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JP5178571B2 - ガス絶縁開閉器 - Google Patents
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JP5178571B2 - ガス絶縁開閉器 - Google Patents

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Description

本発明は、発電所や変電所等において使用されるガス絶縁開閉装置におけるガス絶縁断路装置に関するものである。
一般に、発電所や変電所等の電気所では、SF6ガスやその他の絶縁性ガスを密閉容器内に封入し、さらに絶縁スペーサ等を利用して密閉容器内をガス的に区分すると共に、主回路を形成する高電圧導体を密閉容器から電気的に絶縁した状態で支持して構成したガス絶縁開閉装置が用いられている。このガス絶縁開閉装置では、事故部分あるいは点検部分を主回路から切り離すために開路する断路器や、この断路器により切り離した部分を接地する接地開閉器などを有しており、これらの断路器および接地開閉器を共通の密閉容器内に構成したガス絶縁断路装置が知られている。例えば、従来のガス絶縁断路装置として、軸方向に直線的に延びた主体部分に対して直角方向に分岐した分岐部を有した密閉容器を形成し、これら分岐部を他の構成要素との接続のために用いるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1を参照)。
一方、ガス絶縁開閉装置には、計器用変成器(以下、VCTと称する)や、接地形計器用変圧器(以下、EVTと称する)や、隣接する回線との間を接続する接続母線や、変圧器(以下、TRと称する)等の様々な構成要素を接続することがある。
特開平8−223717号公報
しかしながら、従来のガス絶縁開閉装置では、ガス絶縁断路装置によって主回路導体から切り離し可能に接続する構成要素が増えた場合についての十分な配慮がなされていなかった。つまり、従来のガス絶縁断路器で使用している密閉容器では、追加する構成要素が増加した場合、その連結部が限られているために構成要素の数に対応させて上述した密閉容器を複数連結しなければならなかった。例えば、VCT、EVT、共通母線、TRの構成要素をそれぞれ断路器を介して接続する場合、これら構成要素毎に上述したガス絶縁断路装置を接続しなければならず、同接続部の構成が複雑で大型化してしまう。
本発明の目的は、ガス絶縁開閉装置を大型化することなく、簡単な構成で他の構成要素を連結することができるようにしたガス絶縁断路装置を提供することにある。
本発明は上記の目的を達成するために、絶縁性ガスを封入した密閉容器内に、固定接触部と、この固定接触部に対して開閉可能な可動接触部とを有する断路器を構成し、前記密閉容器の外部に配置した操作によって前記可動接触部を開閉駆動するように構成したガス絶縁断路装置において、前記密閉容器は4方向に連結部をそれぞれ形成した十字状密閉容器とし、この十字状密閉容器の内部中央部に前記十字状密閉容器から電気的に絶縁した状態で固定接続導体を配置し、前記各連結部の近傍に位置する部分の前記固定接続導体にそれぞれ前記固定接触部を設けると共に、前記各固定接触部に対して開閉可能な前記各可動接触部を配置して4つの断路器を構成し、前記密閉容器の外部に各断路器の前記各可動接触部をそれぞれ開閉駆動する4つの前記操作器を配置したことを特徴とする。
本発明のガス絶縁断路装置によれば、近接して4台の操作器が配置されることになるが、十字状密閉容器における四方向に形成した各連結部の近傍にそれぞれ断路器を構成しているため、十字状密閉容器内の中央部に各可動接触部を配置して構成した場合のように各操作器を互いに干渉するほど近接させることもなく、各断路器間には適度の間隔が得られ、これによって各操作器を適度に分散しながら、十字状密閉容器の十字状の形状の特徴を生かして、その外周部の残余空間に各操作器を配置することができるので、ガス絶縁断路装置全体を小型に構成することができる。また固定接続導体の構成を簡単に、またその支持構成も簡単になる。
