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362kV一点切超高性能ガス遮断器(GCB)の開発

  • 写真なし遠藤 奎将
  • 写真なし吉岡 芳夫
  • 写真なし佐々木 幸司
362kV一点切りガス遮断器

写真1 362kV一点切りガス遮断器

362kV一点切りガス遮断器

図1 362kV一点切りガス遮断器

 ガス遮断器GCBは開発されて以来数十年が経過し、66~500kV電力系統の主力遮断器として広く使用されている。日本では、当時、300kV一点切り、550kV二点切りGCBが開発され実用化されていたが、これらのGCBの性能をさらに20%以上も大幅に向上した世界初の362kV一点切りGCBの開発に成功した。

 

 362kV一点切りGCBに要求される性能は、既に開発されている300kV一点切りGCBや550kV二点切りGCBに比べ、進み小電流遮断性能で1.2~1.3倍、大電流遮断性能で1.2~1.4倍、絶縁性能で1.1~1.2倍の苛酷さである。この苛酷な性能を達成するために次の技術を開発した。
  (1)気流解析と電界解析、SF6ガス絶縁破壊確率を連成した、遮断時の過渡絶縁回復特性の高精度な推定手法の開発
  (2)遮断部の3次元気流解析プログラムの開発
  (3)高電圧化にとり最も苛酷な進み小電流遮断性能を大幅に向上させる新型の遮断部ユニットの開発
  (4)大電流遮断性能向上のため流体力学的解析に基づく開極速度、パッファ室圧力と容積及びガス吹付け位相の最適化技術
  (5)大電流アークに曝されても劣化しない(耐アーク性の優れた)ノズル材料の開発

 362kV一点切りGCBで開発されたこれらの技術は国内外の技術動向からみても世界最高レベルのものであり、後年の420kV一点切りGCB、550kV一点切りGCB、1100kV二点切りGCBの開発の礎になると同時に、一層の高信頼化、小形軽量化を促進し電力の安定供給にも大きく貢献することができた。

 362kV一点切りGCBは1985年(昭和50年)時点で37台を納入され順調に稼動している。

 本研究の成果に対して、電気学会は、1986年、遠藤 奎将(日立製作所(株))、吉岡 芳夫(日立製作所(株))、佐々木 幸司(日立製作所(株))に電気学術振興賞(進歩賞)を贈った。

文献

[1] F. Endo, M. Sato, M. Tsukushi, Y. Yoshioka, K. Saito, K. Hirasawa、Analytical Prediction of Transient Breakdown Characteristics of SF6 Gas Circuit Breakers、1989年、IEEE Trans. on Power Delivery, Vol. 4, No. 3, pp. 1731 - 1737 (July, 1989)
[2] J. Ozawa, F. Endo、Measurement of Transient Dielectric Recovery Characteristics by Extra Long Tail Wave Impulse Generator、1988年、9th Int. Conf. on Gas Discharge and their Application, pp.495 - 498 (Sep., 1988)
[3] 筑紫正範、遠藤奎将、黒沢幸夫、佐藤稔、超高圧大容量ガス遮断器における気流解析技術の適用、1989年、電気学会高電圧研究会 HV-89-91 (Dec., 8, 1989)
[4] 遠藤奎将、小林茂夫、吉岡芳夫、ガス遮断器の過渡絶縁特性、1985年、昭60年電気学会 全国大会 No.1338 (1985)
[5] 小林茂夫、遠藤奎将、吉岡芳夫、ガス遮断器の過渡絶縁特性(その2)、1985年、昭60年電気学会 東京支部大会 No.165 (1985)
[6] 遠藤奎将、小林茂夫、吉岡芳夫、ガス遮断器の過渡絶縁耐力の推定(その3)、1986年、昭61年電気学会 全国大会 No.1272 (1986)
[7] 筑紫正範、遠藤奎将、平沢邦夫、気流解析によるGCBノズル構造開発の一手法(420kV一点切りGCBの開発 その1)、1987年、昭62年電気学会 全国大会 No.1308 (1987)
[8] 小林茂夫、遠藤奎将、樫村勝一、ガス遮断器の進み小電流遮断性能検証簡易試験法(420kV一点切りGCBの開発 その1)、1987年、昭62年電気学会 全国大会 No.1255 (1987)
[9] 佐藤稔、遠藤奎将、平沢邦夫、吉岡芳夫、420kV 40kA一点切りGCB遮断部の開発、1987年、昭62年電気学会 全国大会 No.1246 (1987)
[10] 筑紫正範、佐藤稔、遠藤奎将、吉岡芳夫、平沢邦夫、佐々木幸司、GCBの解析技術と420kV一点切りGCBの開発、1988年、昭63年電気学会 全国大会 No.S12-1 (1988)

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キーワード

ガス遮断器、ガス絶縁開閉装置、SF6ガス、GCB、GIS、開閉保護装置、変電
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