(57)【要約】【課題】絶縁媒体として使用する絶縁ガスの削減が求められている。【解決手段】開閉装置を構成する受電ユニット１の遮断器４０，断路器３０・５０，接地開閉器７０の周囲を固体絶縁物４５・３５・５５・７５で囲繞し、遮断器４０等を操作するための駆動手段３８・３９に連動連結するための絶縁ロッド３６・４６・５６・７６を気中絶縁とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮断部を設け、当該遮断部を開閉操作するための駆動手段を、絶縁ロッドを介して前記遮断部に連動連結した開閉装置において、
前記遮断部の周囲を固体絶縁とし、前記絶縁ロッドの周囲を気中絶縁としたことを特徴とする開閉装置。
【請求項２】
前記絶縁ロッドの収容空間を密閉し、当該収容空間に乾燥空気または窒素ガスを充填したことを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
【請求項３】
前記遮断部を複数設けると共に、前記遮断部を個別に囲繞する固体絶縁物を設け、前記遮断部に接続された接続導体どうしを結合するための凸部と凹部とを前記固体絶縁物に形成して複数のユニットを構成し、前記凹部に前記凸部を嵌合することにより前記ユニットどうしを機械的および電気的に着脱自在に結合したことを特徴とする請求項２に記載の開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は開閉装置に関し、絶縁媒体に絶縁ガスを用いないようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
開閉装置には、管路内に絶縁媒体として高圧（０．２〜０．６５ＭＰａ）の絶縁ガスを充填し、ガス遮断器（ＧＣＢ），断路器（ＤＳ），接地開閉器（ＥＳ），避雷器（ＬＡ）を収容した管路形ガス絶縁開閉装置と、矩形の容器内に絶縁媒体として低圧（０〜０．１ＭＰａ）の絶縁ガスを充填し、ガス遮断器（ＧＣＢ）等を収容したキュービクル形ガス絶縁開閉装置とがある。
【０００３】
高電圧（１２〜７２／８４ＫＶクラス）の開閉装置は、省スペースおよび絶縁性能における信頼性の観点から、前記の２種の開閉装置が用いられている。
【０００４】
上記のように絶縁ガスを用いる理由は以下のとおりである。
（１）大電流遮断および高絶縁回復能力を必要とするため、遮断器としてガス遮断器を使用している。
（２）断路器・接地開閉器は可動部を有しており、開閉動作中および閉状態における可動部の絶縁性能を確保するために絶縁ガスが必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年、地球温暖化防止の観点から、排出削減の対象として絶縁ガスが挙げられ、絶縁ガスの使用量の削減や、現地・工場での回収が義務付けられている。
【０００６】
そこで本発明は、斯かる課題を解決し、絶縁ガスを使用しない開閉装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するための請求項１に係る開閉装置の構成は、遮断部を設け、当該遮断部を開閉操作するための駆動手段を、絶縁ロッドを介して前記遮断部に連動連結した開閉装置において、前記遮断部の周囲を固体絶縁とし、前記絶縁ロッドの周囲を気中絶縁としたことを特徴とする。
【０００８】
斯かる開閉装置では、固体絶縁により遮断部の絶縁を行い、気中絶縁により絶縁ロッドの絶縁を行なう。
【０００９】
請求項２に係る開閉装置の構成は、前記絶縁ロッドの収容空間を密閉し、当該収容空間に乾燥空気または窒素ガスを充填したことを特徴とする。
【００１０】
斯かる開閉装置では、気中絶縁として乾燥空気または窒素ガスを用いたものである。
【００１１】