図1は、本発明の一実施の形態によるガス絶縁断路装置を示す断面図である。 図2は、図1に示したガス絶縁断路装置の要部拡大図である。 図3は、図2に示したガス絶縁断路装置の側面図である。 図4は、図1に示したガス絶縁断路装置を使用したガス絶縁開閉装置の正面図である。 図5は、図4に示したガス絶縁開閉装置の平面図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明によるガス絶縁断路装置の一実施例を示す断面図である。
このガス絶縁断路装置は略十字状密閉容器1内に構成したもので、十字状密閉容器1は、水平方向に延びた主体部7の軸方向両端にフランジによって形成した連結部1a,1dと、この主体部7の軸方向中間部で上下方向に延びた分岐部8,9の端部にそれぞれフランジによって形成した連結部1b,1cとを有している。
十字状密閉容器3aの主体部7の左方側に形成した連結部1aには、絶縁スペーサ21aを介して他の構成要素の密閉容器1aが連結され、十字状密閉容器3aの上部に位置した分岐部8の連結部1bには、絶縁スペーサ21bを介して他の構成要素の密閉容器4aが連結され、また十字状密閉容器3aの下方に位置した分岐部9の連結部1cには、絶縁スペーサ21cを介して他の構成要素の密閉容器5aが連結され、さらに十字状密閉容器3aの主体部分7における右方側の連結部1dには、絶縁スペーサ21dを介して他の構成要素の密閉容器6aが連結されている。このように十字状密閉容器1の4方向に形成した4つの連結部1a〜1dには、詳細を後述する4つの他の構成要素が連結され、各連結部1a〜1dに設けた各絶縁スペーサ21a〜21dによって十字状密閉容器3a内のガス空間を他から区分している。
このような十字状密閉容器1の内部には、各連結部1a〜1d近傍に位置してそれぞれ詳細を後述する断路器26a,26b,26c,26dが構成されている。これらの断路器26a〜26dは、共通の十字状密閉容器1内に三相分が構成された三相一括型であるが、各相はほぼ同一構造であるため以下は一相分について詳細に説明する。
十字状密閉容器3aを構成する主体部7と分岐部8,9が交差する中心部内には、ほぼ十字状の固定接続導体13が配置されている。この固定接続導体13は、主体部7に沿って延びた部分と、分岐部8,9に対応した位置でほぼ直角方向に分岐した分岐部22b,22cとによってほぼ十字状に構成されている。また、この固定接続導体13は、十字状密閉容器3aの内壁部に固定したプレート14a,14dへ一端部を固定した複数の絶縁支持物15a,15dを用いて、十字状密閉容器3aから電気的に絶縁した状態で支持固定している。この固定接続導体13の左方側端部と絶縁スペーサ21a間には接地装置付断路器26aを構成し、固定接続導体13における分岐部22bの上方側端部と絶縁スペーサ21b間には接地装置付断路器26bを構成し、また固定接続導体13における分岐部22cの下方側端部と絶縁スペーサ21c間には接地装置付断路器26cを構成し、さらに固定接続導体13の右方側端部と絶縁スペーサ21d間には接地装置付断路器26dを構成している。
次に、上述した接地装置付断路器26aの構成について説明する。
絶縁スペーサ21aの中心導体には接続導体10aが固定されており、この接続導体10aには可動接触部11aの基部側が可回転的に連結されている。可動接触部11aの自由端側には固定接触部12aが対向配置され、この固定接触部12aは上述した固定接続導体13に固定されている。また詳細を後述するように可動接触部11aには絶縁ロッド16aを介して操作器20aが連結され、この操作器20aによって可動接触部11aが固定接触部12aに対して開閉駆動されると共に、可動接触部11aを断路位置からさらに接地位置まで駆動したとき可動接触部11aと接触する接地固定接触子17aが設けられている。この接地固定接触子17aは絶縁端子19aによって十字状密閉容器3aから電気的に絶縁した状態で導出されている。
