JP2007043766A - バスダクト接続構造及び前記バスダクト接続構造を用いた風力発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】 接続されて伸長するバスダクトの伸長方向に直交する方向のベクトル成分を含む揺れを十分に許容することのできるバスダクト接続構造を提供すること。
【解決手段】 バスダクト２４相互の接続部を収容する接続部ハウジング５２と、接続部ハウジング５２内で同相導体同士を電気的に接続する可撓性導体５０と、を有し、接続部ハウジング５２は、複数のハウジング部材から構成され、各ハウジング部材相互は、可撓性導体５０の撓みを許容する範囲で遊びを持った取り付け構造とされている。これにより、可撓性導体の撓み動作を接続部ハウジングの遊び取り付け構造により許容することで、ハウジングの破壊を伴うことなくバスダクト相互の揺れなどによる位置ずれを許容することができ、バスダクト幹線の保護が達成される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、バスダクト同士を接続するバスダクト接続構造、このバスダクト接続を通電ラインとして用いた風力発電システムに関するものである。

バスダクトは通常、複数接続され長い距離に亘って設置される。したがって、その全体に亘って内部に装填された導体の伸縮に対する対策が必要となる。例えば、特許文献１はこの様な設置されたバスダクトの導体の伸縮を吸収するための構造が開示されている。特許文献１の技術は、導体の伸縮を許容するエキスパンション部を改良し、エキスパンション部と隣接のバスダクトとの接触を回避できるようにしたものである。これによって、並設される別系統のバスダクト間の距離の縮小を達成している。

実公昭４３−１１８７６号公報

しかしながら、上記バスダクト接続装置のエキスパンション部の構成は、内部の導体を伸縮性導体で接続し、それを伸縮性函体で覆うことで構成している。具体的な組み立て構造は開示されていないが、伸縮性函体とバスダクトとはボルトなどの締結部材にて結合固定されているものと考えられる。また、この伸縮性函体の構成もバスダクトの伸長方向、即ち伸縮方向についてのみその変形を許容できるように構成されているものと考えられる。

したがって、地震等でバスダクト自体にその伸長方向とは直交する方向のベクトル成分を含む揺れが生じた場合には、エキスパンション部はバスダクトに固定された状態にあるため、その揺れを許容することができず、接続部に過大な応力が発生するという問題がある。

例えば、風力発電システムのタワーに設置される電力用配線については、タワーが数十メートルに及ぶ高さを有するため、電線をタワー頂上まで配線する作業は電線の重量も嵩みクレーンなどを用いて引き上げるという煩雑な作業が行われている。したがって、この様な風力発電システムのタワー内の配線をバスダクトを用いて行うことが望まれるが、タワーは地震や強風等で揺れる場合があり、通常のバスダクト幹線では揺れによる曲げの応力が加わった場合に十分な対応ができないという事情がある。

本発明は、上述した種々の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、接続されて伸長するバスダクトの伸長方向に直交する方向のベクトル成分を含む揺れを十分に許容することのできるバスダクト接続構造、及びこのバスダクト接続構造を備えた風力発電システムを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に係るバスダクト接続構造は、
送電用の導体を内部に収容可能なハウジング構造を有し、相互に接続されて所望長さに設置されるバスダクト接続構造において、バスダクト相互の接続部を収容する接続部ハウジングと、該接続部ハウジング内で同相導体同士を電気的に接続する可撓性導体とを有し、前記接続部ハウジングは、複数のハウジング部材から構成され、各ハウジング部材の取り付けは、前記可撓性導体の撓みを許容する範囲で遊びを持った取り付け構造とされたことを特徴とする。

これにより、接続部の構成をことさら大型化することなく、接続されたバスダクトの伸長方向に直交する方向のベクトル成分を有する揺れを許容することができる。すなわち、可撓性導体の撓み動作を接続部ハウジングの遊び取り付け構造により許容することで、ハウジングの破壊を伴うことなくバスダクト相互の位置ずれを許容することができる。これにより、地震などによる揺れにより接続部に生じる応力を可撓性導体の撓みと接続部ハウジングの部材のあそびで吸収することができるものである。

請求項２に係るバスダクト接続構造は、
前記接続部ハウジングは、前記可撓性導体を覆うカバー部材と、前記可撓性導体の両端部とバスダクトの導体との各接続部分をそれぞれ覆う連結カバー部材とを有し、前記カバー部材と連結カバー部材との間の結合を前記遊びを持った取り付け構造としたことを特徴とする。

請求項３に係るバスダクト接続構造は、
前記カバー部材は、前記可撓性導体の側面部を覆う側板と、上下面部を覆う蓋板と、を含み、前記連結カバー部材は、前記可撓性導体の端部とバスダクトの導体との接続部分の側面部を覆う連結部側板と、上下面部を覆う連結部蓋板と、を含み、前記遊びを持った取り付け構造は、前記カバー部材の側板と前記連結部側板との間、又は、前記カバー部材の蓋板と前記連結部蓋板との間の少なくとも一方に形成されたことを特徴とする。