請求項３に係る開閉装置の構成は、前記遮断部を複数設けると共に、前記遮断部を個別に囲繞する固体絶縁物を設け、前記遮断部に接続された接続導体どうしを結合するための凸部と凹部とを前記固体絶縁物に形成して複数のユニットを構成し、前記凹部に前記凸部を嵌合することにより前記ユニットどうしを機械的および電気的に着脱自在に結合したことを特徴とする。
【００１２】
斯かる開閉装置では、前記凹部に前記凸部を嵌合することによりユニットどうしを結合するので、開閉装置の組み立てが容易になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による開閉装置の実施の形態を説明する。
【００１４】
（ａ）実施の形態１
まず、実施の形態１を図１に示す。この実施の形態は、開閉装置における受電ユニットを示すものであり、電気的な接続は図６に示す単線結線図が対応する。
【００１５】
受電ユニット１は、母線２０に、断路器３０・遮断器４０・断路器５０・ケーブルヘッド６０を介してケーブル６２接続し、この主回路を接地開閉器７０を介して接地するとともに、避雷器８０を介して接地したものである。
【００１６】
上記の部品は、三相分が夫々並べて配置されているが、説明を容易にするために、一相分についてのみ説明する。母線２０は最上部に配置されており、その下に断路器３０が横に長く配置されている。そして、断路器３０の下方には、左から順番に遮断器４０・断路器５０・接地開閉器７０・避雷器８０・ケーブルヘッド６０が配置されている。母線２０・断路器３０・遮断器４０・断路器５０・接地開閉器７０・避雷器８０の夫々は、固体絶縁物２５，３５，４５，５５，７５，８５によりモールドされている。この他、固体絶縁物９５，１０５，６５によりモールドされたＬ字形の接続導体９０，１００，６１が用いられている。
【００１７】
断路器３０・遮断器４０・断路器５０・接地開閉器７０の４つの開閉器にはいずれも、固定電極を固着した固定リード棒と、固定電極に接触・離反可能な可動電極を固着した可動リード棒とを、真空容器の内部に収容した真空インタラプタが使用されている。そして、固定リード棒に固定側導体３１，４１，５１，７１が接続され、可動リード棒３２，４２，５２，７２にはコンタクト３３，４３，５３，７３を介して可動側導体３４，４４，５４，７４が接続されている。
【００１８】
固体絶縁物２５，３５，４５，５５，７５，８５，９５，１０５，６５とケーブル６２には、これらにより構成されるユニットをカセット方式で結合するために、絶縁凸部と絶縁凹部が形成されている。絶縁凸部と絶縁凹部との組み合わせを（絶縁凸部・絶縁凹部）として示すと、（２５ａ・３５ｂ），（３５ａ・４５ｂ），（５５ａ・４５ｃ），（９５ａ・５５ｂ），（９５ｂ・７５ｂ），（１０５ａ・９５ｃ），（８５ａ・１０５ｂ），（６５ａ・１０５ｃ），（６２ａ・６５ｂ）の組み合わせにより、（母線２０・固定側導体３１）と（可動側導体３４・固定側導体４１）と（可動側導体４４・可動側導体５４）と（接続導体９０・固定側導体５１）と（接続導体９０・固定側導体７１）と（接続導体９０・接続導体１００）と（接続導体１００・避雷器８０）と（接続導体１００・接続導体６１）と（接続導体６１・ケーブル６２）との接続が行なわれている。これらの接続部の構造は、例えばＡ部の拡大図を図５に示すようにコンタクト６４が設けられている。このほか、接地開閉器７０の可動側導体７４と、避雷器８０とは個別に接地されている。６２はケーブル、６３は変流器である。
【００１９】
断路器３０・遮断器４０・断路器５０・接地開閉器７０の駆動手段について説明する。断路器３０の可動リード棒３２は絶縁ロッド３６・レバー３７を介して駆動手段３８に連動連結されている。遮断器４０・断路器５０・接地開閉器７０の可動リード棒４２，５２，７２は絶縁ロッド４６，５６，７６とレバー４７，５７，７７とロッド４８，５８，７８とレバー４９等を介して駆動手段３９に連動連結されている
