられ、主回路導体８と通電部材３４とは可動側金属容器２７を介して接続される。通電部材３４には貫通穴３８が形成され、貫通穴３８において通電部材３４の真空バルブ１１側とタンク壁１０側とは連通する。図７に示すように、通電部材３４には複数の貫通穴３８が設けられているため、中間圧力室３７内の絶縁ガスはこれらの貫通穴３８を通じてスムーズに流れて絶縁ガスが開閉操作の抵抗となることを抑制でき、開閉操作をスムーズに行うことができる。
【００３３】
以上のように、通電部材３４は気密容器２６と接して設けられているため、可動導体１２と摺動接触子３３との間で発生する摺動摩擦力を通電部材３４の全周で保持でき、ガス絶縁開閉装置１の機械的な信頼性をさらに確保することができる。また通電部材３４は気密容器２６の内部を連通させる貫通穴３８を備えているため、中間圧力の変化は抑制され、真空バルブ１１の開閉操作をスムーズに行うことができる。
【００３４】
なおここでは４つの貫通穴３８が設けられているが貫通穴３８の個数および面積はこれに限るものではなく、圧損を生じさせることなく真空バルブ１１側とタンク壁１０側とを連通させるものであればよい。
【００３５】
実施の形態４．
実施の形態４におけるガス絶縁開閉装置１の構成について説明する。図８はガス絶縁開閉装置１の一部である真空遮断器２を拡大して示した断面図である。なお、図８における真空バルブ１１は外観のみを簡略化して示し、操作装置５は省略している。実施の形態１では圧力計３９は設けられていないが、実施の形態３では中間圧力を計測する圧力計３９が設けられたものである。なお、他の構成については、実施の形態１の記載と同様であるため同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
気密容器２６からタンク壁１０を貫通して引き出された配管４０に、圧力計３９は設置される。圧力計３９により、中間圧力室３７の中間圧力が計測される。真空遮断器２の操作において、摺動接触部材３２とともに隙間部３６が設けられたことで中間圧力の変化が常に抑制され、真空バルブ１１の開閉操作がスムーズに行われることが望ましい。圧力計３９は中間圧力の変化をモニターするものであり、スムーズな開閉操作を確認してガス絶縁開閉装置１の信頼性を確保するものである。なお計測した圧力値は設置した圧力計３９にて確認してもよいが、圧力計３９に通信機能を設けて通信された先で確認しても構わない。
【００３７】
中間圧力のモニターにおいて、圧力計３９が中間圧力の著しい変化を計測することがある。まず中間圧力が低下した場合について説明する。ベローズ１６またはタンクベローズ２５が破損すると中間圧力は低下する。中間圧力が低下すると、絶縁ロッド２３および中間圧力室絶縁筒２８の沿面絶縁性能が低下する。またベローズ１６が破損した場合は真空バルブ１１内の真空度が低下するため、電流遮断性能が低下する。これらの性能の低下を、中間圧力の計測によりモニターすることができる。また中間圧力が低下して安定した値から、ベローズ１６またはタンクベローズ２５のどちらが破損したかを推定することができる。
【００３８】
次に計測する中間圧力が上昇した場合について説明する。可動側金属容器２７、高圧側電界緩和シールド２９、中間圧力室絶縁筒２８、および低圧側電界緩和シールド３０の何れかが破損した場合、またはこれらが連結された箇所に設けた気密シール部材が破損した場合に中間圧力は上昇する。中間圧力が上昇すると、ベローズ１６およびタンクベローズ２５に加わる圧力が高くなるため、これらの破損を引き起こす可能性が高まる。この破損の可能性を、中間圧力の計測によりモニターすることができる。なお、気密容器２６を構成する部材の破損は、これらの部材に高いストレスが加わる真空バルブ１１の開閉動作に起因して生じることがあるため、開閉動作直後の中間圧力の変化を速やかに検出することが重要である。ここでは隙間部３６を設けて連通した中間圧力室３７を構成しているため、開閉動作後速やかに中間圧力は安定することから、上述した破損を速やかに検出することが可能である。
【００３９】
以上のように、中間圧力を計測する圧力計３９を備えたため、中間圧力の変化をモニターすることで、真空バルブ１１の開閉操作がスムーズに行われているかを確認することができる。また中間圧力の低下を計測することにより、ベローズ１６またはタンクベローズ２５の破損を検出することができ、沿面絶縁性能および電流遮断性能の低下を判断することができる。また中間圧力の上昇を計測することにより、気密容器２６を構成する部材の破損を検出することができ、ベローズ１６およびタンクベローズ２５の破損の可能性を事前に判断することができる。またこれらの判断により、ガス絶縁開閉装置１の信頼性を確保することができる。
【００４０】
実施の形態５．
実施の形態４におけるガス絶縁開閉装置１の構成について説明する。図９はガス絶縁開閉装置１の一部である３台の真空遮断器２を拡大して示した断面図である。なお図９における真空バルブ１１は外観のみを簡略化して示し、操作装置５は省略している。実施の形態３では連通したベローズ１６の内部空間と気密容器２６の内部空間から構成される中間圧力室３７は一つであり、この一つの中間圧力室３７の中間圧力を計測する圧力計３９を設けていたが、実施の形態４では複数の中間圧力室３７を相互に連通させ、連通した中間圧力室３７の中間圧力を計測する圧力計３９を設けたものである。なお、他の構成については実施の形態１の記載と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
図９に示すように、１台のガス絶縁開閉装置１にはＹ方向に並列して３台の真空遮断器２ａ、２ｂ、２ｃが設置され、真空遮断器２ａ、２ｂ、２ｃが備える気密容器２６ａ、２６ｂ、２６ｃからタンク壁１０を貫通して引き出された配管４０は相互に連結される。摺動接触部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃとともに隙間部３６ａ、３６ｂ、３６ｃが設けられたことで、中間圧力室３７ａ、３７ｂ、３７ｃの内部は連通している。配管４０により中間圧力室３７ａ、３７ｂ、３７ｃは相互に連通して中間圧力室３７ｄを構成し、配管４０に圧力計３９は設置される。１つの圧力計３９により、中間圧力室３７ｄの中間圧力が計測される。