請求項４に係るバスダクト接続構造は、
前記遊びを持った取り付け構造は、前記カバー部材又は前記連結カバー部材の何れか一方にバスダクト伸長方向に伸びる長孔を設け、他方にこの長孔に余裕を持って挿通可能な締結部材及び該締結部材の締め付け方向に遊びを持たせるためのスペーサを設けることによって構成されたことを特徴とする。

請求項５に係るバスダクト接続構造は、
前記カバー部材と前記連結カバー部材には、最終設置状態において相互に重なる重なり部分を有し、該重なり部分に、弾性部材を介在させたことを特徴とする。

請求項６に係るバスダクト接続構造は、
前記カバー部材と前記連結カバー部材には、最終設置状態において相互に重なる重なり部分を有し、該重なり部分には、両者を仮止めするための仮止め手段が設けられたことを特徴とする。

請求項７に係る風力発電システムは、
タワーの頂部に風力発電装置を備え、前記風力発電装置にて発電された電力を下方に送電する風力発電システムにおいて、前記送電のルートを請求項１から６のいずれか１項に記載のバスダクト接続構造にて接続した接続部を有するバスダクト幹線にて構成したことを特徴とする。

請求項８に係る風力発電システムは、
前記請求項１から６のいずれか１項に記載のバスダクト接続構造にて接続した接続部を前記バスダクト幹線の複数箇所に設置し、前記接続部の各設置は、前記タワーの上方に行くに連れその設置間隔を狭くしたことを特徴とする。

請求項９に係る風力発電システムは、
前記請求項１から６のいずれか１項に記載のバスダクト接続構造にて接続した接続部を前記バスダクト幹線の複数箇所に設置し、
前記接続部における前記可撓性導体の長さを、前記タワーの上方に行くに連れ長く設定したことを特徴とする。

本発明によれば、バスダクト接続部の可撓性導体の撓みとそれを許容する接続部ハウジングのあそび構造によって、バスダクトの伸長方向に直交する方向のベクトルを含む揺れによってバスダクトに生じる応力を吸収することができ、上記揺れを許容することができる。これにより、揺れに強いバスダクトの設置を行うことができ、バスダクトの設置の広範化を達成することができる。特に、風力発電システムのタワー内へのバスダクトの的確な設置を可能とすることができる。

以下、本発明の実施形態について図面に基づき詳細に説明する。図１は、第１の実施形態を示しており、本発明に係るバスダクトの接続構造を用いて接続したバスダクトを備えた風力発電システムの説明図である。

図示のように、風力発電システム１０は、タワー１２の頂部に風力発電装置１４を備えた構造を有しており、風力発電装置１４は風を受けて回転するブレード１６を含むロータ系、更に、発電機やそれに付随する電力機器を含む電気系を備えており、それらの主要部がナセル１８に収納されている。

タワー１２内の下部には、発電された電力について必要な変換を行う電力変換装置２０が設置され、上記ナセル１８に設置された電気系とこの電力変換装置２０との間をバスダクト幹線２２によって電気的に接続し送電を行っている。バスダクト幹線２２は複数（本実施の形態では１３本）のバスダクト２４で構成されており、それぞれ接続部２６にて接続されている。

バスダクト幹線２２は、図示のようにタワー１２内に略垂直に配置されており、タワー内壁に略等間隔に設けられた複数のサポート部２８にて支持されている。これらサポート部２８は、タワー内壁からバスダクト幹線２２に向かって略水平に延出してアーム部を設け、このアーム部の端部で各バスダクト２４を保持するように構成されている。なお、各バスダクト２４は、略同一の長さに形成されており、したがって、バスダクト接続部２６は、ほぼ等間隔に配設されている。

バスダクト幹線２２の上下両端には、ケーブル接続部３０，３２が設けられ、上部ケーブル接続部３０を介してナセル１８に設置された電気系と接続され、下部ケーブル接続部３２を介して電力変換装置２０に接続されている。

本発明の特徴的なことは、この様な構成の風力発電システム１０において、数十メートルの高さを有するタワー１２が風や地震等で揺れることに対応するための構成を有することであり、本第１実施形態では、複数のバスダクト接続部２６の内、所定数の接続部（本第１実施形態では３つ）を揺れを許容するための構造を有する応力吸収接続構造部３６として構成したことである。本実施の形態では、バスダクト幹線２２の上部位置、すなわち、揺れ幅の大きい領域にバスダクト２４の１個置きの３カ所に設けているが、設置数についてはタワー１２の高さに応じて種々選択することができ、タワー１２が低い場合には複数設置に限らず１カ所の設置でも十分に機能するものである。

この応力吸収接続構造部３６について、図面に基づいて説明する。図２は第１の実施の形態に係る応力吸収接続構造部３６の平面視説明図、図３は同じく正面視説明図、図４は各構成部材を分離して示した分解図である。また、図５は通常のバスダクト相互の接続部構造を参考として示すための説明図である。

なお、通常のバスダクト２４相互の接続の場合、図５に示した様に、１個の接続ユニット４０を用い、バスダクト２４の同相導体３８（例えば、３相３線）の端部同士を例えば突き合わせて締結具４２で絶縁手段を介在させて一括締結するように構成されている。

