JP2007060873A - 閉鎖配電盤の結露防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 閉鎖配電盤内の絶縁物の結露防止を短時間で行う。
【解決手段】 主回路導体７を接続固定する主回路側固定部材１１と、前記主回路側固定部材１１と離間して配置された接地側固定部材１２と、前記主回路側固定部材１１と前記接地側固定部材１２間を電気的、機械的に支持固定する絶縁物１０と、前記接地側固定部材１２に設けられた発熱体１３とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、閉鎖配電盤に用いられる絶縁物の結露を防止し得る閉鎖配電盤の結露防止装置に関する。

従来、閉鎖配電盤に用いられる支持碍子などの絶縁物表面が結露すると、絶縁抵抗が急激に低下し、地絡などの絶縁事故につながるため、閉鎖配電盤内には、盤内の温度を上昇させ、水蒸気が飽和状態にならないようにするスペースヒータが設けられている（例えば、特許文献１参照。）。

このような閉鎖配電盤は、図５に示すように、箱体１内に、遮断器２、断路器３、母線４、電力用ケーブル５が配置され、互いが支持碍子６に固定された接続導体７で接続され構成されている。そして、箱体１の床面近傍に、スペースヒータ８が設けられている。しかしながら、スペースヒータ８を動作させても、箱体１の容積が大きいと、内部の温度を結露が起きない所定値まで上昇させるのに数時間を要することがある。これにより、スペースヒータ８を動作させているのにも関わらず、結露が起こり、支持碍子６などの絶縁物が地絡を起こすことがある。

なお、箱体１内の温度を短時間で上昇させるため、スペースヒータ８の容量を大きくしたり、複数台設置する方法があるが、消費電力が大きくなったり、スペースヒータ８を設置する空間が必要となる問題がある。

これらを解決する方法として、絶縁物を直接的に加熱するものが知られている。これは、ブッシングに埋め込まれている電界緩和用のシールド電極に電流を流し、温度上昇をさせるものである（例えば、特許文献２参照。）。

しかしながら、シールド電極は、アルミ箔など極めて薄い導電材料からなっているので、通電容量を大きくとることができず、充分な発熱量を得ることが困難である。また、通電により、シールド電極が焼損などを起こすと、電界緩和を行うことができなくなり、絶縁物の絶縁性能を低下させることになる。
特開平１０−１７２７１８号公報 （第２ページ、図１） 特開平１０−２１５５０６号公報 （第３ページ、図１）

上記の従来の閉鎖配電盤の結露防止においては、スペースヒータ８を動作させ、箱体１内の温度を所定値まで上昇させるのに多大の時間を要する問題があった。また、シールド電極を通電して絶縁物を直接的に加熱する方法では、充分な発熱量を得ることが困難であった。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、短時間で温度上昇が得られ、絶縁物の結露を防止することができる閉鎖配電盤の結露防止装置を得ることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の閉鎖配電盤の結露防止装置は、主回路導体を接続固定する主回路側固定部材と、前記主回路側固定部材と離間して配置された接地側固定部材と、前記主回路側固定部材と前記接地側固定部材間を電気的、機械的に支持固定する絶縁物と、前記接地側固定部材に設けられた発熱体とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、閉鎖配電盤の主回路導体を支持固定する絶縁物の接地側の固定部材に発熱体を設け、盤内の湿度が上昇したとき、発熱体を動作させるようにしているので、短時間で絶縁物が暖められて周囲の湿度を低下させ、絶縁物表面の結露を防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

先ず、本発明の実施例１に係る閉鎖配電盤の結露防止装置を図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る結露防止装置を備えた支持碍子の構成を示す断面図、図２は、本発明の実施例１に係る結露防止装置の回路構成を説明する図、図３は、本発明の実施例１に係る結露防止装置の動作を説明する図である。なお、図１において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。また、閉鎖配電盤の主回路構成は、図５と同様であるので説明を省略する。ただし、スペースヒータを設けていない。

