(57)【要約】【課題】遮断器等に異常があり、電路に充電されている状態で接地開閉器を操作した場合でも接地開閉器に大電流が流れないようにして、事故発生を防止することができる開閉装置及び電路の接地方法を提供する。【解決手段】三相交流電力が供給される電路２と、電路２を遮断可能な遮断器３と、遮断器３の一次側に設けられ電路２を開閉分離するための断路器４と、電路３を接地可能な接地開閉器５，６とを備えるとともに、電路２の地絡を検出したときに遮断器３を開放する地絡保護装置７を有する開閉装置１であって、接地開閉器５，６は、その投入操作時に三極のうちの少なくとも一極が他の極よりも早く投入される。【選択図】      図１
2012055135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相交流電力が供給される電路と、前記電路を遮断可能な遮断器と、前記遮断器の一次側に設けられ前記電路を開閉分離するための断路器と、前記電路を接地可能な接地開閉器とを備えるとともに、前記電路の地絡を検出したときに前記遮断器を開放する地絡保護装置を有する開閉装置であって、前記接地開閉器は、その投入操作時に三極のうちの少なくとも一極が他の極よりも早く投入されるものであることを特徴とする開閉装置。
【請求項２】
前記接地開閉器には、各相の固定接触子に対して接離される三個の可動接触子が一体に往復動可能に設けられ、これら三組の可動接触子及び固定接触子のうち、一組の両接触子間の相対距離が他の組の相対距離よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１記載の開閉装置。
【請求項３】
三相交流電力が供給される電路であって、前記電路を遮断可能な遮断器と、前記遮断器の一次側に設けられ前記電路を開閉分離するための断路器と、前記電路を接地可能な接地開閉器とを備えるとともに、前記電路の地絡を検出したときに前記遮断器を開放する地絡保護装置を有しており、前記接地開閉器を投入する際に三極のうちの少なくとも一極を他の極よりも早く投入することを特徴とする電路の接地方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大電流が流れる高電圧電路を開閉する開閉装置及び当該電路の接地方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
変電設備や受電設備等の電力設備には、短絡等の事故発生時や機器の点検・修理等のために電路を開閉する開閉装置が設けられている。この開閉装置には、負荷電流が流れている状態の電路を遮断する遮断器、遮断器の一次側に設けられ無負荷時に電路を開閉分離するための断路器、点検等の際に電路を接地する接地開閉器等が備えられている。
このような開閉装置として従来、例えば特許文献１及び特許文献２記載の装置が知られている。
【０００３】
特許文献１記載の開閉装置は、絶縁性ガスを封入した密閉容器の壁に電源側端子、負荷側端子、電源側接地端子、負荷側接地端子が設けられ、その密閉容器内に、電源側端子と負荷側端子との間の主回路を断続するための遮断器と断路器とが直列に設けられるとともに、断路器よりも電源側に電源側接地端子に接続される電源側接地開閉器、断路器よりも負荷側に負荷側接地端子に接続された負荷側接地開閉器が接続される構成とされ、遮断器が開状態のときにのみ、断路器及び負荷側接地開閉器を投入方向に動作させることができるようになっている。
【０００４】
また、特許文献２記載の開閉装置は、特許文献１のものと同様、絶縁性ガスで絶縁される密閉形の開閉装置であり、その内部に収容される遮断器、断路器、接地開閉器のすべてを油圧によって開閉操作することにより、動作速度を速めるとともに、動作信頼性の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３３５１２５号公報
【特許文献２】特開平５−１５９６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、密閉形の開閉装置は、機器の開閉状態を目視することができないため、充電の有無の判断が困難であり、もし、遮断器や断路器等に異常があり、電路に充電されている状態で接地開閉器を操作した場合には、特別高圧の電路においては大電流（数万〜数十万アンペア）が接地開閉器に流れ、接地開閉器や周辺機器に重大な影響があるばかりでなく、人体への感電などの人災のおそれが生じる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、遮断器等に異常があり、電路に充電されている状態で接地開閉器を操作した場合でも接地開閉器に大電流が流れないようにして、事故発生を防止することができる開閉装置及び電路の接地方法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】