一方、本発明の特徴的構成である応力吸収接続構造部３６は、図２，図３に示したように、両側のバスダクト２４の３相３線式の略平板状の導体３８の端部間に可撓性導体５０をそれぞれ接続する基本構成を有している。この接続のため２つの接続ユニット４０−１，４０−２が設けられ、それぞれ各相に対応して複数設けられた可撓性を有する可撓性導体５０を導体３８と電気的に接続している。すなわち、それぞれの可撓性導体５０の両端部にバスダクト２４から突出した絶縁被覆導体３８の端部を接続している。

なお、バスダクト２４に装填された３枚の導体３８の各々は絶縁被覆され密着した状態で並列に並べられており、上記接続される端部は絶縁被覆を除かれて導体３８が露出した状態となっており、各可撓性導体５０も絶縁被覆されており、両端部は絶縁被覆が除かれて露出している。また、上記実施の形態では、図３から理解されるように、各相における可撓性導体５０は、導体３８の幅方向に２つに分けて２段に配置しているが、これに限定されるものではなく、可撓性導体５０のサイズや個数はバスダクトに装填される導体３８の各相に流れる電流に対応して設定されるものである。

上述の応力吸収接続構造部３６は接続部ハウジング５２を有しており、この接続部ハウジング５２は、可撓性導体５０の側面を覆う側板５６及び上下面を覆う蓋板５８部分を有するカバー部材５４と、接続ユニット４０において可撓性導体５０と導体３８の接続部分を覆う連結カバー部材とを備え、この連結カバー部材は、可撓性導体５０と導体３８との接続部分の両側面を覆う（連結部側板である）ダクト側板継ぎ板６０と、可撓性導体５０と導体３８との接続部分の上下面を覆う（連結部蓋板である）ユニット蓋板６２とから構成されている。

本実施の形態において特徴的なことは、これらの部材を有する接続部ハウジング５２の各部材の固定構造が可撓性導体５０の撓みを許容するあそびを持った構造となっていることであるが、以下に接続部ハウジング５２の各部材の構成について説明する。

各接続ユニット４０−１、４０−２の構成要素としてのダクト側板継ぎ板６０は、バスダクト２４のダクト側板６４にボルト６６で固定されている（図２参照乞）。なお、各接続ユニット４０−１、４０−２は、これら両側のダクト側板継ぎ板６０間で、導体３８の端部及び可撓性導体５０の端部を挿入することでそれらを接続することができるように導電性接続部材６８と略平板状の絶縁セパレータ７０とを挿入空間を形成するように設置している。

なお、この各接続ユニット４０−１、４０−２の接続部の固定は、可撓性導体５０の端部及びバスダクトの導体３８の端部を導電性接続部材で挟み込んだ状態で締結具により一括締結して行っている。ここで、締結具は、図３及び図４に示したように、導体幅方向に２段に配列された可撓性導体５０のそれぞれに対応して２つ設けられており、図２から理解されるようにボルト７２、ナット７４及び皿ばね７６を備えている。

次に、各接続ユニット４０−１、４０−２の構成要素としてのユニット蓋板６２は、導体３８の上下面、すなわち幅方向の両端にその開口を塞ぐために設けられている。このユニット蓋板６２のバスダクト２４側の取り付けは、図２に示すように、バスダクト２４のハウジング８０と平面視重なるように形成され、重なり部分で、バスダクトハウジング８０にボルト及びナット等の固定具で固定されている。

次に、接続部ハウジング５２の可撓性導体５０の側面を覆う側板５６及び上下面を覆う蓋板５８部分を有するカバー部材５４は、容易に変形しないように剛性を有する構成とされている。このカバー部材５４の具体的構成は、一対の側板５６と、側板５６の上下部に固定される一対の蓋板５８であり、側板５６は図３に示すように、接続ユニット４０のダクト側板継ぎ板６０に重なる重なり部分を有するように設置され、蓋板５８は図２に示すように、接続ユニット４０のユニット蓋板６２に重なる重なり部分を有するように設置される。すなわち、カバー部材５４は、可撓性導体５０と各接続ユニット４０−１、４０−２の可撓性導体５０側端部とを覆うように設置されている。なお、これら側板５６及び蓋板５８は、板金で形成されている。また、連結カバー部材であるダクト側板継ぎ板６０及びユニット蓋板６２についても剛性を有する構成とされていることは同様である。

側板５６と蓋板５８の取り付けは、図２に示すように、側板５６の幅方向端部に蓋板５８を固定するための固定部５６ａを内側に屈曲形成し、図３に示すように、この固定部５６ａにてボルト８４によって行っている。

