CN103460531A

CN103460531A - 开关装置

Info

Publication number: CN103460531A
Application number: CN2011800699932A
Authority: CN
Inventors: 小林弘嗣; 近藤和文; 细谷亮造
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2011-08-17
Publication date: 2013-12-18
Also published as: KR101545422B1; JP5200191B2; KR20130119500A; JPWO2012147218A1; WO2012147218A1; US20140002961A1; US9166384B2

Abstract

开关装置的框体(1)形成有骨架，该骨架是通过将纵深方向框架(4、5)及宽度方向框架(6)与立设于长方体的四角的纵框架(2a、2b)结合而形成的，在纵深方向的中间部至少具有左右一对中间纵框架(3a)，将中间纵框架(3a)的前后分隔开的钢板制的隔板(11～14)固接于中间纵框架(3a)的整个纵向上，另外，在底面侧的纵深方向框架(5)上中间纵框架(3a)的下部附近设有用于将框体(1)固定于基础面的固定孔。

Description

开关装置

技术领域

本发明涉及一种例如在电力的送配电及受电设备等中使用的开关装置，尤其涉及其框体结构。

背景技术

作为考虑了抗震性能的现有开关装置的技术，公开了例如图8所示使用中空钢材作为主要的焊接骨架钢材、并在其上组合截面呈L字状钢材、截面呈コ字状钢材的框体结构。具体而言，通过将高度方向的中空钢材41、宽度方向的中空钢材42、纵深方向的中空钢材43与配置在框体的基础部的纵深方向上的截面呈L字状的基础钢材44组合在一起，并且恰当地将它们与截面呈コ字状的钢材等组合并对整体进行焊接结合来形成框体的骨架，从而实现刚度的提高。在外表面安装有焊接面板45(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利实开昭61－10004号公报(第2页，图2)

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献1所示的现有框体结构中，在开关装置的高度、宽度、纵深增加的情况下，或在装设于开关装置的断路器等主电路设备的重量增加的情况下，框体的刚度降低，可能难以确保抗震性能。

作为提高框体的刚度的手段，可考虑追加作为骨架的钢材，增加钢材的尺寸，但这会导致框体的重量增加和尺寸扩大，对刚度的提高施加负面影响。另外，钢材的追加和尺寸扩大存在材料和作业时间增加而使成本增加这样的问题。

本发明为解决上述问题而作，其目的在于提供一种即便在框体的尺寸增加或装设的主电路设备的重量增加的情况下，也能确保必要的刚度且抗震性优异的开关装置。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的开关装置将包括断路器的主电路设备和控制主电路设备的控制设备收容于呈长方体的框体，框体形成有骨架，该骨架是通过将纵深方向框架及宽度方向框架与立设于长方体的四角的纵框架结合而形成的，在框体的纵深方向的中间部至少具有左右一对中间纵框架，将中间纵框架的前后分隔开的钢板制的隔板固接于中间纵框架的整个纵向上，在位于框体的底面侧的纵深方向框架的至少设有隔板的中间纵框架的下部附近设有用于将框体固定于基础面的固定部。

发明效果

根据本发明的开关装置，在框体的纵深方向的中间部至少具有左右一对中间纵框架，将中间纵框架的前后分隔开的钢板制的隔板固接于中间纵框架的整个纵向上，在位于框体的底面侧的纵深方向框架的至少设有隔板的中间纵框架的下部附近设有用于将框体固定于基础面的固定部，因此，即便在开关装置的尺寸和重量增加的情况下，也能抑制骨架构件的大幅追加和尺寸的增大并能维持框体的刚度，因此，能抑制成本的上升。另外，能获得抗震性优异的开关装置。

附图说明

图1是表示本发明实施方式一的开关装置的框体的骨架结构的立体图。

图2是图1的骨架结构的俯视图。

图3是表示本发明实施方式一的开关装置的内部结构的侧剖图。

图4是表示本发明实施方式一的开关装置的内部结构的另一例的侧剖图。

图5是表示本发明实施方式一的开关装置的框体的底面部的俯视图。

图6是表示本发明实施方式一的开关装置的框体的底面部的另一例的俯视图。

图7是表示本发明实施方式一的开关装置的形成于框体的底面部的固定部的另一例的局部俯视图。

图8是表示现有的开关装置的框体的骨架结构的立体图。

具体实施方式

实施方式一

图1是表示本发明实施方式一的开关装置的框体的骨架结构的立体图，图2是图1的俯视图。

开关装置包括大致呈长方体的框体1，在框体1的内部收容有未图示的断路器、主母线、主电路导体等构成主电路的多个主电路设备和控制主电路设备的控制设备。一般而言，框体内被划分为控制设备室、断路器室、主母线室等，在其中配置有各设备。