【００４２】
以上のように、複数の中間圧力室３７ａ、３７ｂ、３７ｃは相互に連通しているため、１つの圧力計３９で複数の中間圧力室３７ａ、３７ｂ、３７ｃの中間圧力を計測することができる。また複数の中間圧力室３７ａ、３７ｂ、３７ｃの中間圧力を共通化しているため、中間圧力が上昇または低下した場合に急激な圧力変化を緩和することができ、真空遮断器または断路器を開くなどの対処を行う時間的猶予を確保することができる。また急激な圧力変化を緩和することができるため、破損に対処するための時間を確保することができる。
【００４３】
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００４４】
１  ガス絶縁開閉装置、２  真空遮断器、３  断路器、４  圧力タンク、５  操作装置、６  キュービクル、７  ケーブル、８  主回路導体、９  母線、１０  タンク壁、１１  真空バルブ、１２  可動導体、１３  固定導体、１４  可動接点、１５  固定接点、１６  ベローズ、１７  可動側端板、１８  固定側端板、１９  絶縁筒、１９ａ  可動側絶縁筒、１９ｂ：固定側絶縁筒、２０  アークシールド、２１  固定金属部材、２２  絶縁支持物、２３  絶縁ロッド、２４  操作ロッド、２５  タンクベローズ、２６  気密容器、２７  可動側金属容器、２８  中間圧力室絶縁筒、２９  高圧側電界緩和シールド、３０  低圧側電界緩和シールド、３１  気密シール部材、３２  摺動接触部材、３３  摺動接触子、３４  通電部材、３５  連結部、３６  隙間部、３７  中間圧力室、３８  貫通穴、３９  圧力計、４０  配管
【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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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年10月19日(2018.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力タンクの内部に、
可動導体の一方の側に設けられた可動接点と固定導体に設けられた固定接点を真空中に有する真空バルブと、
前記真空バルブからベローズを介して引き出された前記可動導体の他方の側と連結された絶縁ロッドと、
前記圧力タンクの外部に設けられた前記真空バルブの操作装置と前記絶縁ロッドとを接続して前記操作装置の側ではタンクベローズを介して連結された操作ロッドと、
前記絶縁ロッド、前記可動導体の他方の側、前記操作ロッド、および前記タンクベローズが収納された気密容器と、
前記ベローズの内部空間と前記気密容器の内部空間とが連通して形成された中間圧力室と、を備えたガス絶縁開閉装置であって、
前記可動導体の他方の側に摺動接触部材が設けられ、
前記摺動接触部材は前記圧力タンクの内部に設けられた主回路導体と前記気密容器を介して接続されており、
前記摺動接触部材を介して前記気密容器の内部を連通させる連通部が前記気密容器との間に設けられ、
前記ベローズと前記タンクベローズの外径が同じであることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項２】
前記連通部は前記気密容器と前記摺動接触部材との間に設けられた隙間部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。
【請求項３】
前記連通部は前記摺動接触部材に設けられた貫通穴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。
【請求項４】
前記圧力タンクの内部に前記真空バルブおよび前記気密容器が複数設置されて複数の中間圧力室が形成され、
前記複数の中間圧力室は相互に連通していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項５】
前記中間圧力室の圧力を計測する圧力計を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項６】
前記中間圧力室は、前記圧力タンクの内部の圧力よりも低く大気圧よりも高い圧力のガスが充填されたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本願に開示されるガス絶縁開閉装置は、圧力タンクの内部に、可動導体の一方の側に設けられた可動接点と固定導体に設けられた固定接点を真空中に有する真空バルブと、前記真空バルブからベローズを介して引き出された前記可動導体の他方の側と連結された絶縁ロッドと、前記圧力タンクの外部に設けられた前記真空バルブの操作装置と前記絶縁ロッドとを接続して前記操作装置の側ではタンクベローズを介して連結された操作ロッドと、前記絶縁ロッド、前記可動導体の他方の側、前記操作ロッド、および前記タンクベローズが収納された気密容器と、前記ベローズの内部空間と前記気密容器の内部空間とが連通して形成された中間圧力室と、を備えたガス絶縁開閉装置であって、前記可動導体の他方の側に摺動接触部材が設けられ、前記摺動接触部材は前記圧力タンクの内部に設けられた主回路導体と前記気密容器を介して接続されており、前記摺動接触部材を介して前記気密容器の内部を連通させる連通部が前記気密容器との間に設けられ、前記ベローズと前記タンクベローズの外径が同じである。
【国際調査報告】
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