本実施の形態では、上記カバー部材５４の蓋板５８と接続ユニット４０のユニット蓋板６２の重なり部分には、弾性部材８６（例えば、ゴム等で形成されたパッキン）が介挿されている。すなわち、圧縮された状態で重なり部分の隙間を埋めるように導体３８の厚さ方向のほぼ全体に亘って設けられている。すなわち、蓋板５８は、圧縮された状態の弾性部材の厚さ分だけユニット蓋板６２から離間させて側板５６に固定されている。この弾性部材８６は、蓋板５８に両面テープや接着剤等で接着されている。この弾性部材８６の設置のためボルト８４による側板５６と蓋板５８の締結は、蓋板５８を弾性部材８６の分だけユニット蓋板６２から離間させるスペーサとして、蓋板５８と側板５６との間にナット８８を介在させて行われている。

なお、図示は省略するが、更に、接続ユニット４０のダクト側板継ぎ板６０とカバー部材５４の側板５６との間にも弾性部材を設けてもよい。

次に、カバー部材５４の側板５６と接続ユニット４０のダクト側板継ぎ板６０の結合部分、すなわち支持部１００の構造について説明する。まず、図４に示されているように、側板５６の中央部の両端近傍位置には長孔９０が形成されている。一方、ダクト側板継ぎ板６０の中央部の端部近傍位置には螺合孔９２が形成されており、側板５６とダクト側板継ぎ板６０の端部相互が設置状態において重なった状態の時にこれらの孔同士が重なるように長孔９０と螺合孔９２が形成されている。

図６は、支持部１００、すなわち、長孔９０と螺合孔９２の部分の結合構造を拡大して示している。図示のように、ダクト側板継ぎ板６０に設けられた螺合孔９２にはボルト９４が螺合されており、このボルト９４のボルト軸には外径が螺合孔９２より大径のスペーサ９６が嵌合され、このスペーサ９６を挟んでボルト軸にナット９８が螺合されている。カバー部材５４の側板５６の長孔９０は、スペーサ９６が余裕をもって挿通される様に形成されている。この長孔９０は、バスダクトの伸長方向に長く開口するように形成されている。すなわち、接続部ハウジング５２の構成要素であるカバー部材５４は、この長孔９０を介して同じく接続部ハウジング５２の構成要素であり、接続ユニット４０の側面を覆うダクト側板継ぎ板６０に連結結合されている。

従って、側板５６は、ダクト側板継ぎ板６０に連結された状態で、スペーサ９６の長さの範囲内で導体厚さ方向に移動することができ、且つ側板５６に設けた長孔９０の開口範囲において導体厚さ方向に傾動・移動することができる。この側板５６の移動範囲は、可撓性導体５０の種々の要因による撓みを許容することのできる範囲で確保されるものであり、これにより、ハウジングの破壊を伴うことなく、バスダクト２４の揺れをこの応力吸収接続構造部３６にて吸収することができるものである。

なお、本第１の実施の形態では、支持部１００は、接地線１０２の端子を接続する端子台を兼ねており、接続ユニット４０のダクト側板継ぎ板６０同士を接地線１０２で電気的に接続している。具体的には、接地線１０２の端子を、ナット９８（ワッシャ）とスペーサ９６との間に挟み込んで、支持部１００を介してダクト側板継ぎ板６０に電気的に接続しているものである。

つまり、本実施の形態では、バスダクト幹線２２のアースラインとしてバスダクト２４のハウジング８０を用いており、ハウジング８０のダクト側体６４同士がダクト側板継ぎ板６０、支持部１００のボルト９４及びナット９８(ワッシャ)を介して接地線１０２で電気的に接続されている。

このように、カバー部材と連結カバー部材とを遊びを持った状態で取り付けても、ダクト側板継ぎ板６０に固定される支持部１００同士を接地線１０２で接続するだけで容易にアースラインを形成することができる。

上記実施の形態における、応力吸収接続構造部３６の構成サイズについては、まず、図３から理解されるように、ダクト側板継ぎ板６０が導体幅方向におけるバスダクトハウジング８０の幅とほぼ同一の幅に形成されている。従って、接続ユニット４０による接続がなされた場合、接続ユニット４０の部分が、バスダクト２４のハウジング８０と幅方向においてほぼ面一の状態を構成し、接続ユニット４０の部分が導体幅方向に張り出すことがない。また、ダクト側板継ぎ板６０には、そのほぼ中央の領域をダクト内側に屈曲させた凹部ダクト側板継ぎ板６０ａとし、その部分で上記締結部材による締結を行っている。したがって、接続ユニット４０の部分の厚さ方向のサイズも大型化することが回避されている。

一方、上記側板５６の中央部領域には、図２に示すように、可撓性導体５０の撓み動作の際にこれを妨げないように僅かに外方に突出する凸部領域５６ｂが形成されているが、この凸部領域５６ｂの外側面は、バスダクトのハウジング８０の面に略面一となるように形成されている。これにより、カバー部材５４の部分は平面視において、他のバスダクトハウジング８０の外側面よりもことさら大きく突出することはない。したがって、本実施の形態では、側面視においても平面視においても応力吸収接続構造部３６がバスダクトハウジング８０の外側面よりことさら外方に突出することがない。これにより、バスダクト幹線を複数条並列に配設するとき、たとえ応力吸収接続構造部を設けた場合でもバスダクト幹線同士が応力吸収接続構造部で干渉することを防止することができる。