【０００８】
本発明の開閉装置は、三相交流電力が供給される電路と、前記電路を遮断可能な遮断器と、前記遮断器の一次側に設けられ前記電路を開閉分離するための断路器と、前記電路を接地可能な接地開閉器とを備えるとともに、前記電路の地絡を検出したときに前記遮断器を開放する地絡保護装置を有する開閉装置であって、前記接地開閉器は、その投入操作時に三極のうちの少なくとも一極が他の極よりも早く投入されるものであることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の電路の接地方法は、三相交流電力が供給される電路であって、前記電路を遮断可能な遮断器と、前記遮断器の一次側に設けられ前記電路を開閉分離するための断路器と、前記電路を接地可能な接地開閉器とを備えるとともに、前記電路の地絡を検出したときに前記遮断器を開放する地絡保護装置を有しており、前記接地開閉器を投入する際に三極のうちの少なくとも一極を他の極よりも早く投入することを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、電路に充電されている状態で接地開閉器を操作したとしても、三極のうちの一極が他の極よりも早く投入されるため、この一極が投入された時点で比較的小さな地絡電流が流れ、その地絡電流によって地絡保護装置が作動して、地絡事故として遮断器を開放する。したがって、接地開閉器に大電流が流れることがないとともに、大事故の発生を確実に防止することができる。
【００１１】
本発明の開閉装置において、前記接地開閉器には、各相の固定接触子に対して接離される三個の可動接触子が一体に往復動可能に設けられ、これら三組の可動接触子及び固定接触子のうち、一組の両接触子間の相対距離が他の組の相対距離よりも小さく設定されているとよい。
【００１２】
接地開閉器を操作すると、三個の可動接触子が一体に操作されるが、固定接触子との間の相対距離が一組だけ小さく設定されていることから、その一組を確実に他の組よりも先に投入状態とすることができる。この一組の相対距離を他の組の相対距離より小さく設定する方法としては、固定接触子は位置を揃えた状態とし、可動接触子を三個のうちの一個を固定接触子に向けて突出するようにずらした配置とする、あるいは逆に、可動接触子は位置を揃えた状態とし、固定接触子を一個だけ可動接触子に向けてずらした配置とする、のいずれも可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、万一電路に充電されている状態で接地開閉器を操作したとしても、三極のうちの一極が他の極よりも早く投入され、その地絡電流を地絡保護装置により検出して地絡事故として遮断器を開放するので、接地開閉器に大電流が流れることがないとともに、大事故の発生を確実に防止でき安全である。しかも、時間差をおいて投入するという簡単な構成であり、低コストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の開閉装置の一実施形態を概略的に示した回路図であり、（ａ）が電路を遮断した状態、（ｂ）は電路が充電されている状態で接地開閉器を投入している途中の状態を示す。
【図２】図１における接地開閉器の構造を模式的に示したもので、（ａ）が側面図、（ｂ）が（ａ）のｂ−ｂ線に沿う矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
この実施形態の開閉装置１は、図１に示すように、三相交流電力が供給される電路２に、その電路２を遮断可能な遮断器３と、遮断器３の一次側に設けられ電路２を開閉分離するための断路器４と、遮断器３の一次側で電路２を接地可能な一次側接地開閉器５と、遮断器３の二次側で電路２を接地可能な二次側接地開閉器６とが設けられており、これら機器はＳＦ６ガス等の絶縁性ガスを封入した密閉容器（図示略）内に一括して収容されている。また、電路２の地絡を検出したときに遮断器３を開放する地絡保護装置７が備えられている。
【００１６】
遮断器３は、事故時等に電路２を停電させるためのもので、油圧等により電路２を遮断可能な操作器（図示略）が備えられている。
