(57)【要約】【課題】架台の局所加熱を低減し、かつ、接地メッシュに流れる電流を低減する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】主回路１を収納する金属容器２の両端部が、金属製の架台３，５により支持されている。架台３は、金属容器２に対して内側に配置された脚３ｂと、外側に配置された脚３ａと、脚３ａから脚３ｂへ斜め下方に延伸して脚３ａ，３ｂ間を電気的に接続するとともに脚３ａよりも小さい抵抗を有する導電性部材２０を備える。架台５は、金属容器２に対して内側に配置された脚５ｂと、外側に配置された脚５ａと、脚５ａから脚５ｂへ斜め下方に延伸して脚５ａ，５ｂ間を電気的に接続するとともに脚５ａよりも小さい抵抗を有する導電性部材２１を備える。これにより、脚３ａ，５ａを流れる誘導電流が脚３ｂ，５ｂへ分流し、脚３ａ，５ａを流れる誘導電流が低減されるとともに、接地メッシュ８に流れる誘導電流も低減される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流を通電する主回路と、
この主回路を収納し、絶縁ガスが封入されるとともに、上面視で一方向に延伸する金属容器と、
この金属容器とそれぞれ電気的に接続され、前記金属容器の両端部を支持する金属製の第１及び第２の架台と、  
前記金属容器の設置面上に敷設され、前記第１及び第２の架台とそれぞれ電気的に接続された状態で前記第１及び第２の架台が載置される金属製のベース部と、
前記設置面下に埋設された接地メッシュと前記第１の架台とを接続する第１の接地線と、
前記接地メッシュと前記第２の架台とを接続する第２の接地線と、
を備え、
前記第１の架台は、前記金属容器に対して内側に配置された第１の内側脚と、前記金属容器に対して外側に配置された第１の外側脚と、前記第１の外側脚から前記第１の内側脚へ斜め下方に延伸して前記第１の外側脚と前記第１の内側脚とを電気的に接続するとともに前記第１の外側脚よりも小さい抵抗を有する第１の導電性部材とを備え、前記第１の外側脚が前記第１の接地線により前記接地メッシュに接続され、
前記第２の架台は、前記金属容器に対して内側に配置された第２の内側脚と、前記金属容器に対して外側に配置された第２の外側脚と、前記第２の外側脚から前記第２の内側脚へ斜め下方に延伸して前記第２の外側脚と前記第２の内側脚とを電気的に接続するとともに前記第２の外側脚よりも小さい抵抗を有する第２の導電性部材とを備え、前記第２の外側脚が前記第２の接地線により前記接地メッシュに接続されている
ことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項２】
前記金属容器、前記第１の架台、前記ベース部、及び前記第２の架台は、前記主回路に流れる電流によって発生する誘導電流が流れる閉回路を構成し、
前記金属容器、前記第１の架台、前記第１の接地線、前記接地メッシュ、前記第２の接地線、及び前記第２の架台は、前記主回路に流れる電流によって発生する誘導電流が流れる閉回路を構成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】
前記第１及び第２の導電性部材は、それぞれ剛性を有する金属部材から成ることを特徴とする請求項１又は２に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項４】
前記ベース部は、前記第１及び第２の架台を一括で載置する一枚の金属平板からなるユニットベース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】
前記ベース部は、複数個の金属平板を電気的接続手段で互いに電気的に接続して構成されてい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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガス絶縁開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、絶縁ガスを封入し通電導体を収納した導電性タンクの複数箇所が基礎コンクリート中に埋設された接地メッシュに接地線を介して多点接地されたガス絶縁開閉装置が記載されている。このガス絶縁開閉装置には、導電性タンクを支持する金属製架台が設けられ、基礎コンクリート中には鉄製の梁が埋設されており、金属製架台、導電性タンク及び鉄製の梁は、通電導体を流れる電流により生じた誘導電流が流れる閉回路を構成している。
【０００３】