上述した接地装置付断路器26dも同様に構成されている。
絶縁スペーサ21dの中心導体には接続導体10dが固定されており、この接続導体10dには可動接触部11dの基部側が可回転的に連結されている。可動接触部11dの自由端側には固定接触部12dが対向配置され、この固定接触部12dは固定接続導体13に固定されている。また詳細を後述するように可動接触部11dには絶縁ロッド16dを介して操作器20dが連結され、この操作器20dによって可動接触部11dが固定接触部12dに対して開閉駆動されると共に、可動接触部11dを断路位置からさらに接地位置まで駆動したときに可動接触部11dと接触する接地固定接触子17dが設けられている。接地固定接触子17dは絶縁端子19dによって十字状密閉容器3aから電気的に絶縁した状態で導出されている。
また、上述した接地装置付断路器26cの構成についてみると、上述した絶縁スペーサ21cの中心導体には接続導体10cが固定されており、この接続導体10cには可動接触部11cの基部側が可回転的に連結され、可動接触部11cの自由端側には固定接触部12cが対向配置され、この固定接触部12cは分岐部22cを介して固定接続導体13に固定されている。また詳細は後述するように可動接触部11cには絶縁ロッド16cを介して操作器20cが連結され、この操作器20cによって可動接触部11cが固定接触部12cに対して開閉駆動されると共に、可動接触部11cを断路位置からさらに接地位置まで駆動したとき可動接触部11cと接触する接地固定接触子17cが設けられている。この接地固定接触子17cも絶縁端子19cによって十字状密閉容器3aから電気的に絶縁した状態で導出されている。
さらに上述した接地装置付断路器26dも同様であり、上述した絶縁スペーサ21bの中心導体には接続導体10bが固定されており、この接続導体10bには可動接触部11bの基部側が可回転的に連結され、可動接触部11bの自由端側には固定接触部12bが対向配置され、この固定接触部12bは分岐部22bを介して固定接続導体13に固定されている。また詳細は後述するように可動接触部11bには絶縁ロッド16bを介して操作器20bが連結され、この操作器20bによって可動接触部11bが固定接触部12bに対して開閉駆動されると共に、可動接触部11bを断路位置からさらに接地位置まで駆動したとき可動接触部11bと接触する接地固定接触子17bが設けられている。この接地固定接触子17bは絶縁端子19bによって十字状密閉容器3aから電気的に絶縁した状態で導出されている。
接地装置付断路器26a,26dでは、三相の固定接続導体13が水平面に並置されているため一相分のみが表示されているのに対して、接地装置付断路器26b,26cでは並置方向が異なり三相分が表示されていることを考慮すると、上述の説明からも分かるように各接地装置付断路器26a〜26dは、開閉動作方向はそれぞれ異なるが、全体的な基本構成はほぼ同様である。さらに各接地装置付断路器26a〜26dにおける操作系の構成について説明する。
十字状密閉容器3aの外部に配置した操作器20db,20cにはリンク25b,25cの一端が連結され、リンク25b,25cの他端には操作器20db,20cからの操作力を受けて回転する回転軸24b,24cが機械的に連結されている。詳細な図示を省略しているが、操作器20a,20dも同様の構成であり、それぞれ同様の回転軸24a,24dを有しており、この回転軸24a,24dを回転させることによって絶縁ロッド16a,16bを介して可動接触部11a,11dを回動させ、固定接触部12a,12dから可動接触部11a,11dを開路することができるように構成されている。
図2は、接地装置付断路器26dを代表して拡大表示しており、図3は、図2のA−A線に沿った断面図であり、これら両図を用いてさらに操作系の構成について説明する。