本发明的特征在于开关设备的尤其是构成框体的骨架结构，因此，先根据图1、图2从该骨架结构进行说明。

另外，在图1中，朝左侧的粗箭头方向观察到的面为前表面侧，因此，在以下的说明中，前方、后方、左右、侧面、宽度方向、纵深方向等表述以前表面侧为基准。

在图1及图2中，构成框体1的骨架框架在呈长方体状的框体1的四角的垂直方向上配置有由截面呈矩形的中空钢材构成的纵框架2a、2b，在框体1的左右侧面的纵深方向的中间部，朝向垂直方向配置有由截面呈矩形的中空钢材构成的中间纵框架3a、3b。为了将它们连接起来，在顶部侧的左右配置有由截面呈L字状的钢材构成的纵深方向框架4，在底部侧的左右同样地配置有由截面呈L字状的钢材构成的纵深方向框架5，另外，还在宽度方向上配置有由截面呈矩形的中空钢材构成的宽度方向框架6。

此外，在上下方向的中间部也配置有中间纵深方向框架7、中间宽度方向框架8，上述框架彼此通过焊接等一体接合，从而形成框体1的主要骨架。

另外，在背面侧的纵框架2b与宽度方向框架6、8的接合部设有加强板9，在顶部侧的纵深方向框架4与宽度方向框架6等的接合部设有加强板10(参照图2)。

此外，在顶面、两侧面及背面安装有面板(未图示)，并在前表面设有开闭门(未图示)，由它们构成开关装置的框体1的主要部分。

本申请发明的特征是在位于框体1的纵深方向的中间部(在中央部附近)的左右一对中间纵框架3a上设有钢板制的隔板这点，因此，下面对该隔板的结构进行说明。

在中间纵框架3a上以将其前后空间分隔开的方式从上部侧依次配置有上部隔板11、断路器室上部隔板12、断路器室中间部隔板13及断路器室下部隔板14，上述各构件的左右端通过焊接等接合、固接于中间纵框架3a。隔板彼此间的接合部也通过焊接等固接。

在断路器室上部隔板12和断路器室中间部隔板13上设有用于安装后述轴衬的开口部12a、13a，此外，在断路器室中间部隔板13和断路器室下部隔板14上设有检查口13b、14b。各检查口13b、14b通常安装有盖(未图示)。

这样，以将左右的中间纵框架3a的从最上部到最下部为止堵塞的方式设有从上部隔板11到断路器室下部隔板14为止的各隔板，因此，在如图2那样从上表面观察的情况下，由构成左右侧面的刚性构件(纵框架2a、2b、3a、3b及纵深方向框架4、5等)和以上述中间纵框架3a和各隔板(11～14等)构成的刚性构件,形成了H形的刚性结构。

这种结构与没有隔板的结构比较，预计框体1的固有频率提高约20％左右，因此，不用增大框架的大小和截面积，就能提高开关装置的框体1的刚度。

另外，对将该隔板11～14如图那样一分为四的情况进行了说明，但分割数并不限定于此，另外，也可不分割而由一块隔板构成。

另外，也可用多个宽度方向框架将左右的中间纵框架3a间连接起来，并以堵塞由中间纵框架3a和宽度方向框架形成的开口的方式焊接平板状的钢板来制成隔板。

接着，对将利用图1及图2说明了的框体的骨架具体地用作开关装置的框体的情况进行说明。

图3是使用了图1的框体骨架的开关装置的侧剖图。省略周围的面板、前表面的门等。另外，在内部收容的设备也仅显示出需要说明的部分。

中间纵框架3a被配置在装设于开关装置的主电路设备的重量所集中的开关装置在前后方向上的中间部。此外，在该中间纵框架3a上固接有之前说明过的上部隔板11、断路器室上部隔板12、断路器室中间部隔板13、断路器室下部隔板14。比这些隔板更靠前方侧的部分例如是收容真空断路器这样的断路器(未图示)的断路器室15，比隔板更靠后方侧的部分是收容主母线16的主母线室17。

在断路器室上部隔板12的开口部12a(参照图1)安装有上部轴衬18a。在该上部轴衬18a上贯穿设置有上部一次端子19a。在上部一次端子19a的后方连接着上部导体20，该上部导体20贯穿计量仪器用变流器21而与外部连接。

另外，在断路器室中间部隔板13的开口部13a(参照图1)安装有下部轴衬18b。在下部轴衬18b上贯穿设置有下部一次端子19b，其后方的主母线室17侧分别与三相的主母线16连接。主母线室隔板22以覆盖主母线室17的上部及后部的方式被螺栓等旋紧而固定于框体侧。这样，由断路器室中间部隔板13、断路器室下部隔板14、主母线室隔板22围住而形成的空间为主母线室17。