詳細には、金属製架台の複数の脚は、それぞれ基礎コンクリート中に埋設された鉄製の梁上に載っており、かつ鉄製の梁は導電性タンクに沿った方向に敷設されている。このように配置することにより、金属製架台の脚と導電性タンクと鉄製の梁とで一周経路の閉回路を構成し、鉄製の梁には誘導電流が流れ、接地メッシュに流れる誘導電流を低減することができる。よって、ガス絶縁開閉装置の接地線と、接地メッシュと、接地メッシュが埋設されている基礎コンクリートの温度上昇を抑制することができるので、機器の縮小化や大容量化が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２５１７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術は、接地側の誘導電流に対し、金属製架台を通電経路として流用しているが、この構成では誘導電流の不均一性により架台の部位によって流れる電流が大きくなる場合がある。具体的には、金属製架台の複数の脚のうち、より外側で導電性タンクを支持する脚にはより大きな電流が流れる傾向がある。このとき、電流が大きく流れる部位では、局所過熱する恐れがあり、これを防止するためには、通電断面積の増大や、接地線の追加による電流経路の変更などの措置が必要になるという問題点があった。
【０００６】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、架台の局所加熱を低減し、かつ、接地メッシュに流れる電流を低減する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】
【０００７】
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、電流を通電する主回路と、この主回路を収納し、絶縁ガスが封入されるとともに、上面視で一方向に延伸する金属容器と、この金属容器とそれぞれ電気的に接続され、前記金属容器の両端部を支持する金属製の第１及び第２の架台と、前記金属容器の設置面上に敷設され、前記第１及び第２の架台とそれぞれ電気的に接続された状態で前記第１及び第２の架台が載置される金属製のベース部と、前記設置面下に埋設された接地メッシュと前記第１の架台とを接続する第１の接地線と、前記接地メッシュと前記第２の架台とを接続する第２の接地線と、を備え、前記第１の架台は、前記金属容器に対して内側に配置された第１の内側脚と、前記金属容器に対して外側に配置された第１の外側脚と、前記第１の外側脚から前記第１の内側脚へ斜め下方に延伸して前記第１の外側脚と前記第１の内側脚とを電気的に接続するとともに前記第１の外側脚よりも小さい抵抗を有する第１の導電性部材とを備え、前記第１の外側脚が前記第１の接地線により前記接地メッシュに接続され、前記第２の架台は、前記金属容器に対して内側に配置された第２の内側脚と、前記金属容器に対して外側に配置された第２の外側脚と、前記第２の外側脚から前記第２の内側脚へ斜め下方に延伸して前記第２の外側脚と前記第２の内側脚とを電気的に接続するとともに前記第２の外側脚よりも小さい抵抗を有する第２の導電性部材とを備え、前記第２の外側脚が前記第２の接地線により前記接地メッシュに接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、架台の局所加熱を低減し、かつ、接地メッシュに流れる電流を低減することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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図である。
【図３】図３は、従来のガス絶縁開閉装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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図である。図１に示すように、本実施の形態に係るガス絶縁開閉装置は、高電圧が印加される導体（図示せず）等から成り電流を通電する主回路１と、主回路１を収納し絶縁ガスが封入された金属容器２と、金属容器２と接続され主回路１と外部機器（図示せず）との接続に用いられるブッシング９と、金属容器２を支持するとともに金属容器２と電気的に接続された例えば３台の金属製の架台３〜５と、当該ガス絶縁開閉装置又は金属容器２の設置面３０上に配置され架台３〜５を含む機器が載置されるベース部６と、設置面３０下に埋設された接地メッシュ８と、架台３，５と接地メッシュ８をそれぞれ接続する接地線７ａ、７ｂとを備えて構成される。
【００１２】
