(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単位回路毎の遮断器と、３ポジションの断路器および接地装置とからなる主回路構成機器を絶縁物で一体モールドするとともに、少なくとも母線用ブッシングとケーブル接続用アダプタとを接続する同一の取合い構成を持つ複数個の接続部を設け、前記絶縁物の表面に接地層を設けたスイッチギヤであって、
前記主回路構成機器の可動主回路部を気密構造としたことを特徴とするスイッチギヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチギヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスイッチギヤの一例について、図６を引用して説明する。図６は、代表的なスイッチギヤの右側面図である。
【０００３】
同図において、５１はスイッチギヤ本体で、この内部には、閉鎖の形に応じて、仕切板により、機器収納室５２、受電室５３、母線室５４を構成する。またこの機器収納室５２の上部には制御室５５を設け、更に機器収納室５２及び制御室５５正面には、扉５６、５７を開閉自在に設ける。５８は単位回路を接続する母線部である。５９は分岐導体で、この分岐導体５９の先端はケーブルヘッド６０を介して電源ケーブル６１に接続する。
【０００４】
また、移動形遮断器６２は機器収納室５２に収納し、機器収納室５２と受電室５３、母線室５４を仕切る仕切板の上下に取付けた主回路断路部６３、６４を介して母線部５８及び受電側分岐導体５９に電気的に接続する。
【０００５】
尚、上部の主回路断路部６３は、母線部５８と一体構成である。また、下側の主回路断路部６４には、貫通形変流器６５を設けている。
【０００６】
ところが、この様な構成のスイッチギヤにおいては、据付け環境（塵挨・湿潤など）により、特に主回路の絶縁が低下してしまい短絡・地絡などの事故に至るケースがあるため十分な絶縁距離を確保するためにスイッチギヤ全体が大きくなっていた。
【０００７】
また、十数年前より主回路構成機器を密閉容器に一括収納し、その容器内に絶縁ガス（ＳＦ6ガス）を封入しスイッチギヤの小型化をしたＣ−ＧＩＳ（キュービクル形ガス絶縁スイッチギヤ）が普及している。
【０００８】
この絶縁ガス（ＳＦ6ガス）を封入したスイッチギヤの一例について図７を引用して説明する。図７は、代表的なスイッチギヤの右側面図である。
【０００９】
同図において、７１はスイッチギヤ本体で、この内部には、受電室７２、母線室７３、制御室７４を構成する。このうち受電室７２、母線室７３は密閉容器で、その内部には、遮断器７５、３位置断路器／接地装置（入り−切り−接地）７６の遮断部７５Ａ、断路部７６Ａを配置し低圧力の絶縁ガス（ＳＦ6ガス）を封入し機器のコンパクト化をしている。ここで受電室７２に収納した遮断器７５の遮断部７５Ａの一方の導体７７は、ケーブルヘッド８１を介して電源ケーブル８２に接続する。
【００１０】
尚、この電源ケーブル８２には、貫通形変流器８３を設けている。また遮断器７５の遮断部７５Ａの他方の導体７８は、受電室７２と母線室７３を貫通する絶縁スペーサ８４を介して母線室７３の３位置断路器／接地装置７６の断路部７６Ａの一方の導体７９に接続し、更に３位置断路器／接地装置７６の断路部７６Ａの他方の導体８０Ａ〜８０Ｃは、単位回路を接続する母線８５に接続し他のユニットと電気的に接続している。
【００１１】
また、遮断器７５、３位置断路器／接地装置７６の操作機構７５Ｂ、７６Ｂは、制御室７４に設けられている。
【００１２】
ところが、このような構成のスイッチギヤにおいては、絶縁ガス自体が高価なことと、その絶縁ガスを封入する気密容器の製作に多大な時間を要すばかりでなく、熟練した技能が必要となり、結果的に高価な物となっている。また、絶縁ガスの使用により気密容器がコンパクトとなり各機器間を接続する導体などの組立に限界を生じている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、図６に示す従来のスイッチギヤにおいては、据付け環境（塵挨・湿潤など）による絶縁低下を防止し、十分な絶縁距離を確保するためにスイッチギヤ全体が大きくなっていた。
【００１４】