図１に示すように、支持碍子６は、例えばエポキシ樹脂のような絶縁材料からなる絶縁物１０の図示上部に主回路側埋め金１１、図示下部に接地側埋め金１２が埋め込まれて構成されている。即ち、互いに離間した主回路側埋め金１１と接地側埋め金１２間が絶縁物１０により、電気的、機械的に支持固定されている。

接地側埋め金１２には、外側に開口部１２ａが設けられ、この開口部１２ａ内にコンポジットヒータやフィルムヒータなどからなる発熱体１３、および温度センサ１４が挿入され固定されている。また、接地側埋め金１２は、閉鎖配電盤の盤壁などに固定されるコ字状のベース板１５に、断熱板１６を介してボルト１７で固定されている。このように接地側埋め金１２は、ベース板１５に固定されるので、支持碍子６における接地側固定部材となる。ベース板１５には、湿度センサ１８が取り付けられている。なお、主回路側埋め金１１には、接続導体７がボルト１７で接続固定されている。主回路側埋め金１１は、支持碍子６における主回路側固定部材となる。

このような発熱体１３、温度センサ１４および湿度センサ１８は、図２に示すように、制御回路１９により制御され、発熱体１３のＯＮ、ＯＦＦの動作状態、および温度センサ１４と湿度センサ１８の出力が表示装置２０に表示されるようになっている。

次に、これらの動作を図３を参照して説明する。

図３に示すように、閉鎖配電盤内の湿度が例えば湿度８０％以上の所定の湿度（ＲＨ１）以上に達すると、湿度センサ１８で検出され、発熱体１３を動作（ＯＮ）させる。これにより、接地側埋め金１２が暖められ、次いで絶縁物１０が暖められる。そして、周囲の温度が上昇し、湿度が例えば湿度５０％以下の所定の湿度（ＲＨ２）まで低下すると、発熱体１３の動作を停止（ＯＦＦ）させる。

なお、図示しないが、発熱体１３が動作し、接地側埋め金１２の温度が例えば温度１００℃以上の所定の温度以上となった場合には、湿度が所定値（ＲＨ２）まで低下しなくても、温度センサ１４により発熱体１３の動作を停止（ＯＦＦ）させるようにしている。これは、絶縁物１０を過熱から保護するためである。

発熱体１３が動作して湿度が低下し、発熱体１３が停止するまでの時間ｔは、接地側埋め金１２を発熱体１３で直接暖め、それにより絶縁物１０、そして支持碍子６全体を暖めているので、極めて短時間となる。このため、閉鎖配電盤内の湿度が上昇しても、短時間で湿度を低下させることができ、絶縁物１０の表面の結露を防止することができる。

この発熱体１３は、接地側埋め金１２の開口部１２ａに挿入する構造のため、盤の容積や、絶縁物１０の大きさ、材質などによって、その発熱量を調整することができる。このため、発熱体１３の発熱量を結露防止に適するものとすることができる。また、断熱板１６により、ベース板１５側への熱の拡散を防ぐことができる。

なお、このような発熱体１３を設けた支持碍子６を、結露を起こしやすい閉鎖配電盤の換気口近傍に設ければ、過酷条件下での結露防止をすることができる。また、複数の支持碍子６に発熱体１３を設けることにより、複数の支持碍子６からの放熱で閉鎖配電盤内全体の温度を上昇させることができ、収納されている他の絶縁物の結露を防止することができる。

上記実施例１の閉鎖配電盤の結露防止装置によれば、支持碍子６の接地側埋め金１２内に発熱体１３を設け、閉鎖配電盤内の湿度が上昇したとき、発熱体１３を動作させるようにしているので、短時間で支持碍子６全体を暖めて周りの湿度を低下させることができ、絶縁物１０表面の結露を防止することができる。