十字状密閉容器3aの側壁には気密保持部材18dが設けられ、この気密保持部材18dによって気密を保持しながら十字状密閉容器3a外から内部に回転軸24dが挿入され、この回転軸24dの挿入側端は軸受27dによって可回転的に保持されている。回転軸24dには絶縁ロッド16dを介して可動接触部11dの中間部が連結されており、回転軸24dの回転に伴って可動接触部11dは接続導体10dとの連結部を中心として回動する。しかも、可動接触部11dは操作器10dによって3位置をとるように構成されている。つまり、実線で示したように可動接触部11dが固定接触部12dと接触した断路器の閉路位置と、一点鎖線で示したように可動接触部11dが固定接触部12から開離した断路器の断路位置と、点線で示したように可動接触部11dが固定接触部12から開離すると共に接地固定接触子17dと接触した接地開閉器の接地位置とをとることができる。こうして、各接地装置付断路器26a〜26dは、断路器と接地開閉器とを一体的に構成したものであることが分かる。
また三相一括構成については前述したが、図3は示したように回転軸24dには、その軸方向にずらして三相分の絶縁ロッド16dの一端が連結され、各絶縁ロッド16dの他端が三相分の可動接触部11dにそれぞれ連結されている。従って、操作器20dによって回転軸24dを回転駆動すると、三相分の可動接触部11dが同時に開閉駆動されて三相一括型として動作する。このような三相一括型の構成は、他の各接地装置付断路器26a〜26cについても同様である。
ところで、一つの十字状密閉容器1内に4つの接地装置付断路器26a〜26dを構成すると、比較的大きな4つの操作器20a〜20dの配置を考慮する必要がある。しかし、ここで各操作器20a〜20dは、十字状密閉容器3aの外部に適度に分散して配置することができる。例えば、操作器20bおよび操作器20cは図示のように分岐部8,9の側方部に配置し、また操作器20aと操作器20dは詳細な図示を省略したが操作器20bおよび操作器20cと干渉しないように主体部7の側方部にそれぞれ配置することができるが、その他の位置に配置しても良い。いずれにしても、近接して4台の操作器20a〜20dが配置されることになるが、十字状密閉容器1における四方向に形成した各連結部1a〜1dの近傍にそれぞれ接地装置付断路器26a〜26dを構成しているため、各接地装置付断路器26a〜26d間には適度の間隔が得られ、これによって各操作器20a〜20dを適度に分散して配置することができる。しかも、十字状密閉容器1の十字状の形状の特徴を生かして、その外周部の残余空間に各操作器20a〜20dを配置することができるので、ガス絶縁断路装置全体を小型に構成することができる。
またガス絶縁断路器を構成するに際して、十字状密閉容器1内の中間部に固定接続導体13を絶縁支持物15a,15dによって固定し、この固定接続導体13の所定位置に4つの各断路器の固定接触部12a〜12dをそれぞれ固定して接地装置付断路器26a〜26dを構成しているため、固定接続導体13の構成を簡単に、またその支持構成も簡単になる。このとき、十字状密閉容器1内の中央部に固定接続導体13を配置しているため、十字状密閉容器1内の中央部に可動接触部11a〜11dを集中的に配置構成した場合に比べて、4つの接地装置付断路器26a〜26dを十字状密閉容器1の中心部から多少離して配置することができるようになる。これによって、各接地装置付断路器26a〜26dの各操作器20a〜20dを互いに干渉するほど近接させることもなく配置することが可能になる。
しかも、各接地装置付断路器26a〜26dは、開閉方向は異なるものの基本的な構成をほぼ同じにすることができるので、安価なガス絶縁断路装置とすることができる。また、この実施の形態では、可動接触部11a〜11dが固定接触部12a〜12dから開離した断路器の断路位置よりもさらに動作した時、可動接触部11a〜11dが接地固定接触子17a〜17dと接触するように断路器と接地開閉器とを一体的に構成した接地装置付断路器26a〜26dを使用しているため、断路器および接地開閉器のための操作器の数はこれらを別個に構成した場合に比べて少なくなり、その結果、十字状密閉容器1の大きさを抑えることができる。
