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公開番号2024169100
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023086296
出願日2023-05-25
発明の名称開閉装置
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類H02B 13/035 20060101AFI20241128BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】機器の絶縁設計許容値を超える電圧が印加されるのを防止することができる開閉装置を提供すること。
【解決手段】実施形態の開閉装置は、第1主母線と、第2主母線との間に接続される。第1主母線は、第1周波数の交流を送電する。第2主母線は、第1周波数とは異なる第2周波数の交流を送電する。開閉装置は、第1-1断路器と、第1-2断路器と、第1支線と、第2-1断路器と、第2-2断路器と、第2支線とを持つ。第1支線の第1端が第1主母線に接続され第1主母線に近い順に第1-1断路器と第1-2断路器が直列に設けられている。第2支線の第1端が第2主母線に接続され第2主母線に近い順に第2-1断路器と第2-2断路器が直列に設けられている。第1支線の第2端と、第2支線の第2端は、互いに接続されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１周波数の交流を送電する第１主母線と、前記第１周波数とは異なる第２周波数の交流を送電する第２主母線との間に接続される開閉装置であって、
第１端が前記第１主母線に接続され、前記第１主母線に近い順に第１－１断路器と第１－２断路器が直列に設けられた第１支線と、
第１端が前記第２主母線に接続され、前記第２主母線に近い順に第２－１断路器と第２－２断路器が直列に設けられた第２支線と、
を備え、
前記第１支線の第２端と、前記第２支線の第２端が、互いに接続されている、
開閉装置。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
前記第１支線における前記第１－１断路器と、前記第１－２断路器の間に設けられた第１接地開閉器と、
前記第２支線における前記第２－１断路器と、前記第２－２断路器の間に設けられた第２接地開閉器と、
を更に備える、請求項１記載の開閉装置。
【請求項３】
前記第１支線と、前記第２支線が接続されている箇所に接続された第３支線を更に備え、
前記第３支線には、少なくとも前記第１周波数と前記第２周波数のいずれかで選択的に運転可能な発電機が接続される、
請求項１記載の開閉装置。
【請求項４】
前記第１－２断路器と前記第２－２断路器とが一つのタンクに収納されている、
請求項１記載の開閉装置。
【請求項５】
前記第１－２断路器と前記第２－２断路器は、可動部が共通化された３ポジション断路器を形成し、同時に導通状態とならないように構成されている、
請求項４記載の開閉装置。
【請求項６】
前記３ポジション断路器に、避雷器、計器用変圧器、および接地開閉器のうち一部または全部が取り付けられている、
請求項５記載の開閉装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、開閉装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
日本国内では、東西で５０［Ｈｚ］、６０［Ｈｚ］と電力系統の周波数が異なっており、その境目となる周波数変換所近辺の発電所では異なる周波数に対応した送変電設備が必要とされる場合がある。その発電所では、東西どちらの電力系統へも電力を供給することが出来るよう５０［Ｈｚ］の電力を発電する発電機と６０［Ｈｚ］の電力を発電する発電機のそれぞれを有している場合がある。そのような発電所における変電設備においては、通常送変電の信頼性を高める際に採用される二重母線方式を経済性の観点から採用しており、片方の主母線に５０［Ｈｚ］の電力、他方の主母線に６０［Ｈｚ］の電力を送電するといった方式をとっている。このような送電方式を取る場合、それぞれの主母線のうち同相の主母線を接続する母線用断路器同相主回路（以下、単に主回路と称する）の片方の端子には５０［Ｈｚ］、他方の端子には６０［Ｈｚ］の電圧が印加される。母線用断路器同相主回路とは、分岐点から分岐する線路に発電所が接続され、分岐点の両側に断路器がそれぞれ設けられたものである。それぞれの電圧を対地電圧で考えた場合、主回路の端子間には最大で対地電圧の２倍の電位差が生じる。図１は、主回路の端子間に発生する電位差を示す図である。図中、実線は６０［Ｈｚ］の電位、破線は５０［Ｈｚ］の電位、一点鎖線は端子間に発生する電位差を表している。
