JP2005204464A - 配電盤 - Google Patents

Abstract

【課題】
ジュール熱が小さく放熱効果の良いブスバーを有し，標準化が簡単にでき組立作業性が良く，さらに，回路遮断器の定格電流が変更になっても簡単に対応できる配電盤を提供する。
【解決手段】
平板状ブスバー１１及び断面がＬ字状ブスバー１２Ａ，Ｌ字状ブスバー１２Ｂ，Ｌ字状ブスバー１２Ｃ，Ｌ字状ブスバー１２ＤをねじでＨ字を形成するように結合し，Ｌ字状ブスバー１２Ａ，Ｌ字状ブスバー１２Ｃを共通の絶縁バー１３にねじで固定し，絶縁バー１３は絶縁ブロック１４を介して発電機盤１の枠体の横桟１５に固定される。一方，Ｌ字状ブスバー１２Ｂ，Ｌ字状ブスバー１２Ｄには連結バー１０がねじで接続され縦ブスバー群８と回路遮断器の上側端子３ａが接続されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は，大電流容量の配電盤に使用されるブスバーの構成に関する。

図８は，特許文献１に開示されている従来の配電盤を裏面から見た図である。この配電盤は３台の三相発電機を搭載した船舶用の配電盤であって，それぞれの発電機に対応して３台の３極型回路遮断器５１，５１，５１が水平方向に配置されている。それぞれの回路遮断器５１は上側に各相に対応する３個の負荷側端子５２が設けられ，下側に発電機からのケーブルが接続される３個の電源側端子５３が設けられている。また，配電盤の上部には電気負荷が接続される水平方向に延びる三相のブスバー５４，５４，５４が配置されており，各相のブスバー５４と各回路遮断器５１の対応する相の負荷側の端子５２とが縦方向に配置されたブスバー５５，５５，５５によって接続されている。このブスバー５４及びブスバー５５としては，加工や取扱いの容易性及びジュール熱の放散性などを考慮して薄い帯状の銅板が使用されていた。
一方，最近，スペースセービングの点で配電盤に小型化が要求されるとともに，安全面を考慮して，充電部であるブスバー５４やブスバー５５が設置される部分の区画化も要求されるようになってきた。
特開２００１−３５２６１７号公報

上述したようなブスバー５４及びブスバー５５は電流によるジュール熱に耐えられるだけの断面積を有するものが選択される。例えば，ブスバー５５の場合は回路遮断器の定格電流に応じた断面積を有するものが選択される。ブスバーの断面積を大きくする方法としてブスバーの巾を大きくする方法があるが，例えばブスバー５５の巾を大きくすると配電盤の全体的な巾寸法が大きくなるという問題がある。また，ブスバーの厚みを大きくしたり複数のブスバーを小さい間隙で重ねるように並行配列させる方法もあるが，十分な放熱効果が得られないという問題や，表皮効果により実質的断面積が小さくなるという問題があり，所定の温度以下に抑えるためにはより大きな断面積を有するようにブスバーを構成する必要があった。また，回路遮断器の定格電流が変更になったような場合は，ブスバー全体を取り替えなければならないというような問題や，その結果，ブスバーの設置部分の区画化部材の変更も必要になるという問題があった。

したがって，本願発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって，より小さい断面積のブスバーを使用することができ，かつ，部品の標準化が簡単にでき組立作業も容易な配電盤を提供することを目的とする。

上記の問題を解決するために，請求項１の発明は，相ごとに並行して配置される複数のブスバーからなるブスバー群を有する配電盤において，ブスバー群は，平板帯状の第１ブスバーといずれも断面がＬ字状であって第１ブスバーと並行するように設けられる第２，第３，第４及び第５のブスバーとを有し，第２及び第３のブスバーは第１のブスバーを挟むように第１のブスバーの一方の端縁に沿って取り付けられ，第４および第５のブスバーは第１のブスバーを挟むように第１のブスバーの他方の端縁に沿って取り付けられ，結合された状態の断面が略Ｈ字状なるように構成することが可能であって，少なくとも第１ブスバーと第２ブスバーと第４ブスバーとを結合して有することとしている。