次に、上記実施の形態に係るバスダクト接続構造を用いたバスダクト同士の接続のための構成及び接続工程について、図４及び図７を参照しつつ説明する。図４に示されているように接続ユニット４０のダクト側板継ぎ板６０及びカバー部材５４の側板５６には、接続工程における仮止め作業において必要となるねじ止め或いはボルト止め用の螺合孔が穿設されている。

ダクト側板継ぎ板６０には、側板５６と重なり合う部分の上下２カ所に螺合孔１０４が設けられている。一方、側板５６にはダクト側板継ぎ板６０と重なり合う部分で且つ設置状態において螺合孔１０４と対向する位置にねじ孔１０６が設けられている。これら螺合孔１０４及びねじ孔１０６に仮止め用のねじ１０７が挿通され、カバー部材５４が接続ユニット４０に仮止めされる。仮止め用のねじ１０７は、工具がなくても取り付け及び取り外しが可能となる部材（例えば、蝶ねじ等）が好適である。ここで、ダクト側板継ぎ板の螺合孔１０４及びねじ孔１０６は、仮固定した際に、バスダクト２４同士がほぼ直線上に揃う様に位置決めされて形成される。そして、この仮止めした状態では、カバー部材５４は接続ユニット４０に固定された状態となり、可撓性導体５０の撓み動作は規制されている状態が保たれる。なお、螺合孔１０４及びねじ孔１０６の数は、本実施の形態では２個ずつとしたが仮止めの機能を奏するためには最低１個形成すれば足りる。

次に、接続工程としては、まず、図７（ａ）に示すように、可撓性導体５０の両端部にユニット蓋板６２を取り付けていない状態の接続ユニット４０を配設し、カバー部材５４の側板５６と接続ユニット４０のダクト側板継ぎ板６０を蝶ねじ等の仮止め用のねじ１０７で仮止めした状態とする。次いで、各接続ユニット４０−１、４０−２の締結具のボルト７２及びナット７４を緩めておき、両側の接続すべきバスダクト２４を所定寸法離して対向配置する。つまり、応力吸収接続構造部３６が、全体としてユニット化された状態となっている。

そして、図７（ｂ）に示すように、各バスダクト２４の端部から突出する導体３８の端部を、接続ユニット４０の絶縁セパレータ７０間の導電性接続部材６８間に挿入し、ダクト側板６４を最外側の絶縁セパレータ７０とダクト側板継ぎ板６０との間の間隙に挿入する。このとき、各接続ユニット４０−１、４０−２には、接続すべきバスダクト２４のダクト側板６４の端縁を、ダクト側板継ぎ板６０に形成された凹部ダクト側板継ぎ板６０ａの段差側部に当接するまで挿入し、ダクト側板継ぎ板６０及びダクト側板６４に形成されたボルト締め或いはねじ止めのための孔を用いてボルトやねじ等で固定する。

次に、各バスダクト２４に接続ユニット４０のユニット蓋板６２をボルト１０８で固定した後、カバー部材５４の蓋板５８を側板５６にボルト８４にて固定する。次に、各接続ユニット４０の締結具のボルト７２を締め付ける。この状態では、カバー部材５４は接続ユニット４０に蝶ねじ等の仮止め用のねじ１０７で固定され、可撓性導体５０の撓み動作は規制されている。すなわち、この状態では上記バスダクト接続部に形成された応力吸収接続構造部３６の両側のバスダクト２４は、バスダクトの軸方向に直交する直交方向への移動が規制されている。従って、バスダクト幹線の布設作業においては、応力吸収接続構造部でのバスダクト２４のバスダクトの軸方向に直交する直交方向へのズレを防止することができ、施工作業の容易化が図られる。

バスダクト幹線の布設完了後、図７（ｃ）に示すように、蝶ねじ等の仮止め用のねじ１０７を取外す。これにより、応力吸収接続構造部は開放され、その機能を発揮しうる状態となる。すなわち、側板５６とダクト側板継ぎ板６０の連結構造によるカバー部材５４と接続ユニット４０との遊びを持った結合構造により、可撓性導体５０の撓み動作を許容することができるようになる。これにより、バスダクト２４の揺れによるバスダクト伸長方向と直交する方向のベクトル成分を含むバスダクト相互のズレをこの応力吸収接続構造部３６にて吸収することが可能となる。

図８は、上記実施の形態に係るバスダクト接続構造について、導体厚さ方向に位置ずれした状態を示している。カバー部材５４の側板５６は、接続ユニット４０のダクト側板継ぎ板６０に連結された状態で、上述のスペーサ９６の長さ及び長孔９０の範囲内で移動しながら導体３８の厚さ方向に傾動できるので、応力吸収接続構造部３６の両側に配置されるバスダクト２４が相対的にバスダクト伸長方向に直交する方向に位置ずれした場合（図上Ｘ１及び／又はＸ２方向にずれた場合）、例えば、風力発電システムのタワーが揺れたような場合でもこれを許容することができる。