虽然省略了断路器室15内的图示，但例如收容有能从前表面侧进出的断路器，从断路器的背面的上部侧导出上部端子，从下部侧导出下部端子，上部端子与贯穿上部轴衬18a设置的上部一次端子19a连接，下部端子与贯穿下部轴衬18b设置的下部一次端子19b连接。

另外，断路器室15的上方为收容控制设备的控制器室23，其被隔板等恰当地分隔划分，但由于不是本申请发明的主要部分，因此省略详细的说明。

如图3所示，各隔板11～14与中间纵框架3a形成一体而成为强度部件，起到了提高框体1的刚度的作用，并且断路器室上部隔板12、断路器室中间部隔板13、断路器室下部隔板14构成收容断路器的断路器室15的间壁的一部分，此外，还兼用作对断路器室15和主母线室17进行划分的间壁。此外，通过在预先定位并配置于开关装置框体的中间部的上述隔板上安装上部轴衬18a及下部轴衬18b，能容易调节一次端子的尺寸。

另外，通过在上述隔板上安装占开关装置质量的较大比例的上述零件，能用该部分支承开关装置的主要质量，并能实现开关装置整体的刚度提高。

图4是表示开关装置的内部结构的另一例的侧剖图。与图3相同的部分由相同符号表示并省略说明，以不同点为中心进行说明。

从上部隔板11到断路器室下部隔板14为止均固接于中间纵框架3a，这与图3相同。不同点为形成主母线室17的空间的主母线室隔板的结构。

当开关装置大型化时，除了至此说明了的中间纵框架3a以外，在靠近背面侧的纵框架2b一侧也如图那样设有中间纵框架3b。因此，利用该中间纵框架3b，此外，还在中间纵框架3b上追加宽度方向框架24和纵深方向框架25，以用作主母线室17后部侧的隔板的安装构件。

即，通过焊接等将主母线室上部隔板26安装于宽度方向框架24和纵深方向框架25，并通过焊接等将主母线室后部隔板27安装于宽度方向框架24和中间纵框架3b。藉此，由断路器室中间部隔板13、断路器室下部隔板14、主母线室上部隔板26、主母线室后部隔板27围住的空间为主母线室17。

另外，在主母线室后部隔板27上还设有检查口(未图示)，在该检查口通常安装有盖(未图示)。

这样，在比中间纵框架3a更靠里侧的位置设有别的中间纵框架3b的情况下，通过利用该别的中间纵框架3b来安装构成主母线室17的隔板，隔板与框架形成为一体而能提高刚度，因此，能进一步提高开关装置的框体的刚度。

在以上说明中，对将纵框架和宽度方向框架设为中空钢材，并将上下的纵深方向框架设为截面呈L字状的钢材的情况进行了说明，但框架的材料并不限定于此，只要根据框体的大小、收容设备的荷重、配置等恰当地选择中空钢材、L字状钢材、槽形钢材或H形钢材等来分别使用即可。另外，在为中空钢材的情况下，除了截面为矩形以外，也可以是截面呈圆形、截面呈三角形等的中空钢材。

然而，至少在施加有较大荷重的中间纵框架3a的部分使用截面呈矩形的中空钢材是较为理想的，另外，作为四角的支柱的纵框架2a、2b也使用中空钢材是较佳的。若将钢材截面的边的长度和截面积设为相同，将等边L字状钢材与正方形的中空钢材进行比较，则中空钢材的截面惯性矩较大，这是众所周知的，特别地，若施加有荷重的构件使用中空钢材，则可对提高刚度发挥出效果。

接着，对本申请发明的另一个特征部分即基础的固定部进行说明。

图5是从上方观察开关装置的框体1的底面部的俯视图。如图5所示，在配置于开关装置的框体1的底面的由L字形钢材构成的纵深方向框架5上设有基础焊接用孔28，该基础焊接用孔28是通过焊接固定于厂房侧的基础部的固定孔。该基础焊接用孔28设于构成开关装置的框体1的主要骨架的纵框架2a、2b和中间纵框架3a、3b的下部附近，即设于与上述框架相邻的位置。通常，四角的纵框架2a、2b的附近固定于基础，但在配置于中间部并固接着隔板的中间纵框架3a的下部附近也必定设置基础焊接用孔28，并将其固定于基础，这点是本申请的特征部分。

图6是将框体1固定于地面的固定部的另一例，其是与图5相同地从上方观察开关装置的框体1的底面部的俯视图。对与图5相同的部分标注相同的符号并省略说明。

如图所示，在配置于底面的由L字形钢材构成的纵深方向框架5上设有基础旋紧用孔29，该基础旋紧用孔29用于用螺栓等旋紧固定于厂房的地面的基础部。该基础旋紧用孔29与图5相同地设于构成开关装置框体1的骨架的纵框架2a、2b和中间纵框架3a、3b的下部附近，即设于与上述框架相邻的位置。在该情况下，在中间纵框架3a的下部附近也必定设有固定孔29，这点是本申请的特征部分。

