特許 7612123 ガス絶縁開閉装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-26

(45)【発行日】2025-01-10

(54)【発明の名称】ガス絶縁開閉装置

(51)【国際特許分類】

   H02B 1/20 20060101AFI20241227BHJP

【ＦＩ】

H02B1/20 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2024550570

(86)(22)【出願日】2024-05-28

(86)【国際出願番号】 JP2024019537

【審査請求日】2024-08-26

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002941

【氏名又は名称】弁理士法人ぱるも特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 洸平

(72)【発明者】

【氏名】香川 耕一

(72)【発明者】

【氏名】河西 克紀

(72)【発明者】

【氏名】松永 敏宏

【審査官】石井 茂

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２２０４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２４－６０３９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－１６６１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１１２９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０１９４６７２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｂ １／００－１／３８

Ｈ０２Ｂ １／４６－７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁性能に優れたガスが封入された主回路タンクの内部に高電圧が印加される主回路を収納したガス絶縁開閉装置であって、
前記主回路タンクを内外に貫通するブッシングを介して外線ケーブルを接続するケーブル室を有し、前記ケーブル室はケーブル室固定筐体と前面部、両側面部、上面部、および底面部を有するケーブル室分割筐体から構成され、
前記ケーブル室分割筐体は、水平方向にスライドさせることで着脱可能な構造を備えたガス絶縁開閉装置。

【請求項2】

前記ケーブル室分割筐体は複数に分割可能な構造である請求項１に記載のガス絶縁開閉装置。

【請求項3】

前記ケーブル室には、前記外線ケーブル、および雷サージから保護する避雷器を保持するケーブルブラケットを備え、
前記ケーブルブラケットは、前後方向および上下方向に位置調整が可能である請求項１または請求項２に記載のガス絶縁開閉装置。

【請求項4】

前記ケーブル室分割筐体をスライドして、前記ケーブル室の前記ケーブル室固定筐体に取付ける際に、前記ケーブル室分割筐体に当接する前記ケーブル室分割筐体の上側に位置するコンパートメントの角部を面取りし、
前記ケーブル室分割筐体の上部面、および前記コンパートメントの下部面に潤滑剤を塗布した請求項１または請求項２に記載のガス絶縁開閉装置。

【請求項5】

前記ケーブル室分割筐体をスライドして、前記ケーブル室の前記ケーブル室固定筐体に取付ける際に、前記ケーブル室分割筐体に当接する前記ケーブル室分割筐体の上側に位置するコンパートメントの角部を面取りし、
前記ケーブル室分割筐体の上部面、および前記コンパートメントの下部面に潤滑剤を塗布した請求項３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】

本開示は、ガス絶縁開閉装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

開閉装置（スイッチギヤ）は、主回路部、制御回路部、遮断器の駆動部、母線部、ケーブル室等は仕切りによって別々の区画となっていることが多い。その中でも、ガス絶縁開閉装置では高電圧が印加される主回路部をタンク（密閉容器）内に収納し、タンク内には絶縁性能に優れた絶縁媒体となるガスを封入することで、主回路機器配置の省スペース化を実現している。
また、設置スペースの制約から、更なるガス絶縁開閉装置の外形寸法の縮小化が求められており、ガス絶縁開閉装置を構成するケーブル室についても縮小化が必須である。

【0003】

開閉装置では、外線ケーブル施工作業は、ケーブル室の前面の一部開口からの作業となるため基本的に一人作業となり、スペースも限定的である。このため重量の大きいケーブル接続作業および避雷器取付け作業を確実に高品質で実施するには高い技量が求められる。
この対策として、床板と背面側の側壁に亘って開口部を有し、この開口部を覆うＬ字型カバーを取り外すだけで外線ケーブルをケーブル室の内部に引き込むことが可能な構造のスイッチギアが開示されている（例えば、特許文献１）。
また、開口部を筐体の底面後部から背面下部へ向かってＬ字形に形成し、開口部を塞ぐ閉塞板を設ける配電盤が開示されている（例えば、特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－２２０４８６号公報

【文献】特開平９－１９１５１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１、２の開閉装置ではケーブル室の開口のサイズが限定的であり、例えば、後面と後方の壁が近い場合は開口からの接続作業は困難である。また、多様な接続形態へのケーブル施工作業は困難である。

【0006】

本開示は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、ケーブル施工時には、前面に加えて側面からアクセスが可能で、縮小化したガス絶縁開閉装置の外形寸法を維持したまま、多様なケーブル接続形態への対応が容易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】

本開示のガス絶縁開閉装置は、絶縁性能に優れたガスが封入された主回路タンクの内部に高電圧が印加される主回路を収納したガス絶縁開閉装置であって、前記主回路タンクを内外に貫通するブッシングを介して外線ケーブルを接続するケーブル室を有し、前記ケーブル室はケーブル室固定筐体と前面部、両側面部、上面部、および底面部を有するケーブル室分割筐体から構成され、前記ケーブル室分割筐体は、水平方向にスライドさせることで着脱可能な構造を備えたものである。