すなわち、可撓性導体５０の撓み動作とこれを許容する接続部ハウジング５２の遊びを持った結合構造による各構成部材のズレ動作によって、ハウジングの破壊を生じることなく上記相対的位置ずれを吸収することができる。特に、側板５６は、バスダクト伸長方向に長い長孔９０を有しているので、揺れのない状態でのバスダクト２４の位置ずれを防止しつつ上記機能を奏することができ、また、この長孔９０の長さ分だけバスダクト２４の伸長方向の導体３８の伸縮を吸収するという機能も有している。

次に、図９は、２つのバスダクト２４が相対的に導体３８の幅方向に位置ずれした状態を示している。同図において、カバー部材５４の側板５６と、接続ユニット４０のダクト側板継ぎ板６０とは、唯一の連結部である支持部１００を支点として、すなわち、長孔９０内でのスペーサ９６の移動により、側板５６のダクト側板継ぎ板６０に対する相対的回動を許容することができる。これにより、両側のバスダクト２４のＹ１方向及び／又はＹ２方向の位置ずれをハウジングの破壊を伴うことなく許容することができる。また、上述のバスダクト２４相互の位置ずれが生じたような場合でも、接続部ハウジング５２の構成部材は互いに重なり部を有していることから、可撓性導体５０が外部に露出されることはない。

ここで、カバー部材５４の蓋板５８の両端部には弾性部材８６が圧縮された状態で配置されているので、蓋板５８がユニット蓋体６２に衝突することを防止することができる。更に、一方の弾性部材８６が、さらに圧縮されて板に密着した状態でも他方の弾性部材８６は、圧縮状態から開放されて拡張するので、隙間が開くことも有効に防止され、粉塵等の侵入を未然に防止することができる。

以上説明したように、上記第１の実施の形態によれば、複雑な構成を伴わない接続部ハウジングの各部材結合構造により、可撓性導体５０の撓み動作を有効に許容することができ、且つ大型化を引き起こすことなく、可撓性導体５０によるバスダクト幹線の揺れ動作の吸収を効果的に達成することができる。

次に、図１０に基づいて第２の実施の形態について説明する。本実施の形態において、上記第１の実施の形態と異なる構成は、可撓性導体とバスダクト導体との接続を付き合わせ形式ではなく重ね合わせ形式にした構造に対応した接続構造としたことである。同図は、第２の実施の形態に基づきバスダクト２４相互を接続している接続状態を示す平面視で示しており、同じく図１１は、その正面視構造を示している。なお、図において、上述の実施に形態と同様の要素には同一の符号を示し、その説明を省略する。

同図に示したように、バスダクトの導体３８と可撓性導体５０との接続は、第１の実施の形態における付き合わせ式とは異なりいわゆる重ね合わせ式で行っている。すなわち、導体３８と可撓性導体５０の端部を絶縁セパレータで挟み込んでおり、これらをダクト側板で挟んで、締結具で一括締結しているものである。この構成の場合、比較的バスダクト厚さ方向のサイズが大きくなることから上記第１の実施の形態で側板５６に形成した凸部領域５６ｂは形成されていない。他の遊びを持った各部の結合構造については、上記実施の形態と同様の構成を有しており、その機能も同様である。なお、図上、仮止めのための構成要素を取り付けた状態が示されている。

図１２及び図１３は、第３の実施の形態を示しており、図１２はバスダクト接続構造を平面視で示しており、図１３は、同じくバスダクト接続構造を正面視で示している。なお、図において、上述の実施に形態と同様の要素には同一の符号を示し、その説明を省略する。また、図１２において、絶縁被覆導体、可撓導体、絶縁セパレータ、導電性接続部材等は、図面簡略化のため図示を省略している。

上記第１の実施形態では、支持部１００を接続ユニット４０のダクト側板継ぎ板６０に設ける場合について説明したが、本第３の実施形態では、支持部１００を接続ユニット４０のユニット蓋板６２とカバー部材５４の蓋板５８に設けたものである。弾性部材１１０は、接続ユニット４０のダクト側板継ぎ板６０と、カバー部材５４の側板５６との間に設けている。なお、蓋板５８に設けられる長孔９０やスペーサ９６等の構成は、上記実施の形態と同様である。この様な構成の第３の実施の形態においても、上記第１実施形態と同様にバスダクト２４の幅方向、厚さ方向の何れの方向へのバスダクトの揺れも許容することが可能である。なお、本第３の実施の形態においても、弾性部材を更に接続ユニットのユニット蓋板６２とカバー部材の蓋板５８との間に設けてもよい。

図１４は、第４の実施の形態として、本発明に係るバスダクト接続構造を風力発電システムに応用したものを示している。なお、図１に示した要素と同様の要素には同一の符号を示している。図１に示した風力発電システムについての実施の形態では、本発明に係るバスダクト接続構造である応力吸収接続構造部３６を略等間隔に設ける場合について説明したが、本第４の実施の形態では、その応力吸収接続構造部３６の設置間隔を異ならせている。