次に、上述したガス絶縁断路装置を用いて構成したガス絶縁開閉装置について説明する。図4および図5は、ガス絶縁開閉器の正面図および平面図である。
このガス絶縁開閉器は、一回線を構成するもので、特に図4から分かるように遮断器などの受電側に、VCT2、EVT4、他の回線に接続する接続母線5、TR6が他の構成要素として連結された場合を示している。VCT2は付設面に固定されており、このVCT2を遮断器などの受電側に接続するために往復導体ユニット3を用いている。往復導体ユニット3内には、遮断器などの受電側における主回路導体を一端下方に引き込み、VCT2に接続した後に再び立ち上げて主回路導体を同様のレベルに配置している。その後、遮断器などの受電側の主回路導体には、それぞれ断路器を介して主回路導体から切り離し可能にEVT4、接続母線5、TR6が他の構成要素として連結されている。
そこで、往復導体ユニット3にガス絶縁断路装置28を接続している。このガス絶縁断路装置28は図1に示したものであり、その十字状密閉容器1には4つの連結部1a〜1dが形成されているので、往復導体ユニット3の密閉容器3aに連結部1aを耐気密接続する。すると、十字状密閉容器1には3つの連結部1b〜1dが残るので、これを利用して連結部1bにEVT4を連結し、連結部1cには接続母線5を、さらに連結部1dにはTR6を連結している。上述したようにガス絶縁断路装置28は、水平方向に延びた主体部7の軸方向中間部で上下方向にそれぞれ分岐した分岐部8,9を形成した十字状の密閉容器3aを使用しているため、主体部7の軸方向に大型化することなく、また分岐部8,9の軸方向に大型化することなく、EVT4、接続母線5、TR6である他の構成要素との3つの連結部を容易に得ることができる。
しかも、ガス絶縁断路装置28の十字状密閉容器3a内に各連結部1a〜1dに対応する位置にそれぞれ接地装置付断路器26a〜26dを構成しているため、VT4、共通母線5およびTR6は接地装置付断路器26a〜26dによってそれぞれ切り離し可能に構成されたことになる。
例えば、上述したガス絶縁開閉装置において、VCT2を他の部分から切り離す場合、接地装置付断路器26aの開路操作を行う。具体的には操作器20aを駆動し、リンク25aを介して回転軸24aを回転する。回転軸24aの回転駆動により、この回転軸24aに連結した絶縁ロッド16aを介して可動接触部11aを固定接触部10aから切り離して断路器断路位置まで駆動し、その後、可動接触部11aを接地固定接触子17aに接触して接地開閉器の接地状態とする。従って、VCT2の主回路導体を接地して点検などを行うことができる。
また上述したガス絶縁開閉装置において、EVT4を他の部分から切り離す場合、接地装置付断路器26bの開路操作を行う。具体的には操作器20bを駆動して、リンク25bを介して回転軸24bを回転する。回転軸24bの回転駆動により、この回転軸24bに連結した絶縁ロッド16bを介して可動接触部11bを固定接触部10bから切り離して断路器断路位置まで駆動し、その後、可動接触部11bを接地固定接触子17bに接触して接地開閉器の接地状態となる。これによってEVT4の主回路導体は接地されて安全に点検を行うことができるようになる。
さらに共通母線5またはTR6を他の部分から切り離す場合も同様であり、それぞれ接地装置付断路器26cまたは接地装置付断路器26dを開路操作して行う。
このようなガス絶縁開閉装置によれば、4つの連結部1a〜1dを有する十字状密閉容器1を使用したガス絶縁断路器28を使用しているため、この1つの十字状密閉容器1によってVCT2、EVT4、接続母線5およびTR6である他の4つの構成要素との連結部を容易に得ることができる。しかも、1つの十字状密閉容器1の使用だけであり、同部の構成を単純に、また大型化することなく構成することができ、従来のように複数の密閉容器を接続して対応した場合に比べて構成の簡略化を図り、小型化によって付設面積を縮小することもできる。それでいて、4つの各操作器20a〜20dが比較的近傍に配置されているので、その保守点検も容易になる。