【発明の効果】

【0008】

本開示のガス絶縁開閉装置によれば、縮小化した外形寸法を維持したまま、多様なケーブル接続形態への対応が容易なガス絶縁開閉装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置の構成を示す側面図である。

【図2】実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置のケーブル室の構造図である。

【図3】実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置のケーブル室の概略図である。

【図4】実施の形態１に係る比較例のガス絶縁開閉装置のケーブル室の概略図である。

【図5】実施の形態２に係るガス絶縁開閉装置の構成を示す側面図である。

【図6】実施の形態３に係るガス絶縁開閉装置のケーブル室着脱に関連する要部の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

実施の形態１．
実施の形態１は、絶縁性能に優れたガスが封入された主回路タンクの内部に高電圧が印加される主回路を収納し、主回路タンクを内外に貫通するブッシングを介して外線ケーブルを接続するケーブル室を有し、ケーブル室はケーブル室固定筐体とケーブル室分割筐体から構成され、ケーブル室分割筐体は、水平方向にスライドさせることで着脱可能な構造を備えたガス絶縁開閉装置に関するものである。

【0011】

以下、実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置について、ガス絶縁開閉装置の構成を示す側面図である図１、ケーブル室の構造図である図２、ケーブル室の概略図である図３、および比較例のガス絶縁開閉装置のケーブル室の概略図である図４に基づいて説明する。
なお、各図において同一部分もしくは相当部分は、同一符号で示している。

【0012】

まず、実施の形態１のガス絶縁開閉装置１の構成をガス絶縁開閉装置１の側面図である図１に基づいて説明する。なお、本開示に直接関係のない構成要素は省略している。
説明をわかりやすくするために、図１の前後方向をＸ方向、左右方向をＹ方向、および上下方向をＺ方向として適宜説明する。図２以降においても、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向は図１に準ずる。
なお、以降の説明において、図１の右側、すなわちＹ方向の正側をガス絶縁開閉装置１の前面とする。

【0013】

ガス絶縁開閉装置１は、筐体１０の内部に複数のコンパートメントを有し、主回路タンク２、ケーブル室３、断路器室４、制御室５に区分されており、ベース９の上に固定されている。
ケーブル室３は、ケーブル室固定筐体３０ａ、ケーブル室分割筐体３０ｂから構成される。ケーブル室分割筐体３０ｂはケーブル室カバー８を備える。

【0014】

ケーブル室固定筐体３０ａの内部には外線ケーブル２０を固定するためのケーブルブラケット７ａを備え、ケーブルブラケット７ａは前後方向と上下方向の位置調整可能である。
ケーブル室３内には、主回路タンク２を貫通するブッシング６が設けられている。
ブッシング６はケーブル室３の下方から引き込まれた外線ケーブル２０と接続される。
なお、ブッシング６の外形形状はＥＮ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｎｏｒｍ）規格で定められるが、外線ケーブル２０の接続端末（コネクタ）の形状はケーブルメーカごとに異なる。
また、図１はガス絶縁開閉装置１の側面図であるため、外線ケーブル２０は１本しか記載されていないが、三相交流電源の場合は、３本の外線ケーブル２０が図１のＸ方向に並んで固定されている。
なお、図１のＡ部については、実施の形態３で説明する。

【0015】

図２はガス絶縁開閉装置１のケーブル室３の構造図である。ケーブル室分割筐体３０ｂは水平方向（図２ではＹ方向）にスライドすることで簡単に脱着可能である。例えば、ねじ等でケーブル室固定筐体３０ａ、断路器室４、およびベース９に取付けられる。

【0016】

図３はガス絶縁開閉装置１のケーブル室３の概略図であり、ケーブル室固定筐体３０ａの奥行き寸法Ｌ１とケーブル室分割筐体３０ｂの奥行き寸法Ｌ２の寸法比に任意であり、制限はない。

【0017】

ガス絶縁開閉装置１は据付後、外線ケーブル２０をブッシング６に接続する施工を実施する必要がある。
比較例として示す一般的なガス絶縁開閉装置１Ｒでは、図４のように、ケーブル室３Ｒの前面のケーブル室カバー８Ｒを取外すことで、前面の開口部から作業を行うことになり、限られたスペースでのケーブル施工作業となる。
一方、実施の形態１のガス絶縁開閉装置１では、図３のように、ケーブル室分割筐体３０ｂを取り外すことで、前面と両側面の一部に開口部を設けることができる。このため、ケーブル施工時には、前面に加えて側面からアクセスが可能となる。したがって、必要なスペースを確保するとともに、複数人での作業が可能になることで高品質、短時間での施工作業ができる。

【0018】

また、ケーブル接続施工後はケーブル室分割筐体３０ｂを水平方向にスライドすることで再度取付ければよい。
ケーブル室３の外形寸法についても、ケーブル施工作業に必要なスペースの確保はケーブル室分割筐体３０ｂを取り外しすることを前提として考慮すればよく、ケーブル室３の外形寸法を縮小できる。