風力発電システムのタワー１２は、上方に向かう程、揺れる量が大きい。従って、本実施の形態では、図示のように、タワー１２の上方領域で、且つ下方から上方に向かう程、間隔Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３がＤ１＞Ｄ２＞Ｄ３となるように配設されている。すなわち、タワー１２上方に向かう程、応力吸収接続構造部３６の設置間隔を狭くしている。これにより、揺れる量の大きい上方の部分においてより大きな揺れ動作吸収機能を発揮させようとするものである。この構成により、より効果的にバスダクト幹線の揺れからの保護が達成される。

図１５は、第５の実施の形態を示している。上記第４の実施の形態では、タワー１２の上方に向かう程、本発明に係るバスダクト接続構造の設置間隔を狭くする場合について説明したが、本実施の形態では、応力吸収接続構造部の構成要素である可撓性導体の長さをタワー１２の上方に向かう程、長くしてその撓み範囲を広く設定したものである。

同図（ａ）に示された応力吸収接続構造部３６の可撓性導体５０の長さＬ１は、同図（ｂ）に示された可撓性導体５０の長さＬ２よりも短い。可撓性導体５０の長さを長くする程、撓み動作による接続バスダクト２４相互の位置ずれの許容範囲は広がる。したがって、上下方向に接続配置されるバスダクトの接続構造のうち、揺れの小さい下方側に同図（ａ）の応力吸収接続構造部３６を配置し、揺れの大きな上方側に同図（ｂ）の応力吸収接続構造部３６を配置するものである。なお、可撓性導体５０の長さに対応させてカバー部材５４の長さも設定されている。

これにより、上方に向かう程、可撓性導体５０の長さを長くすることにより、上記第４の実施の形態と同様に、タワー１２の揺れ幅が大きい個所におけるバスダクト２４の許容移動範囲が広くなり、バスダクト２４に応力が加わるのをより的確に回避することができ、効果的なバスダクト幹線の保護が可能となる。この様な場合、この可撓性導体５０の撓み範囲の相違に対応して、接続ハウジングにおける遊び範囲も調整する必要があり、タワー１２の上方に向かう程、支持部１００のスペーサの高さや長孔の長さ等を大きく設定する必要がある。

図１６は、本発明に係るバスダクト接続構造を屈曲したバスダクト幹線に適用する場合の例を示している。上記各実施の形態では、バスダクト幹線が直線状に垂直布設される場合について説明したが、本実施の形態では、バスダクト幹線において、垂直の部分と水平の部分とが混在する場合である。

同図は、屈曲型バスダクト幹線の接続構造部の正面視説明図であり、この構造に上記第１の実施の形態に係るバスダクト接続構造が適用された例を示している。図示のように、バスダクト幹線２００は、Ｌ字型のバスダクト２５により途中位置でＬ字型に屈曲している。このＬ字型のバスダクト２５の導体３８の端部と、直線型のバスダクト２４の導体３８の端部との間に応力吸収接続構造部３６が配置されている。すなわち、バスダクト幹線２００は、垂直部分と水平部分とを有し、水平部分にバスダクト接続構造が配設されている。

このバスダクト幹線２００の垂直部分が矢印Ｚ方向に移動する場合、例えば、バスダクト幹線２００の垂直部分の導体３８が矢印Ｚ方向に熱により伸縮する場合、応力吸収接続構造部３６は、上記第１の実施の形態の図９に示した状態と同様に、可撓性導体５０が撓み、これを接続ハウジング５２が許容し、バスダクト２４相互の位置ずれを吸収することができる。したがって、この様な屈曲部を有するバスダクト幹線の場合においてもバスダクト２４に過大な応力が加わることを回避することができ、バスダクト幹線の保護が可能である。なお、バスダクト幹線の垂直部分にバスダクト接続構造を配置して、バスダクト幹線の水平部分の水平方向の移動を吸収することも可能である。

以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これらの構成に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、カバー部材５４と接続ユニット４０との遊びを持たせた結合構造は、相対的に両者に遊びが存在すれば足り、その具体的構造は種々選択することができる。

また、遊びを持たせた結合構造は、必ずしもハウジング部材相互間に設ける必要はなく、接続部ハウジングとバスダクトのハウジング部との結合に設けてもよい。

また、上記実施の形態では、可撓性導体５０を絶縁被覆した例を示したが、これに限るものではなく、各可撓性導体５０間に可撓性を有する絶縁部材を介在させ、異相となる可撓性導体５０同士を絶縁を保つように構成しても良い。

また、上記各実施の形態では、バスダクト２４の接続部において、応力吸収接続構造部３６を設ける構成を取ったが、バスダクト２４相互の接続位置とは異なる箇所に応力吸収接続構造部３６を別途形成することも可能である。

なお、本発明のバスダクト接続構造は、風力発電システムのみに適用されるものではなく、バスダクト幹線の設置される場であれば、如何なる状況においても適用できることは勿論である。

