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発明の名称 ガス絶縁スイッチギヤ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−97332(P2007−97332A)
公開日 平成19年4月12日(2007.4.12)
出願番号 特願2005−284516(P2005−284516)
出願日 平成17年9月29日(2005.9.29)
代理人 【識別番号】100073759
【弁理士】
【氏名又は名称】大岩 増雄
発明者 吉田 暁 / 有岡 正博
要約 課題
列盤作業においてガス封入作業を必要とせずに密封タンク同士を接続でき、更に、列盤後でも簡単に途中の母線を切離しできるガス絶縁スイッチギヤを得る。

解決手段
絶縁性ガスが充填された複数の密封タンクが隣接して配置されて構成されるガス絶縁スイッチギヤにおいて、隣接した密封タンク1,2の接続部には、略円錐形の凹部5aを有する絶縁部材5の中心に接続用導体6が埋設されたブッシング4を、凹部5a側を密封タンク1の外側に向けて密封タンク1の内部側から側壁に気密に取付け、両側壁に取付けられたブッシング4の各接続導体6間は、摺動可能な接続部を有する母線12によって接続した。また、密封タンク1,2間は、絶縁母線15で接続した。
特許請求の範囲
【請求項1】
絶縁性ガスが充填され開閉機器及びその主回路部が収納された密封タンクが複数個並べて配置され、隣接する上記密封タンク同士がその側面部で接続されて構成されるガス絶縁スイッチギヤにおいて、
上記密封タンクの側面部の両側壁に開口部が形成され、略円錐形の凹部を有する絶縁部材の中心に接続用導体を埋設したブッシングが、上記凹部側を外側に向けて上記密封タンクの内側から上記両側壁の上記開口部へそれぞれ気密に取付けられ、上記両ブッシングの上記接続導体間は、摺動可能な接続部を有する母線によって接続されていることを特徴とするガス絶縁スイッチギヤ。
【請求項2】
請求項1記載のガス絶縁スイッチギヤにおいて、
上記ブッシングの取付部は、シール部材でシールされると共に、上記ブッシングを径方向及び軸方向に移動可能な微小隙間が設けられていることを特徴とするガス絶縁スイッチギヤ。
【請求項3】
請求項1又は請求項2記載のガス絶縁スイッチギヤにおいて、
隣接する上記密封タンク間の接続は、両端部が上記ブッシングの上記接続用導体に摺動可能な中心導体と、この中心導体の周囲に形成され上記ブッシングの上記凹部と嵌合可能な端部を有する絶縁層とを備えた絶縁母線によって行われ、上記ブッシングの上記凹部と上記絶縁母線の上記絶縁層の端部との間に形成した隙間に弾性絶縁部材を介在させて接続されていることを特徴とするガス絶縁スイッチギヤ。
【請求項4】
請求項1又は請求項2記載のガス絶縁スイッチギヤにおいて、
隣接して配置される上記密封タンクの距離が離れており、上記ブッシングの接続用導体と摺動可能な接続部を有し上記ブッシングの凹部に嵌合する終端部を両端部に備えた接続ケーブルによって、上記両密封タンクの対向する上記ブッシング間が接続されていることを特徴とするガス絶縁スイッチギヤ。
【請求項5】
請求項1又は請求項2記載のガス絶縁スイッチギヤにおいて、
並べて配置された上記密封タンクのうち、終端に配置された密封タンクで、接続相手がない側面側の側壁に設けられた上記ブッシングに、外部側から上記ブッシングの上記凹部に嵌合する絶縁栓が取付けられていることを特徴とするガス絶縁スイッチギヤ。
【請求項6】
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載ガス絶縁スイッチギヤにおいて、
上記密封タンクは上記主回路部の母線を収納する母線タンク部と上記開閉機器等を収納する主回路機器タンク部とが積層されて構成されており、上記母線タンク部の幅寸法を上記主回路機器タンク部の幅寸法より短くしたことを特徴とするガス絶縁スイッチギヤ。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