这样，在框体1的主要骨架附近固定于基础，另外在固接着隔板的中间框架3a的下部附近必定设置固定孔来进行固定，因此，除了上述因在中间框架的整个面上设有隔板而实现的刚度提高之外，将框体安装于基础时的刚度也提高了，藉此，能实现抗震性的提高。

图7是进一步表示基础固定部的另一例的局部俯视图。在图中，代表性地示出了中间纵框架3a的下部附近，但其他部分相同。

图7(a)是将切开通孔的一部分而形成的基础旋紧用缺口部30设为固定部的图，图7(b)是将切成U字状而形成的基础旋紧用缺口部31设为固定部的图。通过设为缺口形状，可增加与基础螺栓在框体1的宽度方向上对位的裕度，因此，框体的设置变得容易。

图7(c)是通过焊接将另一构件即基础固定板32固接于纵深方向框架5，并在其上设有基础旋紧用孔33的图。在该情况下，设置于基础面的基础螺栓的配置自由度增大。

如上所述，根据实施方式一的开关装置，在包括断路器的主电路设备和控制主电路设备的控制设备收容于呈长方体的框体的开关装置中，框体形成有骨架，该骨架是通过将纵深方向框架及宽度方向框架与立设于长方体的四角的纵框架结合而形成的，在框体的纵深方向的中间部至少具有左右一对中间纵框架，将中间纵框架的前后分隔开的钢板制的隔板固接于中间纵框架的整个纵向上，在位于框体的底面侧的纵深方向框架的至少设有隔板的中间纵框架的下部附近，设有用于将框体固定于基础面的固定部，因此，尤其提高了荷重的负载较大的框体的中间部的刚度，即便在开关装置的尺寸和重量增加的情况下，也能抑制骨架构件的大幅追加和尺寸的增大，并能维持框体的刚度，因此，能抑制成本的上升。

另外，开关装置的框体的主要骨架的下部附近、尤其是固接有隔板并被施加较大荷重的中间纵框架的下部附近被可靠地固定于基础，因此，提高了开关装置的刚度，能获得抗震性优异的开关装置。

另外，位于隔板的前方并收容断路器的断路器室和位于后方并收容主母线的主母线室被隔板划分，并且连接断路器与主母线的轴衬安装于隔板，因此，除了上述效果之外，隔板还兼用作划分断路器室和主母线室的隔板，因此，无需另行设置划分用的隔板，此外，通过将主电路的轴衬安装于隔板，可容易进行尺寸调节，并能实现组装作业时间的缩短。

另外，构成框体的各框架中的至少设有隔板的中间纵框架使用截面呈矩形的中空钢材，因此，不用增加框体的重量，就能提高刚度。

符号说明

1 框体

2a、2b 纵框架

3a、3b 中间纵框架

4、5 纵深方向框架

6 宽度方向框架

7 中间纵深方向框架

8 中间宽度方向框架

9、10 加强板

11 上部隔板

12 断路器室上部隔板

12a、13a 开口部

13 断路器室中间部隔板

13b、14b 检查口

14 断路器室下部隔板

15 断路器室

16 主母线

17 主母线室

18a 上部轴衬

18b 下部轴衬

19a 上部一次端子

19b 下部一次端子

20 上部导体

21 计量仪器用变流器

22 主母线室隔板

23 控制器室

24 宽度方向框架

25 纵深方向框架

26 主母线室上部隔板

27 主母线室后部隔板

28 基础焊接用孔

29、33 基础旋紧用孔

30、31 基础旋紧用缺口部

32 基础固定板

Claims

1.一种开关装置，包括断路器的主电路设备和控制所述主电路设备的控制设备收容于呈长方体的框体，其特征在于，

所述框体形成有骨架，该骨架是通过将纵深方向框架及宽度方向框架与立设于所述长方体的四角的纵框架结合而形成的，

在所述框体的纵深方向的中间部至少具有左右一对中间纵框架，将所述中间纵框架的前后分隔开的钢板制的隔板固接于所述中间纵框架的整个纵向上，

在位于所述框体的底面侧的纵深方向框架的至少设有所述隔板的所述中间纵框架的下部附近，设有用于将所述框体固定于基础面的固定部。

2.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，

位于所述隔板的前方并收容所述断路器的断路器室和位于后方并收容主母线的主母线室被所述隔板划分开，并且连接所述断路器与所述主母线的轴衬安装于所述隔板。

3.如权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于，

构成所述框体的各所述框架中的至少设有所述隔板的所述中间纵框架使用截面呈矩形的中空钢材。