請求項１の発明によれば，ブスバー群が平板状のブスバーと断面がＬ字状のブスバーとが組み合わされるため重なる部分が少なく，平板を重ねて使用するよりも表皮効果が小さく空冷効果も大きいため，より小さい断面積のブスバーで配電盤を構成できる。さらに，Ｌ字状のブスバーが用いられているため大きい強度が得られる。例えば短絡電流が流れたような場合に相間のブスバー群間に作用する吸引力や反発力に対してもより大きい耐性を有する。さらに，第１ないし第５のブスバーを全て結合すると断面がＨ字状になり，縦横の比率の小さいコンパクトな占有スペースとなり，ブスバースペースの区画化や他の部材の装着を容易にできる。また，複数の並行するブスバーの第２ないし第５のブスバーを適宜省略又は追加することによってブスバーの断面積を簡単に変更することができるほか，占有スペースはＨ字状に結合したときのスペースより大きくならないため区画化もＨ字状の場合と同じ部材で達成できる。このように，請求項１の発明は，ブスバーの総量を少なくできるとともに品質の向上が図れ，さらに部品の標準化が可能で組み立て作業も容易なコンパクトな配電盤を構成できるという効果を奏する。

本発明を実施するための最良の形態を，図１ないし図７に示されている実施例において説明する。
図２は，本発明による配電盤の全体の外観を示す正面図及び側面図であって，３台の発電機を搭載する船舶の主配電盤である。この配電盤は，三相の発電機１台ごとに設けられる３台の発電機盤１とその両側に連結配置される２台の給電盤２を有する。発電機において発生した電力は発電機盤1において受電され，発電機盤１に収納されている回路遮断器３を介して給電盤２に配電されて複数の回路遮断器４を介して複数の負荷に給電される。それぞれの発電機盤１及びそれぞれの給電盤２は互いに分離可能であって，図３は１台の発電機盤１の内部を裏面左下方から見た斜視図である。

図３において，回路遮断器３は三相分の上側の端子３ａ及び下側の端子３ｂを有し，それぞれの下側の端子３ｂには発電機からのケーブルを接続する銅製の延長端子板６が取り付けられている。
この発電機盤１の上部には他の発電機盤１や給電盤２に延びる三相の銅製平板状の横ブスバー７が取り付けられており，裏面側側部には上下方向に延びる三相の銅製の縦ブスバー群８が取り付けられている。さらに，各相の横ブスバー７と対応する各相の縦ブスバー群８とを接続する銅製の各相の連結バー９，各相の縦ブスバー群８と対応する回路遮断器３の各相の上側の端子３ａとを接続する銅板製の各相の連結バー１０が設けられている。

次に，本願発明の最も特徴的な縦ブスバー群８について詳細に説明する。図１は，図３においてＸ−Ｘから見た縦ブスバー群８，上側の端子３ａ及び連結バー１０を示している。縦ブスバー群８は，互いに並行して設けられる銅製平板状のブスバー１１及び断面がＬ字状の４本の銅製のブスバー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ（以下総称する場合はＬ字状ブスバー１２という。）から構成されている。図１において，ブスバー８を構成するこれらのブスバーは，Ｌ字状ブスバー１２ＡとＬ字状ブスバー１２ＣをそれぞれＬ字の一方の辺で協働して平板状ブスバー１１の巾方向の右側部分を挟むように配置し，同様にＬ字状ブスバー１２ＢとＬ字状ブスバー１２Ｄを平板状ブスバー１１の左側部分を挟むように配置して，全体の断面がＨ字状なるようにねじで結合される。このように構成された縦ブスバー群８は，Ｌ字状ブスバー１２ＡとＬ字状ブスバー１２ＣのＬ字の他方の辺において各相に共通の絶縁バー１３にねじで固定され，絶縁バー１３は絶縁ブロック１４を介して発電機盤１の枠体の上下方向に適宜配置された複数の横桟１５に固定される。一方，Ｌ字状ブスバー１２Ｂ及びＬ字状ブスバー１２Ｄの他方の辺には連結バー１０がねじで接続され縦ブスバー群８と回路遮断器３の上側の端子３ａが接続されている。なお，より大きな取付強度が必要な場合は，Ｌ字状ブスバー１２ＢとＬ字状ブスバー１２Ｄにも絶縁バー１６を取り付け，絶縁ブロック１７を介して枠体部材に固定することもできる。
図４は縦ブスバー群８の上端部と連結バー９との接続部分を示す図であって，連結バー９は，一端が銅製の接続板１８を介して縦ブスバー群８のＬ字状ブスバー１２ＢとＬ字状ブスバー１２Ｄとに接続され他端が横ブスバー７に接続されている。

上述のように断面がＨ字状なるように構成された縦ブスバー群８は，たとえば図５に示されているように，Ｌ字状ブスバー１２ＡとＬ字状ブスバー１２Ｃのいずれか一方，そして／又は，Ｌ字状ブスバー１２ＢとＬ字状ブスバー１２Ｄのいずれか一方を省略することができ，総断面積の小さいブスバー構成を簡単に実現できる。したがって，通電電流の小さい配電盤や大きい配電盤間での部品の標準化ができ，さらに，組み立てられた配電盤のＬ字状ブスバー１２を増減することによって仕様変更にも簡単に対応できる。