【0019】

なお、以上の説明では、ガス絶縁開閉装置を例として説明したが、実施の形態１のガス絶縁開閉装置は、高い絶縁性能が必要とされる油絶縁開閉装置、固体絶縁開閉装置、および複合絶縁開閉装置などに適用できる。

【0020】

また、以上の説明では、ケーブル室３をケーブル室固定筐体３０ａとケーブル室分割筐体３０ｂから構成されるとしたが、ケーブル室分割筐体３０ｂをさらに複数（例えば、２）に分割することができる。この場合、ケーブル室カバー８と壁との距離が小さい場合でも、ケーブル室分割筐体３０ｂを簡単に脱着できる。

【0021】

また、以上の説明では、主回路に接続される外線ケーブル２０をケーブル室３で接続することを説明したが、制御ケーブルの接続処理をケーブル室３で行うこともできる。

【0022】

以上説明のように、実施の形態１のガス絶縁開閉装置によれば、縮小化した外形寸法を維持したまま、多様なケーブル接続形態への対応が容易にできる。

【0023】

実施の形態２．
実施の形態２は、ケーブル室における２条目の外線ケーブル、および避雷器の接続に関するものである。

【0024】

実施の形態２のガス絶縁開閉装置について、ガス絶縁開閉装置の構成を示す側面図である図５に基づいて説明する。
実施の形態２の図面において、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。

【0025】

実施の形態１との差異は、１条目の外線ケーブル２０に加え、２条目の外線ケーブル２０または避雷器２１がブッシング６に接続されることである。これに伴い、２条目の外線ケーブル２０または避雷器２１を固定するケーブルブラケット７ｂを備え、ケーブルブラケット７ｂは前後方向と上下方向の位置調整可能である。
この構成においても、ケーブル室分割筐体３０ｂは水平方向にスライドすることで簡単に脱着可能である。例えば、ケーブル室分割筐体３０ｂをねじ等でケーブル室固定筐体３０ａ、およびベース９に取付けられる構造とすることで、２条目の外線ケーブル２０、または避雷器２１を接続するような、多様なケーブル接続形態への対応が容易にできる。
なお、図５のＡ部については、実施の形態３で説明する。

【0026】

以上説明のように、実施の形態２のガス絶縁開閉装置によれば、縮小化した外形寸法を維持したまま、多様なケーブル接続形態への対応を容易にできる。さらに、２条目の外線ケーブル２０、または避雷器２１の接続にも対応することができる。

【0027】

実施の形態３．
実施の形態３は、ケーブル室分割筐体３０ｂの着脱時の上部コンパートメントとの干渉を軽減する対策に関するものである。

【0028】

実施の形態３のガス絶縁開閉装置について、ケーブル室着脱に関連する要部の説明図である図６に基づいて、実施の形態１との差異を中心に説明する。
実施の形態３の図面において、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。

【0029】

図６は、図１と図５のＡ部の拡大図であり、ケーブル室分割筐体３０ｂを取り外した状態を示す。着脱可能なケーブル室分割筐体３０ｂの上側に位置するコンパートメントである断路器室４の角部を図６のＢ部に示すように面取りしている。この面取りをすることで、ケーブル室分割筐体３０ｂを取り外した状態からガス絶縁開閉装置１へ取付ける際、断路器室４との干渉を軽減できる。
また、図６に示すハッチング部はケーブル室分割筐体３０ｂを着脱時に水平方向にスライドする際の当接面となるが、摩擦力軽減させるために、潤滑剤４１を塗布する。
なお、ケーブル室分割筐体３０ｂの底面とベース９の当接面にも同様に潤滑剤を塗布する場合がある。
このような構成とすることで、ケーブル室分割筐体３０ｂの着脱作業を円滑にでき、作業工数を削減できる。

【0030】

以上説明のように、実施の形態３のガス絶縁開閉装置によれば、縮小化した外形寸法を維持したまま、多様なケーブル接続形態への対応を容易にできる。さらにケーブル室分割筐体の着脱時の干渉を軽減し、作業を円滑化できる。

【0031】

本開示は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、この明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

【符号の説明】

【0032】

１ ガス絶縁開閉装置、２ 主回路タンク、３ ケーブル室、４ 断路器室、５ 制御室、６ ブッシング、７ａ，７ｂ ケーブルブラケット、８ ケーブル室カバー、９ ベース、１０ 筐体、２０ 外線ケーブル、２１ 避雷器、３０ａ ケーブル室固定筐体、３０ｂ ケーブル室分割筐体、４１ 潤滑剤、１Ｒ ガス絶縁開閉装置、３Ｒ ケーブル室、８Ｒ ケーブル室カバー。

【要約】

ガス絶縁開閉装置（１）は、絶縁性能に優れたガスが封入された主回路タンク（２）の内部に高電圧が印加される主回路を収納し、主回路タンク（２）を内外に貫通するブッシング（６）を介して外線ケーブル（２０）を接続するケーブル室（３）を有し、ケーブル室（３）はケーブル室固定筐体（３０ａ）とケーブル室分割筐体（３０ｂ）から構成され、ケーブル室分割筐体（３０ｂ）は、水平方向にスライドさせることで着脱可能な構造を備える。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】