モジュラーかつスペース効率的な構造ソリューション：GIS電圧変換器のコンパクト都市変電所における画期的な応用

課題：従来のGIS電圧変換器のスペース制約​
都市中心部、地下変電所、または高密度配電網では、変電所のスペース資源は非常に限られています。従来のGIS電圧変換器（VTs）は、単独の構造により、物理的なサイズが大きく（400kV機器の場合、フットプリント面積は通常4 m²以上）、コンポーネントが分散し、ガス室の接続点が複雑です。これにより、インストール期間が長くなり、現代のコンパクトな変電所の設計要件を満たすことが難しくなり、都市電力網のアップグレードを制限する主要なボトルネックとなっています。

​解決策：サンドイッチ式モジュラー統合設計​

1. ​統合機能構造​
• ​コア革新：​「VT-遮断開関サンドイッチモジュール」を利用し、電磁気式電圧変換器（VT）と絶縁/接地スイッチを単一のガス室ユニットに統合します。
• ​構造的利点：​従来の個別のコンポーネント間のフランジ接続を排除し、ガス室インターフェースとシールポイントを50%削減し、ガス漏れリスクと潜在的な故障点を大幅に低減します。
• ​例のパラメータ：​400kV GIS VTユニットの長さを≤ 1.8mに圧縮し、配線の複雑さを60%削減します。
2. ​軽量シェル技術​
• ​材料アップグレード：​シェルは高強度アルミニウムマグネシウム合金（引張強度≥350MPa）を採用し、従来の鋼製ケースを置き換え、同等の絶縁強度で壁厚を25%削減します。
• ​スペース圧縮：​全体直径を30%削減（例えば、400kV VTの外径をΦ600mmに最適化）。設備フットプリント面積≤2.5 m²（操作機構を含む）、超狭い2.5m×2.5mシャフトレイアウトに対応します。

​期待される利益：高密度シナリオでの設備標準の再定義​

​適用シナリオの検証​
このソリューションは、東京新宿の地下275kV変電所や上海虹橋ビジネス地区のスマートグリッドプロジェクトなどに導入されています：

• ​スペース適応性：​18m深の地下シャフトに6組の400kV VTを成功裏に統合し、デバイス密度を0.4 units/m²（従来のスキーム≤0.25 units/m²）に達成しました。
• ​信頼性記録：​12ヶ月の連続運転中にゼロシール故障、部分放電<3pC（IEC 62271-203規格を満たしています）。

​結論：コンパクト設計の必然的な進化​
このソリューションは、モジュラー統合（統合）+ 軽量材料（軽量化）+ 構造最適化（コンパクト化）という技術的なアプローチを通じて、GIS電圧変換器の空間効率の境界を再定義します。その価値は、変電所の床面積を35%解放することだけでなく、将来の超高密度都市電力網のためのスケーラブルなハードウェアアーキテクチャの基礎を提供することにもあります。