JP2007135298A - 配電盤 - Google Patents

Abstract

【課題】 母線に導体を簡単に接続できる大電流容量の母線を有する配電盤を提供する。
【解決手段】 複数の外部電源装置の電力を電源装置ごとに受電する複数の遮断器（１）と、それぞれの遮断器の出力端子（６）に一端が接続される中継導体（８，９，１０）と、中継導体の他端が共通的に接続される幅面が正面を向いて左右方向に延びる母線（２，３，４）とを収納した配電盤において、母線は同一垂直面内で上下方向の所定の寸法の隙間（Ｇ１）をもって配置される互いに同一断面形状の複数の母線バーからなり、幅面が正面を向くとともに協働して各母線バーの幅面をサンドウィッチ状に挟むように配置された複数の接続バーからなる接続導体（８，９，１０，１６，１７，１８）を有し、接続バーに形成された孔と互いに上下方向に隣接する各母線バーの所定の寸法の隙間とを挿通する接続ねじ（１１，１９）によって、母線と接続導体とを接続する。
【選択図】 図１

Description

本発明は大電流容量の母線を有する配電盤の、該母線に導体を接続する技術に関する。

船舶の発電機用配電盤には、外部に設置された複数の発電機ごとに設けられる遮断器を下部に収納し、各遮断器の出力端子が板状の中継導体を介して並列に接続される母線を上部に収納したものが多い。大形の船舶にあっては、全負荷時にこの母線に流れる電流が千アンペアを超える大容量のものがある。このような母線は断面積が大きく、かつ、長い導電板によって構成されるため、上述の中継導体を接続するための孔を加工することが面倒であった。

特開２００１−２６８７２６号公報には、上述のような母線に孔加工をすることなく中継導体を接続するようにした配電盤の第１の従来技術が開示されている。この従来技術を示す図４を参照して、この技術は、幅面が配電盤の正面を向くとともに左右方向に延びる複数の母線バー３０を平行配置させた母線を有する配電盤において、断面がコ字状の中継接続ブロック板３１を、その肩部３１ａが平行する全ての母線バー３０の下面側の板厚面と接触するように配置するとともに、補助部材３２を向かい合う母線バーの上面側の板厚面と接触するように配置したものである。そして、補助部材３２と中継接続ブロック３１の肩部３１ａとを、向かい合う母線バーの間隙を挿通するねじ３３で締め付け、中継接続ブロック３１の腕部３１ｂに図示されていない遮断器に一端が接続されている中継導体３４を接続して、遮断器と母線バー３０を接続する構成となっている。

また、特開２００５−２７４８２号公報に開示されている配電盤は発電機用配電盤ではないが、一方の導電バーに孔加工をすることなく導電バーと導電バーとを接続する第２の従来技術が開示されている。この従来技術を示す図５を参照して、この技術は、ともに幅面が上方を向き水平面上に平行配置された導電バー４０，４１の上面に、これらの導電バーと配線用遮断器４２とを接続する幅面が上方を向く導電バー４３を配置し、導電バー４０，４１の下面に断面がコ字状に曲げられ中央部にねじ孔が形成された導体保持部材４４を配置したものである。
そして、導電バー４３に形成された孔と導電バー４０と導電バー４１との間の隙間を挿通するねじ４５を導体保持部材４４のねじ孔にねじ込んで導電バー４３と導電バー４０及び導電バー４１とを接続する構成となっている。
特開２００１−２６８７２６号公報 特開２００５−２７４８２号公報

しかし、上述した第１の従来の技術は、母線バー３０と中継導体３４とを接続するために、断面がコ字状なる複雑な構成の中継接続ブロック３１が必要であるという問題があった。
また、第２の従来の技術は、比較的小電流容量の回路における導電バーの接続技術であって、発電機用配電盤のような大電流容量の回路には適用できないという問題があった。
したがって、本願発明は、導体を簡単に接続できる大電流容量の母線を有する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、複数の外部電源装置の電力を該電源装置ごとに受電する複数の遮断器（１）と、それぞれの遮断器の出力端子（６）に一端が接続される中継導体（８，９，１０）と、中継導体の他端が共通的に接続される幅面が正面を向いて左右方向に延びる母線（２，３，４）とを収納した配電盤において、母線は同一垂直面内で上下方向の所定の寸法の隙間（Ｇ１）をもって配置される互いに同一断面形状の複数の板状の母線バーからなり、幅面が正面を向くとともに協働して母線バーの幅面をサンドウィッチ状に挟むように配置された複数の板状の接続バーからなる接続導体（８，９，１０，１６，１７，１８）を有し、各接続バーに形成された孔と上下方向に隣り合う母線バーの前記所定の寸法の隙間とを挿通する接続ねじ（１１，１９）によって、母線と前記接続導体とが接続されていることとしている。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、接続導体は前記中継導体であることとしている。