金属容器２は、筒状のタンクを連結して構成される。図示例では、金属容器２は、架台３，４間に配置された水平なタンクとこのタンクよりも低い位置で架台４，５間に配置された水平なタンクとが架台４上に配置された縦形のタンクを介して接続されて構成されている。ただし、金属容器２は、上面視で略一方向に延伸している。すなわち、架台３，４間のタンクと架台４，５間のタンクとは同一方向に延伸している。なお、金属容器２の具体的な構成は図示例に限定されず、金属容器２は上面視で全体として略同一方向に直線的に延伸していればよい。金属容器２内には、例えばＳＦ６等の絶縁ガスが充填されている。
【００１３】
架台３，５は、金属容器１の例えば両端部を支持している。架台３（第１の架台）は、例えば一対の脚３ａ（第１の外側脚）と一対の脚３ｂ（第１の内側脚）とから成る４脚を有している。図１では、一対の脚３ａのうち正面側の脚３ａのみが示されており、背面側の脚３ａは正面側３ａの背後に存在している。一対の脚３ａは、金属容器１の軸線と直交する方向において所定の間隔で配置されている。一対の脚３ｂについても同様である。脚３ａは、金属容器２に対し、脚３ｂよりも外側に配置されている。別言すれば、脚３ｂは、脚３ａよりも架台５側に配置されている。また、架台５（第２の架台）は、例えば一対の脚５ａ（第２の外側脚）と一対の脚５ｂ（第２の内側脚）とから成る４脚を有している。図１では、一対の脚５ａのうち正面側の脚５ａのみが示されており、背面側の脚５ａは正面側５ａの背後に存在している。一対の脚５ａは、金属容器１の軸線と直交する方向において所定の間隔で配置されている。一対の脚５ｂについても同様である。脚５ａは、金属容器２に対し、脚５ｂよりも外側に配置されている。別言すれば、脚５ｂは、脚５ａよりも架台３側に配置されている。
【００１４】
架台３には、脚３ａと脚３ｂとを斜めに接続する斜材としての導電性部材２０（第１の導電性部材）が設けられている。詳細には、導電性部材２０は、外側の脚３ａから内側の脚３ｂへ斜め下方に延伸し、脚３ａ，３ｂ間を電気的かつ構造的に接続している。導電性部材２０は、例えば平板棒状の金属部材から成り、その抵抗は架台３の脚３ａ，３ｂの抵抗よりも小さい。なお、導電性部材２０は一対設けられており、正面側の脚３ａ，３ｂは正面側の導電性部材２０により接続され、背面側の脚３ａ，３ｂが背面側の導電性部材２０により接続されている。
【００１５】
架台５には、脚５ａと脚５ｂとを斜めに接続する斜材としての導電性部材２１（第２の導電性部材）が設けられている。詳細には、導電性部材２１は、外側の脚５ａから内側の脚５ｂへ斜め下方に延伸し、脚５ａ，５ｂ間を電気的かつ構造的に接続している。導電性部材２１は、例えば平板棒状の金属部材から成り、その抵抗は架台５の脚５ａ，５ｂの抵抗よりも小さい。導電性部材２１，２０が例えば同じ金属材料から形成されている場合は、その抵抗は、脚３ａ，３ｂ，５ａ，５ｂの抵抗よりも小さい。なお、導電性部材２１は一対設けられており、正面側の脚５ａ，５ｂは正面側の導電性部材２１により接続され、背面側の脚５ａ，５ｂが背面側の導電性部材２１により接続されている。
【００１６】
架台４は、架台３，５間で金属容器１の中央付近を支持している。架台４は、例えば箱型である。なお、架台４を、架台３，５と同様の例えば４脚の構成とすることもできる。また、図示例では、架台の設置台数を３台としたが、少なくとも架台３，５が存在すればよく、架台の台数は２台でもよいし、４台以上でもよい。
【００１７】
架台３〜５はいずれもベース部６上に載置されている。ベース部６は、例えば一枚の金属平板から成るユニットベースであり、架台３，５とそれぞれ電気的に接続された状態で載置されている。ベース部６は、架台４と電気的に接続されていてもよいし、電気的に接続されていなくてもよい。
【００１８】
接地線７ａ（第１の接地線）は、架台３の外側の脚である脚３ａと接地メッシュ８とを接続する。また、接地線７ｂ（第２の接地線）は、架台５の外側の脚である脚５ａと接地メッシュ８とを接続する。接地メッシュ８は、導線を格子状に配設したもので多点での接地に適している。このように、金属容器２は、架台３，５及を介して接地線７ａ，７ｂにより多点接地されている。接地メッシュ８は、設置面３０下の例えば基礎コンクリート中に埋設されている。
【００１９】
次に、本実施の形態の動作について説明する。ガス絶縁開閉装置の主回路１に電流が流れると、金属容器２等の周囲構造物に誘導電流が流れる。なお、図１では、主回路１に流れる電流の方向を方向２５で示しているが、主回路１には交流電流が流れるので、方向２５は時間とともに正逆変化する。誘導電流の大きさは、金属容器２の少なくとも一部を含んで構成された閉回路を貫通する磁束の大きさで決まり、磁束密度が貫通するその面積が最大となる閉回路に最も大きな電流が流れる。つまり、より外側に構成されたより大きな閉回路により大きな誘導電流が流れる。
【００２０】
図１の構成においては、誘導電流は、主に下記の閉回路（１）及び（２）に流れる。