この発明は、絶縁性ガスが封入された複数の密封タンクが隣接して配置され、側面部で接続されて構成されるガス絶縁スイッチギヤに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来のガス絶縁スイッチギヤで、現地においてガス処理を行わずに母線接続を行って据付工期を短縮する工夫をした技術として、例えば、絶縁ガスが封入された複数の箱体が隣接設置され接続されるガス絶縁金属閉鎖形スイッチギヤにおいて、複数の箱体を複数の輸送単位に分割し、この輸送単位相互をT形ブッシングとケーブルで接続するか、又は、ガス母線で接続し、各輸送単位内をスペーサで接続する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】特開平7−123545号公報(第2頁、図1,図5)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に示すような従来のガス絶縁スイッチギヤでは、箱体の上部に設けたT形ブッシングとケーブルで箱体を接続する場合は、スイッチギヤの高さ寸法が高くなるという問題点があった。また、箱体相互間をガス母線で接続する場合は、ガス母線に対する据付け時のガス封入作業が必要になるという問題点があった。更に、列盤後に隣接した箱体を開封することなく途中の母線のみを取外すことができないという問題点もあった。
【0005】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、箱体である密封タンクの高さを高くすることなく、また、現地においてガス封入作業を必要とせずに密封タンク同士を接続でき、更に、列盤後でも簡単に途中の母線を切離しできるガス絶縁スイッチギヤ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】
【0006】
この発明に係わるガス絶縁スイッチギヤは、絶縁性ガスが充填され開閉機器及びその主回路部が収納された密封タンクが複数個並べて配置され、隣接する密封タンク同士がその側面部で接続されて構成されるガス絶縁スイッチギヤにおいて、密封タンクの側面部の側壁に開口部が形成され、略円錐形の凹部を有する絶縁部材の中心に接続用導体を埋設したブッシングが、凹部側を外側に向けて密封タンクの内側から側壁の開口部へ気密に取付けられ、密封タンク内部側のブッシングの接続導体は、摺動可能な接続部を有する母線に接続されているものである。
【発明の効果】
【0007】
この発明のガス絶縁スイッチギヤによれば、密封タンクの側壁の開口部の内側から、略円錐形の凹部を有する絶縁部材の中央に接続用導体が埋設されたブッシングを、凹部側を外側に向けて気密に取付け、ブッシングの接続導体のタンク内部側は摺動可能な接続部を有する母線によって接続したので、ガス絶縁スイッチギヤのユニットを構成する密封タンク単位で、絶縁ガスを充填したまま現地へ搬送できるため、現地での列盤作業において、密封タンク内のガス処理をすることなく密封タンクの母線部を接続することができる。
また、列盤後に隣接する密封タンクとの母線部の切り離しが必要になった場合に、当該密封タンクのみを開封し、他の密封タンクを開封せずに切り離しを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
実施の形態1.
図1は実施の形態1によるガス絶縁スイッチギヤの部分構成図である。ガス絶縁スイッチギヤの密封タンクはユニット化されており、ユニット毎に、内部に収納される開閉機器等によっていろいろな構成があるが、例えば図1の密封タンク1は、母線側断路器等の主回路機器が収納される主回路機器タンク部1bの上部に母線が収納される母線タンク部1aを積層配置して構成している。このようにモジュール化された複数個のタンク部が収納されて密封タンク1の1ユニットが構成されている。
【0009】
密封タンク1の母線タンク部1aは、隣接する密封タンクと側面部で連結され、主回路導体が貫通してユニット同士が接続されている。各密封タンクの内部には、SF6ガス,ドライエア,窒素ガス又は空気などの絶縁性ガスが充填されて絶縁ガス雰囲気となっている。このように構成された密封タンクが複数個、並べて配置されてスイッチギヤ全体が構成される。このとき、密封タンク2のようにほとんど間隔を空けずに接近して配置される場合や、密封タンク3のように、少し間隔を空けて配置される場合があるが、本発明では間隔の多少に関わらず隣に配置されるものを隣接と表現する。
また、本発明の要旨とするところは、隣接する密封タンク同士の接続部及び母線の接続部の構造にあるので、母線タンク部1aと主回路機器タンク部1bの内部構成は、図1に示す形状に限定するものではない。
【0010】