また、絶縁ガス（ＳＦ6ガス）を封入することにより小型化を図った図７に示すスイッチギヤにおいては、絶縁ガス自体が高価なことと、その絶縁ガスを封入する気密容器の製作が容易ではないという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、主回路構成機器を、据付け環境の影響を受けない構成を保ちつつ電気的絶縁に必要な寸法まで縮小化し、且つ製作が容易で、安全で安価なスイッチギヤを提供することである。
【００１６】
【課題を解決しようとする課題】
本発明に係るスイッチギヤは、単位回路毎の遮断器と、３ポジションの断路器および接地装置とからなる主回路構成機器を絶縁物で一体モールドするとともに、少なくとも母線用ブッシングとケーブル接続用アダプタとを接続する同一の取合い構成の接続部を設け、前記絶縁物の表面に接地層を設けたスイッチギヤであって、前記主回路構成機器の可動主回路部を気密構造としたことを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、主回路構成機器を一体モールドすることで電気的に必要な寸法まで縮小化でき、且つモールド前に主回路構成機器の組立が出来るのでより一層の縮小化ができスイッチギヤ全体の小型化が可能な構成とすることができる。
【００２３】
また、絶縁物の表面を接地層とすることにより据付け環境の影響を受けない構成とすることができる。従って、汚損・湿潤などによる絶縁低下などの心配が不要となり、また、各相が分離しているので、相間短絡などの事故などに対しても安全な構成となる。
【００２７】
さらに、主回路構成機器の可動主回路部を気密構造とすることで外部環境の影響を受けない構造とすることができ、可動主回路部の絶縁寸法を電気的絶縁に必要な寸法まで縮小化した構成とすることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００３１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るスイッチギヤの構成を示す右側面図である。同図において、従来技術の図６で示した気中スイッチギヤと大きく異なる点は、単位回路の主回路構成機器及び各機器を接続する導体を密閉容器１Ａ内に一括収納したことである。
【００３２】
すなわち、スイッチギヤ本体１の正・背面側及び下部の操作・低圧制御室５に遮断器１２の操作機構１２Ａ、及び３位置断路器／接地装置（入り−切り−接地）１３、１４の操作機構１３Ａ、１４Ａなどを配置し、それ以外の主回路構成機器［遮断器１２の遮断部（真空バルブ）１２Ｂ、３位置断路器／接地装置１３、１４の断路部１３Ｂ、１４Ｂなど］及び各機器を接続する導体９Ａ〜９Ｄを、遮断器室２、受電室３、母線室４Ａを構成する密閉容器１Ａに一括収納し、更に、対地・相間及び極間には、それぞれ絶縁バーリア２１を設けている。
【００３３】
ここで、３位置断路器／接地装置１３、１４は、従来技術の図６では、移動形遮断器６２の主回路断路部６３、６４に相当する物である。また、接地装置１６、１７は、密閉容器１Ａに主回路構成機器及び導体を一括収納し、主回路受電部の露出をなくしたために設けた機器である。
【００３４】
密閉容器１Ａの製造には、図示しない構造用接着剤や構造用接着テープを使用して製作している。また、密閉容器１Ａは、仕切板によりそれぞれ遮断器室２、受電室３、母線室４Ａ、４Ｂに仕切りを設けている。尚、列盤される他のユニットと電気的に接続する母線室４Ｂは、列盤完了後に一括して密閉構成としている。更に、この密閉容器１Ａ内には、低圧力（圧力計で管理可能な圧力）例えば０．２気圧の乾燥空気を封入し、密閉容器１Ａ内の圧力を１．２気圧程度としている。
【００３５】
この様な構成のスイッチギヤとしたことで、主回路部の絶縁は、塵挨・湿潤などの据付け環境の影響を無視できることから電気的に必要な最小絶縁寸法とすることができる。
【００３６】
また、密閉容器１Ａは、従来の溶接方式によらず、市販の構造用接着剤や構造用接着テープを使用して製作することで、特殊技能を必要とせず安価に製作ができる。
【００３７】
更に、密閉容器１Ａ内に低圧力の乾燥空気を封入して、圧力計を用いて圧力監視をすることで、万一気密不良などが発生した際に監視が出来、主回路部の健全性を確認できる。
【００３８】