断路器４は、遮断器３により電路２が遮断されている状態で電路２を開閉するもので、電動、油圧又は手動で操作されるようになっている。これら遮断器３と断路器４とは、遮断器３がＯＦＦのときに断路器４が電路２を開放し、断路器４が電路２を閉じた後に遮断器３がＯＮとなるようにインターロック制御されている。
【００１７】
接地開閉器５，６は、遮断器３の前後に設けられる一次側接地開閉器５と二次側接地開閉器６とを有しており、それぞれ電動、油圧又は手動で操作される。この接地開閉器５，６は、三組の固定接触子１１Ａ〜１１Ｃと可動接触子１２Ａ〜１２Ｃとを有しており、可動接触子１２Ａ〜１２Ｃは三極が一括して操作されるようになっている。
図２に示す例では、回動操作されるブレード形の可動接触子１２Ａ〜１２Ｃを示しており、これら可動接触子１２Ａ〜１２Ｃは、固定接触子１１Ａ〜１１Ｃが３極とも横一列に並んで配置されているのに対して、一個の可動接触子１２Ｂが他の二個の可動接触子１２Ａ，１２Ｃよりも投入方向前方に向けて突出した状態に配置されていることにより、固定接触子１１Ａ〜１１Ｃと可動接触子１２Ａ〜１２Ｃとの間の相対距離が一組だけ小さくなるように設定されている。
つまり、この接地開閉器５，５を開放状態から接地状態とする場合、各組の接触子１１Ａ〜１１Ｃ，１２Ａ〜１２Ｃの投入に時間差が設けられるようになっており、三極の接触子１１Ａ〜１１Ｃ，１２Ａ〜１２Ｃのうちの一極の接触子１１Ｂ，１２Ｂが先に投入され、その後に残りの二極の接触子１１Ａ，１２Ａ及び１１Ｃ，１２Ｃが投入される。
【００１８】
地絡保護装置７は、三相分を一括して電路２の地絡電流を検出する零相変流器１５と、計器用電圧器１６と、地絡方向継電器１７とにより構成され、地絡が生じている場合に零相変流器１５から零相電流Ｉ０が取り出され、この零相電流Ｉ０と計器用電圧器１６からの電圧Ｖ０により地絡方向継電器１７が作動して、遮断器３に遮断指令を出すようになっている。
【００１９】
このように構成した開閉装置１において、機器の点検、修理等を行う場合は、遮断器３を開放状態とすることにより電路２を停電状態とし、この遮断器３が開放されているときに断路器４を開放状態とする。そして、電路２を接地するため接地開閉器５，６を投入する。このとき、接地開閉器５，６では、三組の接触子１１Ａ〜１１Ｃ，１２Ａ〜１２Ｃのうちの一極のみが他の接触子よりも先に投入される。
【００２０】
この接地開閉器５，６の投入動作時に、万一電路２が充電されている状態であった場合、例えば図１（ｂ）に示すように接地開閉器５を投入する場合で説明すると、その接地開閉器５を操作する途中で三極のうちの一極がまず投入される。この一極が投入された時点で、接地開閉器５には矢印で示すように比較的小さい（例えば数十アンペアの）地絡電流Ｉｇが流れる。この地絡電流Ｉｇにより電路２の三相の電流バランスが崩れて、地絡保護装置７の零相変流器１５に零相電流Ｉ０が流れ、この零相電流Ｉ０と計器用電圧器１６からの電圧Ｖ０とにより地絡方向継電器１７が作動して遮断器３に遮断指令Ｓが出力され、これにより、遮断器３が鎖線で示すように開いて電路２を遮断する。したがって、三極を同時に投入する場合に比べて流れる電流が小さく、接地開閉器５，６や周辺機器への影響も少なく、感電事故等の発生も確実に防止することができる。
【００２１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、実施形態ではガス絶縁開閉装置を例示したが、真空等を利用した他の開閉装置にも適用することができる。また、断路器も一次側だけでなく、一次側断路器、二次側断路器の両方を備える構成としてもよい。
また、接地開閉器の可動接触子を回動往復操作されるブレード形の構成としたが、直線往復操作されるピストン形の構成であってもよい。その場合も、固定接触子と可動接触子との相対距離を一極だけ他の二極よりも小さく設定しておけばよい。
さらに、地絡保護装置についても、零相電流と計器電圧との組み合わせて地絡方向継電器が作動する構成としたが、零相変流器と、零相電流の大きさのみで作動する地絡継電器とによる構成など、他の既存の地絡保護装置を適用することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１  開閉装置
２  電路
３  遮断器
４  断路器
５，６  接地開閉器
７  地絡保護装置
１１Ａ〜１１Ｃ  固定接触子
１２Ａ〜１２Ｃ  可動接触子
１５  零相変流器
１６  計器用電圧器
１７  地絡方向継電器
【図１】
2012055135.tif 000003
【図２】
2012055135.tif 000004