次に、密封タンク1,2同士を接続する接続部の構成について説明する。密封タンク1の母線タンク部1aの両側壁の開口部1cにはブッシング4が取付けられている。図2にブッシング4の側面断面図を示す。図のように、ブッシング4は、外側がふくらみを持った円錐形状をし、内側に略円錐形の凹部5aを有する絶縁部材5と、絶縁部材5の中心部に埋設(但し、接続部は露出)して設けられた接続用導体6と、絶縁部材5の底面側に設けられた取付フランジ7とで構成されている。接続用導体6の、凹部5a側に面する端部には、接続する相手の導体が摺動接触により接続可能な摺動接触部6aが設けられており、反対側は後述する母線接続用の摺動接触子11(図1参照)が取付けられるようになっている。このブッシング4を、母線タンク部1aの内部側から、凹部5a側をタンクの外側に向けて、母線タンク部1aの側壁面に気密に取付けている。
【0011】
ブッシング4と密封タンク1との取付部を更に詳しく説明する。図3はブッシング4の取付部を示す部分断面図である。取付フランジ7の取付面7aと密封タンク1の側壁との間には所定の潰し代を有するシール部材8を介在させて、取付けフランジ7の取付穴7bに挿入したボルトなどの締結部材10によって、側壁に締結されている。このとき、最大に締付けても側壁と取付フランジ7との間に微小隙間tを有するように、取付穴7bにスペーサ9が挿入されている。そして、取付穴7bと締結部材10(実際はスペーサ9の外径)との間にも微小隙間tが設けられている。これらの微小隙間は、ブッシング4の取付時の調整代となるものである。
なお、シール部材8の潰し代は、気密性を十分確保できるように、25%〜40%程度が望ましい。
また、図2で示した、絶縁部材5の外径側の形状は一例であり、これに限定しない。
【0012】
上述のように母線タンク部1aの左右両側壁に対向させて取付けられたたブッシング4の、接続用導体6の相互間は、図1に示すように、摺動接触子11を介して取付けられた複数の母線12によって接続され、途中には、主回路機器タンク部1bに収納された母線側断路器13等の開閉機器に接続する、母線導体14が分岐して接続されている。
なお、ブッシング4は、必ずしも母線タンク部1aの左右両側壁に取付けられる必要はなく、主回路器機の構成や列盤構成によっては片側だけの場合もある。
【0013】
次に、図1を参照しながら、隣接する密封タンク1,2のブッシング4間を接続する絶縁母線15について説明する。絶縁母線15は、ブッシング4の接続用導体6に設けた摺動接触部6aと摺動可能な接続部を両端に有する中心導体16と、中心導体16の周囲に設けられ、ブッシング4の凹部5aと僅かな隙間を空けて嵌合可能な略円錐部を両端に形成した絶縁層17と、絶縁層17の周囲に設けた接地層18とを備えて構成されている。組立時には、接地層18は密封タンク1と同電位となるように接地される。また、ブッシング4の凹部5aと絶縁層17の両端部との間の隙間には、シリコンゴム,EPゴムなどの弾性絶縁部材19を介在させている。
なお、図1の右側の密封タンク3のように、隙間を空けて隣接配置される場合の接続については、別の実施の形態で説明する。
【0014】
上記のように構成されたガス絶縁スイッチギヤを、現地において据付ける列盤作業について説明する。図4は列盤作業途中を示す説明図である。
各密封タンクは、工場出荷時には、ブッシング4を取付け、内部には絶縁性ガスを封入した状態で現地まで搬送される。現地での列盤作業は、先ず基準となるユニットの密封タンク(例えば左側の密封タンク2)を所定位置に配置し、隣接する密封タンク1を、絶縁母線15の長さ以上の距離を空けて、ブッシング4の軸線を合わせて仮置きし、次に、ブッシング4の凹部5a側,又は絶縁母線15の絶縁層17の円錐状をした端部側に、弾性絶縁部材19を装着しておき、絶縁母線15を図の矢印Iの方向に挿入する。次に、仮置きしていた密封タンク1を図の矢印IIの方向に移動させ、ブッシング4間が所定の寸法になるまで接近させて設置が完了する。所定の寸法にしたときに、弾性絶縁部材19によりブッシング4の凹部5aと絶縁母線15の絶縁層17表面に必要な面圧が与えられるようになっている。
【0015】
次に、もし列盤後、修理等により隣接ユニットとの母線切り離しが必要になった場合や、密封タンクをユニット毎、列盤から外す必要が生じた場合の解体作業について説明する。図5は、解体作業の途中を示す説明図である。
先ず、取外しが必要な密封タンク1のみを開封し、内部の母線を摺動させて取外し、摺動接触子も取外して内部に広い空間を確保する。次に、ブッシング4を図のように密封タンク1の側壁から取外す。そして、絶縁母線15を作業側の密封タンク1の内部側へ引抜けば、図5のような状態になり、隣接する密封タンク2を開封せずに、絶縁母線15と内部の母線を全て切り離すことができる。また、逆の手順によって接続することも可能である。従って、密封タンク1全体を列盤から外すことも可能である。