（１）金属容器２→架台３→ベース部６→架台５→金属容器２
（２）金属容器２→架台３→接地線７ａ→接地メッシュ８→接地線７ｂ→架台５→金属容器２
【００２１】
ここで、架台３は外側の脚３ａと内側の脚３ｂを有し、架台５は外側の脚５ａと内側の脚５ｂを有するので、例えば（１）の電流経路は、さらに、
（１ａ）金属容器２→架台３（脚３ａ）→ベース部６→架台５（脚５ａ）→金属容器２
（１ｂ）金属容器２→架台３（脚３ｂ）→ベース部６→架台５（脚５ｂ）→金属容器２
等の電流経路に分けることができる。ここで、例えば架台３（脚３ａ）は電流が脚３ａを流れることを意味する。閉回路（１ａ）と閉回路（１ｂ）を比較すると、閉回路１（ａ）は閉回路（１ｂ）に対して外側に形成されているので、閉回路（１ａ）に流れる誘導電流は閉回路（１ｂ）に流れる誘導電流よりも大きい。そのため、脚３ａを流れる電流である架台電流１１は脚３ｂを流れる電流である架台電流１２よりも大きくなり、脚５ａを流れる電流である架台電流１４は脚５ｂを流れる電流である架台電流１３よりも大きくなる。つまり、外側の脚３ａ，５ａに流れる誘導電流のほうが、内側の脚３ｂ，５ｂに流れる誘導電流よりも大きくなり、誘導電流の大きさは不均一になっている。なお、上記の説明は、閉回路（２）についても同様である。
【００２２】
ところで、架台３，５に流れる電流が大きくなると、架台３，５が加熱されて、その温度が許容温度以上となる可能性がある。特に、本構成では、脚３ａ，５ａに流れる電流が大きくなる傾向があるので、架台３，５の外側がそれぞれ局所過熱する恐れがある。
【００２３】
そこで、本実施の形態では、架台３の外側から内側、具体的には脚３ａから脚３ｂへと斜め下向きに導電性部材２０を接続し、架台５の外側から内側、具体的には脚５ａから脚５ｂへと斜め下向きに導電性部材２１を接続することで、脚３ａを流れる電流を脚３ｂへ分流させるとともに、脚５ａを流れる電流を脚５ｂへ分流させる。これにより、脚３ａ，３ｂを流れる電流の不均一性が緩和され、脚３ａの局所過熱を低減することができる。同様に、脚５ａ，５ｂを流れる電流の不均一性が緩和され、脚５ａの局所過熱を低減することができる。
【００２４】
誘導電流の流れについて具体的に説明する。金属容器１の表面を流れる電流（金属容器電流１０）は、架台３では、脚３ａを流れる架台電流１１と脚３ｂを流れる架台電流１２に分かれる。架台電流１１は、その一部が導電性部材２０に分流し（導電性部材電流４０）、その残部は脚３ａを通流した後、主に接地線７ａに流れ込む。ここで、導電性部材２０の抵抗が脚３ａの抵抗よりも小さいので、架台電流１１は導電性部材２０に分流しやすくなっている。また、導電性部材電流４０は架台電流１２と合流し、脚３ｂと電気的に接続されたベース部６に流れ込む。
【００２５】
接地線７ａを流れる電流（接地線電流１６）は、次に接地メッシュ８を流れ（接地メッシュ電流１７）、さらに接地線７ｂを流れて（接地線電流１６）、架台５の脚５ａに流れ込む。他方、ベース部６を流れる電流（ベース部電流１５）は、架台５の脚５ｂに流れ込む。
【００２６】
脚５ａを流れる電流（架台電流１４）は、その一部が導電性部材２１に分流し（導電性部材電流４１）、その残部は脚５ａを通流した後、金属容器２に戻る。ここで、導電性部材２１の抵抗が脚５ａの抵抗よりも小さいので、架台電流１４は導電性部材２１に分流しやすくなっている。また、導電性部材電流４１は架台電流１３と合流した後、金属容器２に戻る。
【００２７】
本実施の形態によれば、外側の脚３ａを流れる電流の一部を導電性部材２０を介して脚３ｂに分流させ、外側の脚５ａを流れる電流の一部を導電性部材２１を介して脚５ｂに分流させるようにしたので、架台３，５の外側に大きく流れる傾向のある誘導電流を低減し、局所過熱を低減することができる。
【００２８】
また、本実施の形態によれば、外側の脚３ａ，５ａに流れる電流を小さくすることで、接地線７ａ，７ｂ及び接地メッシュ８を流れる電流を低減することが可能となる。よって、接地メッシュ８の発熱を抑制することができ、接地メッシュ８が埋設された例えば基礎コンクリートの温度上昇を抑制することができる。
【００２９】
また、導電性部材２０，２１は、それぞれ剛性の高い部材を利用すれば、架台３，５の補強としての効果も兼ね備えることができる。
【００３０】
なお、導電性部材２０，２１は、上述のように、金属容器２に対して、外側から内側へ斜め下方に延伸するように配置する必要がある。仮に、導電性部材２０，２１を水平に取り付ける場合は、電流は内側から外側へ分流し、架台３，５の外側を流れる電流がさらに増大することとなる。導電性部材２０，２１を外側から内側へ斜め上方に延伸するように配置した場合も、同様に架台３，５の外側を流れる電流がさらに増大する。