次に、本発明の実施例２に係る閉鎖配電盤の結露防止装置を図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例２に係る結露防止装置を備えた支持碍子の構成を示す断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、接地側埋め金の形状および絶縁層の材質である。図４において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図４に示すように、接地側埋め金１２に凸凹部１２ｂを設け、例えばエポキシ樹脂のような絶縁材料からなる絶縁物２１内に埋め込んでいる。即ち、接地側埋め金１２が絶縁物２１と接する部分の表面積を大きくしている。また、絶縁物２１の外周には、例えばエポキシ樹脂に窒化ホウ素やカーボンなどを混合した高熱伝導性材料からなる高熱伝導性絶縁層２２を設けている。

これにより、発熱体１３が動作して発熱した場合、凸凹部１２ｂにより表面積が大きくなっているので、熱拡散が速やかになされ、支持碍子６全体の温度上昇を早くさせることができる。更には、高熱伝導性絶縁層２２により、支持碍子６の内部よりも表面部の温度上昇が早く、短時間で結露を防止することができる。例えば、一般的なエポキシ樹脂を用いた絶縁物２１の熱伝導率が０．３Ｗ／ｍ・Ｋであるのに対し、高熱伝導性絶縁層２２の熱伝達率は約３倍の１Ｗ／ｍ・Ｋにすることができる。

上記実施例２の閉鎖配電盤の結露防止装置によれば、実施例１よりも短時間で支持碍子６全体を暖めることができ、結露を防止することができる。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。上記実施例では、接続導体７を支持固定する支持碍子６ついて説明したが、ブッシングのような中心導体を絶縁物内に埋め込み、この中心導体端に主回路導体を接続固定するものにおいても、接地側の埋め金などの接地側固定部材に発熱体を設けることができる。ここで、ブッシングにおいては、絶縁物内に埋め込まれた中心導体端に主回路導体が接続固定されるので、この中心導体を、支持碍子６の主回路側埋め金１１と同様に主回路側固定部材ということができる。

本発明の実施例１に係る結露防止装置を備えた支持碍子の構成を示す断面図。 本発明の実施例１に係る結露防止装置の回路構成を説明する図。 本発明の実施例１に係る結露防止装置の動作を説明する図。 本発明の実施例２に係る結露防止装置を備えた支持碍子の構成を示す断面図。 閉鎖配電盤の構成を示す側面図。

符号の説明

１ 箱体
２ 遮断器
３ 断路器
４ 母線
５ 電力用ケーブル
６ 支持碍子
７ 接続導体
８ スペースヒータ
１０、２１ 絶縁物
１１ 主回路側埋め金
１２ 接地側埋め金
１２ａ 開口部
１２ｂ 凸凹部
１３ 発熱体
１４ 温度センサ
１５ ベース板
１６ 断熱板
１７ ボルト
１８ 湿度センサ
１９ 制御回路
２０ 表示装置
２２ 高熱伝導性絶縁層

Claims (5)

1. 主回路導体を接続固定する主回路側固定部材と、
   前記主回路側固定部材と離間して配置された接地側固定部材と、
   前記主回路側固定部材と前記接地側固定部材間を電気的、機械的に支持固定する絶縁物と、
   前記接地側固定部材に設けられた発熱体とを備えたことを特徴とする閉鎖配電盤の結露防止装置。
2. 前記絶縁物の周囲の湿度が所定値以上に上昇したとき、前記発熱体を動作させ、
   湿度が所定値以下に下降したとき、前記発熱体の動作を停止させることを特徴とする請求項１に記載の閉鎖配電盤の結露防止装置。
3. 前記絶縁物の外周に、この絶縁物よりも熱伝導性の高い高熱伝導性絶縁層が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の閉鎖配電盤の結露防止装置。
4. 前記絶縁物内に埋め込まれた前記接地側固定部材面を凸凹形状としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の閉鎖配電盤の結露防止装置。
5. 前記接地側固定部材を断熱板を介して箱体に固定されるベース板に固定することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の閉鎖配電盤の結露防止装置。

Images