【0016】
以上のように、本実施の形態の発明によれば、隣接する密封タンクを接続する接続部には、略円錐形の凹部を有する絶縁部材の中心に接続用導体が埋設されたブッシングを、凹部をタンクの外側に向けて密封タンクの内部側から側壁へ気密に取付け、密封タンク内部側のブッシングの接続導体は、摺動可能な接続部を有する母線に接続したので、ガス絶縁スイッチギヤのユニットを構成する密封タンク単位で、絶縁性ガスを充填したまま現地へ搬送でき、現地での列盤作業において、密封タンク内のガス処理をすることなく母線を接続することができる。
また、列盤後に隣接する密封タンクとの母線切り離しが必要になった場合に、当該密封タンクのみを開封し、母線を摺動させて取外し、ブッシングと密封タンクとの締結を外すことによって、他の密封タンクの母線タンク部を開封せずに母線の切り離しを行うことができる。
【0017】
また、ブッシングの取付部を、シール部材でシールすると共に、ブッシングを径方向及び軸方向に移動可能な微小隙間を設けたので、密封タンクの気密性能を確保した状態で、ブッシング相互のピッチ、位置ズレが生じた場合にブッシングの位置合せを容易に行うことができる。
【0018】
また、隣接する密封タンク間の接続は、両密封タンクの側壁に設けられたブッシングの接続用導体に摺動可能な接続部を有する中心導体と、中心導体の周囲にブッシングの凹部と嵌合可能な略円錐部を両端に形成した絶縁層とを有する絶縁母線によって行い、ブッシングの凹部と絶縁母線との隙間に弾性絶縁部材を介在させて接続したので、密封タンク内のガス処理をすることなく簡単に両密封タンクを接続することができると共に、弾性絶縁部材の弾性力によって、ブッシングおよび接続導体の双方の表面が密着され、ブッシングおよび接続導体表面の絶縁性能を確保できる。
【0019】
実施の形態2.
実施の形態2によるガス絶縁スイッチギヤは、隣接する密封タンクが少し離れて配置される場合、又は、列盤時に終端部に配置される密封タンクの場合の接続部に関するものである。
図1に示すように、通常は、密封タンク1と密封タンク2のように間隔を空けずに配置されるが、機器の構成によっては、密封タンク1と密封タンク3のように、作業スペースや通路確保のため少し間隔を空けて配置される場合がある。間隔を空ける程度が僅かの場合であれば、絶縁母線15をその間隔に合わせて延長するだけでよいが、ある程度間隔が開いている場合は、可撓性のない絶縁母線15では作業性が悪くなる。
【0020】
そこで、本実施の形態は、図1の右側に示すように、密封タンク1と密封タンクに3との間を接続ケーブル20によって接続するものである。
接続ケーブル20は、ケーブル本体21の両端部に、ブッシング4の中心部に設けられた接続用導体6の摺動接触部6aと摺動可能な導体部を有し、かつ凹部5aに嵌合する絶縁部を形成して端末処理を行なった、終端部22a,22bを備えている。この接続ケーブル20を、接続する密封タンク1,3の外部側から差込んで接続する。
【0021】
次に、複数の密封タンクが配置され列盤されたとき、最終端に配置された密封タンクの場合について説明する。図6は最終端に配置された密封タンク23を示す部分構成図である。図のように、接続相手がない密封タンク23の側壁にもブッシング4を設けている。この端部のブッシング4は、内部の母線12を支持すると共に、増設等によって、隣に新たな密封タンクが配置された場合に備えるものである。ブッシング4には、ブッシング4の保護と絶縁性能の確保ため、密封タンク23の外部側からブッシング4の凹部5aに嵌合する絶縁栓24が取付けられている。
【0022】
以上のように、本実施の形態の発明によれば、隣接して配置される密封タンク同士の距離が離れている場合は、ブッシングの接続用導体に摺動可能な接続部を有しブッシングの凹部に嵌合する終端部を両端部に備えた接続ケーブルによって、密封タンク同士の対向するブッシング間を接続したので、密封タンク同士の距離が離れている場合でも、ブッシング間を可撓性を持たせて簡単に接続することができる。
【0023】
また、複数の密封タンクが配置されたとき、終端に配置されて接続相手がない密封タンクの場合、密封タンクの外部側から、最終端側のブッシングに絶縁栓を取付けたので、将来、増設,試験等でブッシング接続が必要となった場合には、絶縁栓を外すだけで、絶縁母線、試験用ケーブルなどを接続でき、増設や試験等を簡単に行うことができる。
【0024】
実施の形態3.