上述した実施の形態におけるガス絶縁断路装置では、断路器と接地開閉器を一体的に構成し、可動接触部11a〜11dを固定接触部10a〜10dを開路して断路器を断路状態にした後、可動接触部11a〜11dを接地固定接触子16a〜16dに接触して接地開閉器の接地状態とするようにした接地装置付断路器26a〜26dを用いたが、他の実施の形態では別の構成を採ることができる。例えば、断路器は専用の操作器で開閉操作するようにし、一方、接地開閉器は別に専用操作器で開閉操作するように構成し、断路器は先の実施の形態の場合と同様に十字状密閉容器1の四方向連結部1a〜1dの近傍にそれぞれ構成するが、接地開閉器はそれぞれ都合の良い位置に構成しても良い。
この場合でも、十字状密閉容器1における四方向に形成した各連結部1a〜1dの近傍にそれぞれ断路器を構成する基本構成は同じであるから、各断路器間には適度の間隔が得られ、これによって各操作器20a〜20dを適度に分散して配置することができる。しかも、十字状密閉容器1の十字状の形状の特徴を生かして、その外周部の残余空間に各操作器20a〜20dを配置することができるので、ガス絶縁断路装置全体を小型に構成することができる。
また、ガス絶縁断路器を構成するに際して、十字状密閉容器1内の中間部に固定接続導体13を絶縁支持物15a,15dによって固定し、この固定接続導体13の所定位置に4つの各断路器の固定接触部12a〜12dをそれぞれ固定して断路器を構成する基本構成も同様であるから、固定接続導体13の構成を簡単に、またその支持構成も簡単になる。このとき、十字状密閉容器1内の中間部に固定接続導体13を配置しているため、十字状密閉容器1内の中間部に可動接触部11a〜11dを配置して構成した場合に比べて、4つの断路器を十字状密閉容器1の中心部から多少離して配置することができるようになる。これによって、断路器の各操作器20a〜20dを互いに干渉するよう近接させることもなく配置することが可能になる。
本発明のガス絶縁断路装置は、図4および図5に示したガス絶縁開閉装置の構成に限らず、他の構成のガス絶縁開閉装置にも適用することができる。例えば、十字状密閉容器1内に配置する固定接続導体13や、固定接触部10a〜10dおよび可動接触部11a〜11dから成る断路器は三相一括型として示したが、相分離構成であっても良いし、また三相一括型でも各相導体を一つの平面上に並置するものに限らず、二等辺三角形の各頂点に各相導体を配置したものでも同様に本発明を適用することができる。
1 十字状密閉容器
1a〜1d 連結部
2 計器用変成器
3 往復導体ユニット
4 計器用変圧器
5 接続母線
6 変圧器
7 主体部
8,9 分岐部
10a〜10d 接続導体
11a〜11d 可動接触部
12a〜12d 固定接触部
13 固定接続導体
14a〜14d プレート
15a〜15d 絶縁支持物
16a〜16d 絶縁ロッド
17a〜17d 接地固定接触子
18a〜18d 気密保持部材
19a〜19d 絶縁端子
20a〜20d 操作器
21a〜21d 絶縁スペーサ
22a,22b 分岐部
24a〜24d 回転軸
25a〜25d リンク
26a〜26d 接地装置付断路器
28 ガス絶縁断路器

Claims (1)

  1. 絶縁性ガスを封入した密閉容器内に、固定接触部と、この固定接触部に対して開閉可能な可動接触部とを有する断路器を構成し、前記密閉容器の外部に配置した操作によって前記可動接触部を開閉駆動するように構成したガス絶縁断路装置において、前記密閉容器は4方向に連結部をそれぞれ形成した十字状密閉容器とし、この十字状密閉容器の内部中央部に前記十字状密閉容器から電気的に絶縁した状態で固定接続導体を配置し、前記各連結部の近傍に位置する部分の前記固定接続導体にそれぞれ前記固定接触部を設けると共に、前記各固定接触部に対して開閉可能な前記各可動接触部を配置して4つの断路器を構成し、前記密閉容器の外部に各断路器の前記各可動接触部をそれぞれ開閉駆動する4つの前記操作器を配置したことを特徴とするガス絶縁断路装置。
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