また、請求項３の発明は、請求項１の発明において、母線は長手方向に一直線上に位置するように間隔をもって分割して配置され、接続導体は前記分割された母線を相互に接続するように配置した連結導体（１６，１７，１８）であることとしている。

さらに、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、母線は互いに平行なる垂直面にそれぞれ複数含まれる母線バーからなり、向かい合う垂直面に含まれる母線バーは互いにその幅面が対向するように配置され、母線バーと接続バーを交互に挟むように配置させたこととしている。

請求項１の発明は、寸法が大きく重い母線バーの接続ねじ用の孔加工を不要にできるのはもちろんのこと、接続ねじを従来のように母線バーに形成された孔に挿通させるのではなく、母線バー間の左右方向に実質的に制限のない隙間に簡単に挿通すればよいため、サンドウィッチ状に配置した複数の接続バーを簡単に接続でき、大電流容量の母線を有する配電盤の部品加工や組立作業を簡単にできるという効果を奏する。

請求項３の発明は、配電盤を左右方向に分割したユニット配電盤として組み立てたのち結合して、両ユニットに含まれる母線を連結導体によって簡単に接続することができるため、配電盤全体の組立を簡単にできるほか、接続ねじを緩めて連結導体をスライドすれば簡単に両母線を断路できるという効果を奏する。

請求項４の発明は、いずれも左右方向に延びる複数の母線バーを上下方向だけでなく奥行方向にも配置しているため、より大きい電流容量の配電盤を簡単に実現できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態を、図１ないし図３に示されている実施例において説明する。この実施例は、３台の３相の発電機を有する船舶の発電機用配電盤において、発電機１台に１枠体を有するユニット配電盤を３台連結組合せすることによって構成されるものであって、図１ないし図３は上述のユニット配電盤の一つを示す図である。なお、これらの図では、本願発明の主要部材を明示するため、カバー類、フレーム部材などの部材の一部を省略している。

図１を参照して、このユニット配電盤の正面下部には遮断器１が設けられており、上部にはＲ相、Ｓ相及びＴ相のそれぞれ母線２、母線３及び母線４が、いずれも配電盤の正面と平行に設けられている。これらの母線は、Ｔ相の母線４が後述するＳ相の中継導体９とＳ相の母線３との接続作業に支障をきたさないように、また、同一水平面上に近接して母線を配置することによる発熱を減ずるように、側面から見たとき、中央のＳ相の母線３が他相の母線より下方に位置するように配置している。上述の遮断器１の背面からは、各相の入力側端子５と出力側端子６が突き出ており、入力側端子５に取り付けられた補助端子板７には図示されていない外部の発電機からのケーブルが接続される。一方、出力側端子６には、中継部材を介して上方に向かうＲ相、Ｓ相及びＴ相のそれぞれ中継導体８、中継導体９及び中継導体１０が接続されている。

次に、図１ないし図３を参照して、上述の母線、中継導体及び母線の取付部材の構成を、各相いずれも実質的に同一であるため、以下、代表してＴ相の母線４に関して説明する。母線４は、幅面が配電盤の正面を向くように取り付けられた、互いに同一断面を呈する複数の母線バーから構成されている。母線４は、一つの垂直面内に、上下方向の所定の寸法の隙間Ｇ１を持って配置された４本の母線バーと、この４本の母線バーと奥行方向の隙間Ｇ２をもって互いの幅面が対向するように設けられた４本の母線バーの合計８本の母線バーからなっている。

Ｔ相の中継導体１０は、配電盤の正面から見たとき左右方向に３列であって、奥行方向に３列の、合計９本の互いに同一断面を呈する接続バーから構成されている。この接続バーは、左右方向の各列ごとに、母線４の母線バーが中継導体１０の接続バーによってサンドウィッチ状に交互に挟まれた状態、すなわち母線４の正面側、母線４の裏面側及び母線４の奥行方向に向かい合う２列の母線バーの間とに配置されている。すなわち、前述の母線４の奥行方向に向かい合う母線バーの隙間Ｇ２は中継導体１０の接続バーの厚みと等しいということになる。