図1に示すようなガス絶縁スイッチギヤにおいて、密封タンク1は、前述のように母線を収納する母線タンク部1aと、主回路機器を収納する主回路機器タンク部1bとで構成されており、母線タンク部1aは隣接する母線タンク部との接続部を有するために、接続部に作業スペースが必要である。そこで、本実施の形態のガス絶縁スイッチギヤは、母線タンク部1aの幅寸法Waを主回路機器タンク部1bの幅寸法Wbより短くしたものである。ここで、幅寸法とは、密封タンクのブッシング軸心方向の寸法を指すものとする。
図1の例では、主回路機器タンク部1bには3相分の母線側断路器13が配置されているが、母線側断路器13相間及び母線側断路器13とタンク壁間の絶縁距離を確保した上で、母線タンク部1aの幅寸法Waを母線12の接続作業等に支障のない範囲で短くし、接続部のブッシング4相互間の間隔を広くとるものである。
【0025】
以上のように、本実施の形態の発明によれば、母線タンク部の幅寸法を主回路機器タンク部の幅寸法より短くしたので、主回路機器の相間および対地間寸法を確保した上で、母線接続部のタンク側壁間の寸法を増大することができ、列盤するときの母線接続の作業性が向上する。
【0026】
なお、上記実施の形態1〜3の発明においては、主回路機器は、絶縁ガスを密封した主回路機器タンク部1bに収納しているが、例えば、計器用変圧器などの場合、密封タンク側に収納せずに直接ブッシング4の外部側に接続することも可能である。
すなわち、計器用変圧器側に上記ブッシング4と同様の構造の接続部を形成し、その接続部と密封タンク側のブッシング4との間を実施の形態1で説明した絶縁母線15又は実施の形態2で説明した接続ケーブル20と同等の接続部材によって接続すればよい。
このようにすれば、主回路機器を主回路から着脱する際も、短い停電時間で着脱が可能である。また、主回路機器を密封タンクから離れた位置に設置した場合でも、延長した絶縁母線または接続ケーブルによって接続することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】この発明の実施の形態1〜3によるガス絶縁スイッチギヤを、一部断面で示した部分構成図である。
【図2】この発明の実施の形態1によるガス絶縁スイッチギヤのブッシングの側面断面図である。
【図3】この発明の実施の形態1によるガス絶縁スイッチギヤのブッシングの取付部を示す部分断面図である。
【図4】この発明の実施の形態1によるガス絶縁スイッチギヤの列盤途中の説明図である。
【図5】この発明の実施の形態1によるガス絶縁スイッチギヤの解体作業の説明図である。
【図6】この発明の実施の形態2によるガス絶縁スイッチギヤの部分構成図である。
【符号の説明】
【0028】
1、2,3,23 密封タンク 1a 母線タンク部
1b 主回路機器タンク部 1c 開口部
4 ブッシング 5 絶縁部材
5a 凹部 6 接続用導体
7 取付けフランジ 7a 取付面
7b 取付孔 8 シール部材
9 スペーサ 10 締結部材
11 摺動接触子 12 母線
13 母線側断路器 14 母線導体
15 絶縁母線 16 中心導体
17 絶縁層 18 接地層
19 弾性絶縁部材 20 接続ケーブル
21 ケーブル本体 22a,22b 終端部
24 絶縁栓。




 

 


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