図２は、本実施形態のスイッチギヤの上部断面図である。図２においてスイッチギヤ本体１の盤幅Ｗは、正・背面側及び下部の操作・低圧制御室５で決まっていて、密閉容器１Ａの密閉容器幅Ｗ１はそれよりも小さくし、他のユニットと列盤状態で密閉容器間に寸法Ｗ２の間隙を設けている。
【００３９】
このような構成とすることで、電流通電時の温度上昇に対し、列盤した他のユニットの熱影響を受けない構成とすることができ、且つ、放熱面積を増やしたことで自らの温度上昇も抑制できる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態によれば、主回路構成機器及びその機器間を接続する導体などを、据付け環境の影響を受けない構成としたことにより、主回路受電部を電気的絶縁に必要な寸法まで縮小化でき、且つ安全で安価なスイッチギヤとすることができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
図３は、本発明のスイッチギヤの代表的な右側面図である。同図において、従来技術の図７で示したスイッチギヤと大きく異なる点は、単位回路を構成する主回路機器及び各機器間を接続する導体などを各相毎にエポキシなどの絶縁物で一体モールドし、一体モールド主回路３２としたことである。
【００４２】
すなわち、スイッチギヤ本体３１の下部に制御箱３４を設け、その中には、遮断器３５及び直動３ポジション断路器／接地装置（入り−切り−接地）３６の図示しない操作機構などを一括収納し、それ以外の主回路構成機器［遮断器３５の遮断部（真空バルブ）３５Ａ、直動３ポジション断路器／接地装置３６の断路部（真空バルブ）３６Ａ］及び各機器を接続する接続導体３７〜３９を、エポキシなどの絶縁物で一体モールドして一体モールド主回路３２とし、更に絶縁物の表面には、カーボン塗装などによる接地層３３を設けている。
【００４３】
このように、絶縁物の表面に接地層３３を設けることで、汚損・湿潤などによる絶縁低下などの心配が不要となり、また、各相が分離しているので、相間短絡などの事故などに対しても安全な構成となる。
【００４４】
また、遮断器３５及び直動３ポジション断路器／接地装置（入り−切り−接地）３６の主回路部に真空バルブを用いて、遮断部・開閉部全てを真空化しているので、遮断部・開閉部のメンテナンスが不要である。なお、断路器・接地装置の真空バルブは、断路器用・接地装置用（直動２ポジション）を用いたり、上述のように断路器／接地装置用（直動３ポジション）複合真空バルブを用いたりすることにより、単位回路の回路構成の自由度を拡大できる構成となる。
【００４５】
更に、一体モールド主回路３２には、母線用ブッシング４ｌＡ〜４１Ｃを接続する接続部３２Ａ、ケーブル接続用アダプタ４２（ケーブル接続用アダプタ４２は、特に図示しないが各規格毎に揃えている）を接続している接続部３２Ｄ及びその他の接続部３２Ｂ、３２Ｃを設けてある。ここで、接続部３２Ｂ、３２Ｃには、例えば、図４に示すように、必要により変成器４３や避雷器４４などの補助機器が取付けられるようにしたものである。
【００４６】
尚、一体モールド主回路３２に設けた各接続部３２Ａ〜３２Ｄは、同一の取合い構成（同一の形状、寸法）としていて、母線用ブッシング４ｌＡ〜４１Ｃ、ケーブル接続用アダプタ４２、及び変成器４３や避雷器４４などの補助機器は、どの位置にでも取付け可能な構成としている。
【００４７】
このように、一体モールド主回路３２に接続部を複数個設けたことにより、他のユニットと接続する母線を複数個所に配置でき、スイッチギヤ全体を構成する上で自由度が拡大できる構成となる。また、変成器４３や避雷器４４などの補助機器の取付け自由度をもたせた構成となる。更に、電源ケーブル４５の接続にも、上または下接続などの自由度を持たせた構成となる。
【００４８】
更に、一体モールド主回路３２は、制御箱３４に図示しないＯリングなどのパッキンを介して取付け、気密構造にし、その気密構造部４０の内部には低圧力（圧力計で管理可能な圧力）例えば０．２気圧の乾燥空気を封入し、内部の圧力を１．２気圧程度としている。その気密構造部４０では、制御箱３４の上面より突出した遮断器３５の操作軸３５Ｂ、直動３ポジション断路器／接地装置３６の操作軸３６Ｂと、遮断器３５の遮断部３５Ａ、直動３ポジション断路器／接地装置３６の断路部３６Ａの可動通電軸３５Ｃ、３６Ｃが絶縁操作ロッド３５Ｄ、３６Ｄを介してそれぞれ接続され、投入・遮断、入り・切り・接地の動作をする構成となっている。