絶縁ロッド３６，４６，５６，７６の存在する空間は、空気が充填されており、外気と連通している。
【００２０】
斯かる避雷器では、断路器３０・遮断器４０・断路器５０・接地開閉器７０・避雷器８０等が固体絶縁物３５・４５・５５・７５・８５によりモールド絶縁されてユニット化されており、これらのユニットが結合されて開閉装置が構成されている。そして、絶縁ロッド３６・４６・５６・７６は空気絶縁されている。
【００２１】
（ｂ）実施の形態２
次に、実施の形態２を図２に示す。この実施の形態は、実施の形態１の一部を変更したものなので、異なる部分のみを説明する。絶縁ロッド３６，４６，５６が収容された空間を密閉するために、レバー３７，４７，５７の部分を覆うカバー３５ｋ，４５ｋ、５５ｋが設けられ、これらの内部にはＮ２ガス３が充填されている。Ｎ２ガスに代えて乾燥エアーを用いてもよい。
【００２２】
斯かる開閉装置では、絶縁ロッドを収容した部分の絶縁媒体としてＮ２ガスを用いるので、耐環境性と絶縁性能とが向上する。
【００２３】
その他の構成，作用は実施の形態１と同じなので、説明を省略する。
【００２４】
（ｃ）実施の形態３
次に、実施の形態３を図３に示す。この実施の形態は、図１における固体絶縁物４５・５５・９５・７５・１０５・６５を一体化して固体絶縁物６６としたものである。
【００２５】
これにより、以下の部分が変更されている。まず、可動側接続導体４４と可動側接続導体５４とが一体化された形状の可動側接続導体８４が用いられている。次に、接続導体９０・１００・６１に代えて単一の接続導体６４が用いられ、接続導体６４に固定側導体５１・７１が結合されている。更に、（可動側導体３４・固定側導体４１），（接続導体６４・避雷器８０），（接続導体６４・ケーブル６２）の接続は、（絶縁凸部・絶縁凹部）の組み合わせとして示すと（３５ａ・６６ｂ），（８５ａ・６６ｄ），（６２ａ・６６ｅ）となる。
【００２６】
斯かる開閉装置では、実施の形態１における固体絶縁物４５・５５・９５・７５・１０５・６５を一体化して単一の固体絶縁物６６とした点が実施の形態１と異なる。
【００２７】
その他の構成，作用は実施の形態１と同じなので、説明を省略する。
【００２８】
（ｄ）実施の形態４
次に、実施の形態４を図４に示す。この実施の形態は、実施の形態３の一部を変更したものであり、実施の形態１に対する実施の形態２の関係と同様なので、異なる部分のみを説明する。
【００２９】
絶縁ロッド３６，４６，５６が収容された空間を密閉するために、レバー３７，４７，５７の部分を覆うカバー３５ｋ，６５ｋ，６５ｋが設けられ、これらの内部にはＮ２ガス３が充填されている。Ｎ２ガスに代えて乾燥エアーを用いてもよい。
【００３０】
その他の構成，作用は実施の形態３と同じなので説明を省略する。
【００３１】
（ｅ）実施の形態５
この実施の形態は、開閉装置における変圧器一次ユニットを示すものであり、電気的な接続は図７に示す単線結線図が対応する。
【００３２】
図８に示すように、変圧器一次ユニット１１０は、母線１２０に、断路器１３０・遮断器１４０・ケーブルヘッド１６０を介してケーブル１６２を接続したものである。
【００３３】
上記の部品は、三相分が夫々並べて配置されているが、説明を容易にするために、一相分についてのみ説明する。母線１２０は最上部に配置されており、その下に断路器１３０が横に長く配置されている。そして、断路器１３０の下方には、遮断器１４０・ケーブルヘッド１６０が配置されている。母線１２０・断路器１３０・遮断器１４０・接続導体１６１の夫々は、固体絶縁物１２５，１３５，１４５，１６５によりモールドされている。
【００３４】