本発明に係るバスダクト接続構造を適用した風力発電システムの説明図である。 第１の実施の形態に係るバスダクト接続構造を示す平面視説明図である。 第１の実施の形態に係るバスダクト接続構造を示す正面視説明図である。 第１の実施の形態に係るバスダクト接続構造の概略分解正面図である。 接続ユニットを用いてバスダクト同士を接続している通常の接続状態を示す正面視説明図である。 図２の説明図に示された支持部の拡大平面視説明図である。 本発明に係るバスダクト接続構造を用いたバスダクト同士の接続工程を示す説明図である。 バスダクトが導体厚さ方向に位置ずれしたときのバスダクト接続構造の状態説明図である。 バスダクトが導体幅方向に位置ずれしたときのバスダクト接続構造の状態説明図である。 第２の実施の形態に係るバスダクト接続構造でバスダクト同士を接続した接続状態を示す平面視説明図である。 第２の実施の形態のバスダクト接続構造でバスダクト同士を接続していた接続状態を示す正面視説明図である。 第３の実施の形態のバスダクト接続構造でバスダクト同士を接続した接続状態を示す平面視説明図である。 第３の実施の形態のバスダクト接続構造でバスダクト同士を接続した接続状態を示す正面視説明図である。 第４の実施の形態に係る風力発電システムの説明図である。 第５の実施の形態のバスダクト接続構造でバスダクト同士を接続た接続状態を示す説明図である。 本発明に係るバスダクト接続構造を屈曲したバスダクト幹線に適用した構成を示す正面視説明図である。

符号の説明

１０ 風力発電システム
１２ タワー
１４ 風力発電装置
２０ 電力変換装置
２４ バスダクト
３６ 応力吸収接続構造部
４０ 接続ユニット
５０ 可撓性導体
５２ 接続部ハウジング
５４ カバー部材
５６ 側板
５８ 蓋板
６０ ダクト側板継ぎ板
６２ ユニット蓋板
８０ バスダクトハウジング
８６ 弾性部材
９０ 長孔
９６ スペーサ

Claims (9)

1. 送電用の導体を内部に収容可能なハウジング構造を有し、相互に接続されて所望長さに設置されるバスダクト接続構造において、
   バスダクト相互の接続部を収容する接続部ハウジングと、
   該接続部ハウジング内で同相導体同士を電気的に接続する可撓性導体と、
   を有し、
   前記接続部ハウジングは、複数のハウジング部材から構成され、
   各ハウジング部材の取り付けは、前記可撓性導体の撓みを許容する範囲で遊びを持った取り付け構造とされたことを特徴とするバスダクト接続構造。
2. 前記接続部ハウジングは、
   前記可撓性導体を覆うカバー部材と、
   前記可撓性導体の両端部とバスダクトの導体との各接続部分をそれぞれ覆う連結カバー部材と、
   を有し、前記カバー部材と連結カバー部材との間の結合を前記遊びを持った取り付け構造としたことを特徴とする請求項１に記載のバスダクト接続構造。
3. 前記カバー部材は、
   前記可撓性導体の側面部を覆う側板と、上下面部を覆う蓋板と、を含み、
   前記連結カバー部材は、
   前記可撓性導体の端部とバスダクトの導体との接続部分の側面部を覆う連結部側板と、上下面部を覆う連結部蓋板と、を含み、
   前記遊びを持った取り付け構造は、
   前記カバー部材の側板と前記連結部側板との間、又は、前記カバー部材の蓋板と前記連結部蓋板との間の少なくとも一方に形成されたことを特徴とする請求項２に記載のバスダクト接続構造。
4. 前記遊びを持った取り付け構造は、
   前記カバー部材又は前記連結カバー部材の何れか一方にバスダクト伸長方向に伸びる長孔を設け、他方にこの長孔に余裕を持って挿通可能な締結部材及び該締結部材の締め付け方向に遊びを持たせるためのスペーサを設けることによって構成されたことを特徴とする請求項２又は３に記載のバスダクト接続構造。
5. 前記カバー部材と前記連結カバー部材には、最終設置状態において相互に重なる重なり部分を有し、該重なり部分に、弾性部材を介在させたことを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載のバスダクト接続構造。
6. 前記カバー部材と前記連結カバー部材には、最終設置状態において相互に重なる重なり部分を有し、該重なり部分には、両者を仮止めするための仮止め手段が設けられたことを特徴とする請求項２から５の何れか１項に記載のバスダクト接続構造。
7. タワーの頂部に風力発電装置を備え、前記風力発電装置にて発電された電力を下方に送電する風力発電システムにおいて、
   前記送電のルートを請求項１から６のいずれか１項に記載のバスダクト接続構造にて接続した接続部を有するバスダクト幹線にて構成したことを特徴とする風力発電システム。
8. 前記請求項１から６のいずれか１項に記載のバスダクト接続構造にて接続した接続部を前記バスダクト幹線の複数箇所に設置し、
   前記接続部の各設置は、前記タワーの上方に行くに連れその設置間隔を狭くしたことを特徴とする請求項７に記載の風力発電システム。
9. 前記請求項１から６のいずれか１項に記載のバスダクト接続構造にて接続した接続部を前記バスダクト幹線の複数箇所に設置し、
   前記接続部における前記可撓性導体の長さを、前記タワーの上方に行くに連れ長く設定したことを特徴とする請求項７に記載の風力発電システム。
   

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