【０００３】
図１に示す電位差は、二重母線方式の二つの主母線に同じ周波数の電力が流れる場合は通常起こりえない事象ではあり、仮にその電位差が発生したとしても機器の絶縁設計の範疇であることから問題となることは無い。しかしながら、電位差が最大となるタイミングで主回路のうち一方の断路器に雷サージが印加された場合には、電位差が系統の対地電圧と雷サージの合成となり、機器の絶縁設計許容値を超過する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００１－１２８３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、機器の絶縁設計許容値を超える電圧が印加されるのを防止することができる開閉装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の開閉装置は、第１主母線と、第２主母線との間に接続される。第１主母線は、第１周波数の交流を送電する。第２主母線は、第１周波数とは異なる第２周波数の交流を送電する。開閉装置は、第１－１断路器と、第１－２断路器と、第１支線と、第２－１断路器と、第２－２断路器と、第２支線とを持つ。第１支線の第１端が第１主母線に接続され第１主母線に近い順に第１－１断路器と第１－２断路器が直列に設けられている。第２支線の第１端が第２主母線に接続され第２主母線に近い順に第２－１断路器と第２－２断路器が直列に設けられている。第１支線の第２端と、第２支線の第２端は、互いに接続されている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
主回路の端子間に発生する電位差を示す図。
各実施形態に係る開閉装置１００または開閉装置１００Ａを含むガス絶縁装置１の模式図。
第１の実施形態に係る開閉装置１００の構成の一例を示す図。
第２の実施形態に係る開閉装置１００Ａの構成の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態の開閉装置を、図面を参照して説明する。
【０００９】
図２は、各実施形態に係る開閉装置１００または開閉装置１００Ａを含むガス絶縁装置１の模式図である。開閉装置１００の主母線は三相で構成されるが、そのうちの代表する相に対して符号を付している。開閉装置１００は、変電所や発電所などから送られてくる三相交流回路のそれぞれの相の主母線が一括にまとめられている。開閉装置１００は、例えば、第１主母線１０と、第２主母線２０とを備える。それらの間に接続される開閉装置１００または１００Ａには、発電機２００が接続される。第１主母線１０には、例えば、５０［Ｈｚ］の周波数で電圧が変動する電流が流れており、第２主母線２０には、例えば、６０［Ｈｚ］の周波数で電圧が変動する電流が流れている。開閉装置１００は、密閉されてＳＦ６（六フッ化硫黄）等の絶縁ガスが封入される。
【００１０】
（第１の実施形態）
図３は、第１の実施形態に係る開閉装置１００の構成の一例を示す図である。開閉装置１００は、第１支線１１０と、第２支線１２０と、第３支線１３０とを備える。第１支線１１０の第１端１１０Ａは、ＢＵＳに収容された第１主母線１０に接続され、第２端１１０Ｂは第２支線１２０に接続される。第２支線１２０の第１端１２０Ａは、他のＢＵＳに収容された第２主母線２０に接続され、第２端１２０Ｂは第１支線１１０の第２端１１０Ｂに接続される。第３支線１３０は、第１支線１１０と第２支線１２０が接続されている箇所と、発電機２００とを接続する。開閉装置１００は、更に、第１断路器ＤＳ１－１と、第２断路器ＤＳ１－２と、第１断路器ＤＳ２－１と、第２断路器ＤＳ２－２と、第１接地開閉器ＥＳ－１と、第２接地開閉器ＥＳ－２とを備える。各断路器は、手動式の断路器でもよいし、機械式の断路器でもよい。なおガス絶縁装置１の主母線には、電流を遮断するための遮断機などが別途設けられるが、これについての図示および説明を省略する。開閉装置１００の各断路器は、例えば、ガス絶縁装置１の遮断機によって、対応する主母線を流れる電流が遮断された状態で開閉操作される。
（【００１１】以降は省略されています）

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