【００３１】
なお、図３では、従来のガス絶縁開閉装置の構成図を示している。図３では、導電性タンク１０１内に通電導体１０２を収納し絶縁ガスを封入して成るガス絶縁母線１１１が、金属製架台の脚１１８ａ，１１８ｂ，１１９ａ，１１９ｂで支持された構成が示されている。脚１１８ａ，１１９ａは、脚１１８ｂ，１１９ｂに対して両側に配置されている。脚１１８ａ，１１８ｂ，１１９ａ，１１９ｂは、基礎コンクリート中に埋設された鉄製の梁１２０上に設置されている。梁１２０は、導電性タンク１０１に沿って敷設されている。脚１１８ａ，１１９ａはそれぞれ接地線１０６を介して基礎コンクリート中に埋設された接地メッシュ１０５に接続されている。この構成では、導電性タンク１０１と脚１１８ａ，１１８ｂと梁１２０と脚１１９ａ，１１９ｂで一周経路の閉回路が構成されるので、通電導体１０２に矢印１０８の向きに電流が流れると、梁１２０に誘導電流１１０ｃが流れるので、接地メッシュ１０５に流れる誘導電流１１０ａを低減することができる。なお、図３では、導電性タンク１０１に流れる誘導電流の向きを矢印１１０で示している。よって、接地線１０６と、接地メッシュ１０５と、接地メッシュ１０５が埋設されている基礎コンクリートの温度上昇を抑制することができるので、機器の縮小化や大容量化が可能となる。しかしながら、この構成では、外側の脚１１８ａ，１１９ａを流れる電流は、内側の脚１１８ｂ，１１９ｂを流れる電流よりも大きくなるので、外側の脚１１８ａ，１１９ａが局所過熱する恐れがある。
【００３２】
これに対し、本実施の形態は、架台３，５に流れる電流を分散させ、架台３，５の局所過熱を低減することができる。
【００３３】
実施の形態２．
実施の形態１では、ベース部６を例えばユニットベースとし、ベース部６上に架台３〜５を一括して載置する構成とした。本実施の形態では、ベース部６を互いに分離した複数個の金属平板から構成し、これらの金属平板間を電気的接続手段により電気的に接続する構成とする。
【００３４】
図２は、本実施の形態に係るガス絶縁開閉装置の構成図である。図２に示すように、ベース部６は、互いに分離した例えば３つの金属平板６ａ〜６ｃから構成され、さらに金属平板６ａ，６ｂ間及び金属平板６ａ，６ｂ間はそれぞれ電気的接続手段３５により電気的に接続されている。したがって、ベース部６は電気的には一体であり、実施の形態１で説明したように金属容器２及び架台３，５とともに誘導電流の通流する閉回路を形成する。
【００３５】
ここで、電気的接続手段３５は、例えば金属容器２の下方で金属容器２の延伸方向に沿って配置されている。電気的接続手段３５は、導電性能を有するものであればよく、例えば導電線とすることができる。
【００３６】
図２では、例えば、金属平板６ａ上に架台３が載置され、金属平板６ｂ上に架台４が載置され、金属平板６ｃ上に架台５が載置されている。なお、ベース部６を構成する金属平板の個数は図示例に限定されない。また、ベース部６を構成する各金属平板の大きさは同一であってもよいし、一部又は全部が異なっていてもよい。
【００３７】
なお、本実施の形態のその他の構成は実施の形態１と同様であるので、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その詳細な説明を省略する。
【００３８】
本実施の形態では、複数個の金属平板６ａ〜６ｃを設置面３０上に敷設し、これらを電気的接続手段３５により電気的に接続してベース部６を構成するようにしたので、金属平板の大きさや個数を調整することで、ユニットベースを利用した場合に比べて、輸送等が容易になるとともに設置場所の制約に対しても柔軟に対処することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、ガス絶縁開閉装置として有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１  主回路
２  金属容器
３，４，５  架台
３ａ，３ｂ，５ａ，５ｂ  脚
６  ユニット部
６ａ〜６ｃ  金属平板
７ａ，７ｂ  接地線
８  接地メッシュ
９  ブッシング
１０  金属容器電流
１１〜１４  架台電流
１５  ベース部電流
１６  接地線電流
１７  接地メッシュ電流
２０，２１  導電性部材
２５  方向
３０  設置面
３５  電気的接続手段
４０，４１  導電性部材電流
【図１】
2012249346.tif 000003
【図２】
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【図３】
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