図６は，上述のような特徴を有する縦ブスバー群８を利用した他の実施例の説明図であって，１相分の縦ブスバー群８だけが示されている。この実施例の配電盤は，別々の発電機から電力を受電し共通の負荷に電力を供給する２台の回路遮断器を互いに上下方向に配置し，縦ブスバー群８の下端部Ｂに１台目の回路遮断器の負荷側端子を接続し，縦ブスバー群８の中間部Ａに２台目の回路遮断器の負荷側端子を接続する構成になっている。この配電盤の縦ブスバー群８の下半分は１台目の回路遮断器の電流を流せる断面積を有する縦ブスバー群８でよい。しかし，上半分は２台の回路遮断器に流れる電流を流すことができるより大きい断面積の縦ブスバー群８が必要である。このような条件を満足する縦ブスバー群８として，縦ブスバー群８の上端から下端に至る長さを有する平板状ブスバー１１，Ｌ字状ブスバー１２Ａ及びＬ字状ブスバー１２Ｂと，縦ブスバー群８の上端から２台目の回路遮断器が接続される部分までの長さを有するＬ字状ブスバー１２Ｃ及びＬ字状ブスバー１２Ｄとを，それらの上端部を一致させて結合したもの，すなわち，上半分を図５（ａ）の断面形状，下半分を図５（ｅ）の断面形状を有するように構成すればよい。このような構成により，下半分の断面積は上半分の略３／５になる。場合によっては，下半分の平板状ブスバー１１も省略してＬ字状ブスバー１２ＡとＬ字状ブスバー１２Ｃの隙間に延長接続板を挟み込んで回路遮断器の端子と縦ブスバー群８を接続してもよい。

以上のような構成により，結合部以外は平板状ブスバー１１と４個のＬ字状ブスバー１２との間に重なる部分が少ないため表皮効果が小さく総断面積を有効に利用でき，また，表面積も大きいためより空冷効果が大きい。さらに，縦ブスバー群８の専有スペースとしてはＨ字型のものを見込んでおけば上述のような電流の違いによる変更に随時対応できるうえ，Ｈ字型であるため水平面に関して縦横の比率が小さい専有スペースとなるため無駄なスペースが生じない。また，図７を参照して，例えば絶縁ブロック１７などに断面がＬ字状の絶縁カバー１９を固定することによって，正面側と裏面側を隔離する隔離部材２０及び発電機盤１の側面全体に取り付けられる側板２１と協働して，縦ブスバー群８を取り囲むブスバースペースの区画化が実現されている。

本発明による配電盤の実施例の縦ブスバー群８と回路遮断器３の下側の端子３ｂの接続状態を示す平面図である。 本発明による配電盤の実施例の（ａ）正面図及び（ｂ）側面図である。 本発明による配電盤の実施例の内部斜視図である。 図３の縦ブスバー群８と横ブスバー７との接続状態を示す平面図である。 図３の縦ブスバー群８の種々の構成を説明する平面図である。 縦ブスバー群８の他の実施例を説明する図である。 図２の縦ブスバー群８を区画化を説明する図である。 従来の配電盤を示す図である。

符号の説明

１ 発電機盤
２ 給電盤
３，４ 回路遮断器
３ａ 上側の端子
３ｂ 下側の端子
６ 延長端子板
７ 横ブスバー
８ 縦ブスバー群
９，１０ 連結バー
１１ 平板状のブスバー
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２ Ｌ字状のブスバー
１３，１６ 絶縁バー
１４，１７ 絶縁ブロック
１５ 横桟
１８ 接続板
１９ 絶縁カバー
２０ 隔離部材
２１ 側板

Claims (1)

1. 相ごとに並行して配置される複数のブスバーからなるブスバー群を有する配電盤において，
   前記ブスバー群は，平板帯状の第１ブスバーといずれも断面がＬ字状であって前記第１ブスバーと並行するように設けられる第２，第３，第４及び第５のブスバーとを有し，前記第２及び第３のブスバーは前記第１のブスバーを挟むように前記第１のブスバーの一方の端縁に沿って取り付けられ，前記第４および前記第５のブスバーは前記第１のブスバーを挟むように前記第１のブスバーの他方の端縁に沿って取り付けられ，結合された状態の断面が略Ｈ字状なるように構成することが可能であって，少なくとも前記第１ブスバーと前記第２ブスバーと前記第４ブスバーとを結合して有することを特徴とする配電盤。
   

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