断路器１３０・遮断器１４０の開閉器にはいずれも、固定電極を固着した固定リード棒と、固定電極に接触・離反可能な可動電極を固着した可動リード棒とを、真空容器の内部に収容した真空インタラプタが使用されている。そして、固定リード棒に固定側導体１３１，１４１が接続され、可動リード棒１３２，１４２にはコンタクト１３３，１４３を介して可動側導体１３４，１４４が接続されている。
【００３５】
固体絶縁物１２５，１３５，１４５，１６５とケーブル１６２には、これらをカセット方式で結合するために、絶縁凸部と絶縁凹部が形成されている。絶縁凸部と絶縁凹部との組み合わせを（絶縁凸部・絶縁凹部）として示すと、（１２５ａ・１３５ｂ），（１３５ａ・１４５ｂ），（１６５ａ・１４５ｃ），（１６２ａ・１６５ｂ）の組み合わせにより、（母線１２０・固定側導体１３１）と（可動側導体１３４・固定側導体１４１）と（可動側導体１４４・接続導体１６１）と（接続導体１６１・ケーブル１６２）との接続が行なわれている。
【００３６】
断路器１３０・遮断器１４０の駆動手段について説明する。断路器１３０の可動リード棒１３２は絶縁ロッド１３６・レバー１３７を介して駆動手段１３８に連動連結されている。遮断器１４０の可動リード棒１４２は絶縁ロッド１４６とレバー１４７とロッド１４８とレバー１４９を介して駆動手段１３９に連動連結されている
絶縁ロッド１３６，１４６の存在する空間は、空気が充填されており、外気と連通している。
【００３７】
斯かる避雷器では、断路器１３０・遮断器１４０・接続導体１６１が固体絶縁物１３５・１４５・１６５よりモールド絶縁されてユニット化されており、これらのユニットが結合されて開閉装置が構成されている。そして、絶縁ロッド１３６・１４６は空気絶縁されている。
【００３８】
（ｆ）実施の形態６
最後に、実施の形態６を図９に示す。この実施の形態は、実施の形態７の一部を変更したものなので、異なる部分のみを説明する。絶縁ロッド１３６，１４６が収容された空間を密閉するために、レバー１３７，１４７の部分を覆うカバー１３５ｋ，１４５ｋが設けられ、これらの内部にはＮ２ガス３が充填されている。Ｎ２ガスに代えて乾燥エアーを用いてもよい。
【００３９】
斯かる開閉装置では、絶縁媒体としてＮ２ガスを用いるので耐環境性と絶縁性能とが向上する。
【００４０】
その他の構成，作用は実施の形態５と同じなので、説明を省略する。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明からわかるように、請求項１〜３に係る開閉装置によれば、遮断部の周囲は固体絶縁を行なって絶縁ガスを使用しないので、絶縁ガスの排出量を削減することができ、製造時や現地での作業時の絶縁ガスの回収が不要となって経済的に有利である。また、前記絶縁ロッドの周囲を気中絶縁としたので、耐環境性が向上し、絶縁距離を短く出来ることにより、開閉装置の小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による開閉装置の実施の形態１を示す断面図。
【図２】本発明による開閉装置の実施の形態２を示す断面図。
【図３】本発明による開閉装置の実施の形態３を示す断面図。
【図４】本発明による開閉装置の実施の形態４を示す断面図。
【図５】図１におけるＡ部の拡大図。
【図６】開閉装置における受電ユニットの単線結線図。
【図７】開閉装置における変圧器一次ユニットの単線結線図。
【図８】本発明による開閉装置の実施の形態５を示す断面図。
【図９】本発明による開閉装置の実施の形態６を示す断面図。
【符号の説明】
３…Ｎ２ガス
３０，５０…断路器
３５，４５，５５，７５…固体絶縁物
３６，４６，５６，７６…絶縁ロッド
３８，３９…駆動手段
４０…遮断器
７０…接地開閉器
【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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