【００４９】
このように、気密構造部４０、即ち可動主回路部（可動通電部）の内部に低圧力の空気を充填し、その圧力を監視することで可動主回路部に万一気密不良などが発生した際に監視ができ、可動主回路部の健全性を確認することができる。
【００５０】
スイッチギヤ本体３１の母線配置は、一体モールド主回路３２に設けた、接続部３２Ａ、３２Ｂの前後方向の中央部を基準に配置している。これは、他のユニットと列盤してスイッチギヤ全体を構成する際に、図５（ａ）に示すスイッチギヤ本体３１Ａの接続部３２Ａ側よりでた母線用ブッシング４ｌＡ〜４ｌＣと図５（ｂ）に示すスイッチギヤ本体３１Ｂの接続部３２Ｂ側よりでた母線ブッシング４ｌＡ〜４１Ｃの図示しない盤間母線接続位置を合せたものである。このような配置とすることにより、スイッチギヤ全体を構成する際に、母線配置の自由度が拡大できる構成となる。
【００５１】
本実施形態においては、以上のような構成のスイッチギヤとしたことで、主回路の絶縁は、汚損，湿潤などの据付け環境の影響を無視できることから、電気的に必要な最小寸法とすることができる。また、モールド前に主回路構成機器と各接続導体を組立てることができるので小型化と組立信頼性が向上する。更に、遮断部３５Ａ、断路部３６Ａに真空バルブを用いたことと可動主回路部を気密構造としたことで主回路部のメンテナンスを必要としない構成となる。また、一体モールド主回路３２に複数の接続部３２Ａ〜３２Ｄを設け、全ての取合い部を同一構成にし、更に、母線用ブッシング４１Ａ〜４１Ｃの基準を接続部３２Ａと３２Ｂの中間部にしたことで、スイッチギヤ全体を構成する上で自由度が拡大できる。
【００５２】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、主回路構成機器を、据付け環境の影響を受けない構成としたことにより、電気的絶縁に必要な寸法まで縮小化でき、且つ安全で安価なスイッチギヤとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態に係るスイッチギヤの構成を示す右側面図。
【図２】  図１の上部断面図。
【図３】  本発明の第２の実施形態に係るスイッチギヤの構成を示す右側面図。
【図４】  第２の実施形態における接続部の補足説明図。
【図５】  第２の実施形態における母線配置の補足説明図。
【図６】  スイッチギヤの従来例を示す右側面図。
【図７】  スイッチギヤの他の従来例を示す右側面図。
【符号の説明】
１…スイッチギヤ本体
１Ａ…密閉容器
２…遮断器室
３…受電室
４Ａ、４Ｂ…母線室
５…操作・低圧制御室
６、７…扉
８…母線部
９Ａ〜９Ｄ…導体
１０…ケーブルヘッド
１１…電源ケーブル
１２…遮断器
１２Ａ…遮断器の操作機構
１２Ｂ…遮断器の遮断部（真空バルブ）
１３、１４…３位置断路器／接地装置
１３Ａ、１４Ａ…３位置断路器／接地装置の操作機構
１３Ｂ、１４Ｂ…３位置断路器／接地装置の断路部
１５…貫通形変流器
１６、１７…接地装置
１８…検電碍子
１９…支持碍子
２０…貫通ブッシング
２１…絶縁バーリア
Ｗ…盤幅
Ｗ１…密閉容器幅
Ｗ２…密閉容器間寸法
３１…スイッチギヤ本体
３２…一体モールド主回路
３２Ａ〜３２Ｄ…接続部
３３…接地層
３４…制御箱
３５…遮断器
３５Ａ…遮断器の遮断部
３５Ｂ…遮断器の操作軸
３５Ｃ…遮断器の可動通電軸
３５Ｄ、３６Ｄ…絶縁操作ロッド
３６…直動３ポジション断路器／接地装置
３６Ａ…直動３ポジション断路器／接地装置の断路部
３６Ｂ…直動３ポジション断路器／接地装置の操作軸
３６Ｃ…直動３ポジション断路器／接地装置の可動軸
３７〜３９…接続導体
４０…気密構造部
４１Ａ〜４１Ｃ…母線用ブッシング
４２…ケーブル接続用アダプタ
４３…変成器
４４…避雷器
４５…電源ケーブル
４６…貫通形変流器
【図１】
0004377517.tif 000002
【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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