中継導体１０の各接続バーは、その上端が母線４の最上部の母線バーよりさらに上部に突き出るように位置している。そして、突き出た部分で最上部の母線バーに近接する箇所、母線４の上下方向に隣り合う母線バーの隙間Ｇ１に対応する３箇所及び最下部の母線バーの下部に近接する箇所の、１列について合計５箇所で、各接続バーに形成された孔と前述の上下方向の隙間Ｇ１とを挿通する５本の接続ねじ１１によって、各接続バーと母線バーとが接続されている。すなわち、母線４の上下方向に隣り合う母線バーの隙間Ｇ１は接続ねじ１１の直径より大きくなるように設定されている。

この配電盤には、母線４を配電盤の枠体に取り付けるための取付部材１２とこの取付部材１２を固定するための絶縁板１３が設けられている。取付部材１２は、いずれも剛性のある部材であって、中継導体１０の接続バーと同様に、母線４の正面側に配置された部材、母線４の裏面側に配置された部材、及び母線４の奥行方向に向かい合う２列の母線バーの間とに配置された厚みがＧ２に等しい部材とからなっている。このうち、母線４の正面側に配置された部材は断面がＬ字状であって、Ｌ字状の一方の面と取付部材１２の他の各部材は、中継導体１０の各接続バーと同様に、５本の固定ねじ１４によって母線４の各母線バーと一体化されている。この一体化された状態で、正面側部材のＬ字状の他方の面を絶縁板１３に固定ねじ１５で固定し、さらに、絶縁板１３を枠体に固定することによって母線４が配電盤の枠体に取り付けられている。

次に、冒頭説明したごとく、本実施例の配電盤は、上述のユニット配電盤３台を接するように左右方向に並置して互いに連結することによって完成される。以下に、隣り合うユニット配電盤の母線を連結する、各相同一構成であるＲ相、Ｓ相及びＴ相のそれぞれ連結導体１６、連結導体１７及び連結導体１８の構成を、代表してＴ相の連結導体１８について説明する。
なお、図２及び図３中、隣に配置されるユニット配電盤に関しては「２Ａ」、「３Ａ」、「４Ａ」なる符号を付して母線だけが示されている。
連結導体１８は、配電盤を裏面から見たとき母線４と母線４Ａの上下方向に並ぶそれぞれ４本、合計８本の母線バーの全てにまたがる接続バーを奥行方向に３列設けた構成となっている。

連結導体１８の接続バーは、中継導体１０の接続バーと同様に、上下方向の各列ごとに、母線４の母線バーが連結導体１８の接続バーによって交互にサンドウィッチ状に挟まれた状態、すなわち母線４と母線４Ａの正面側、母線４と母線４Ａの裏面側及び母線４と母線４Ａのそれぞれの向かい合う２本の母線バーの間とに配置されている。連結導体１８の接続バーには、母線４と母線４Ａの母線バーの上下方向の隙間Ｇ１に対応する箇所に孔が形成されており、連結導体１８の孔と前述の上下方向の隙間Ｇ１とを挿通する接続ねじ１９によって、母線４と母線４Ａの接続が実現している。

なお、上述の実施例では、図２を参照して、連結導体１８の接続バーは、上下方向に４本の母線バーからなる母線の幅と略同一幅として上下方向に関して３箇所で母線と締結している。しかし、図示はしていないが、母線の幅より広い幅の接続バーを使用し、前述の中継導体１０と母線４との接続のように、母線の最上部の母線バーの上辺より上の部分及び最下部の母線バーの下辺より下の部分に接続ねじ１９を追加して、上下方向に関して５箇所で接続してもよい。

また、前述の実施例では図２を参照して、連結導体１８は母線４と母線４Ａの上下に並ぶそれぞれ４本の母線バーの全てにわたる接続バーを奥行方向に３列設けた構成となっている。しかし、図示はしていないが、母線の上下方向に隣り合う母線バーだけにまたがる３本の接続バーを奥行方向に３列設けた合計９本の接続バーから構成されてもよい。この場合、接続ねじ１９を挿通する孔はそれぞれの接続バーに形成される。

なお、この連結導体１８は発電機用配電盤のユニット配電盤どうしを接続するために設けられているが、発電機用配電盤の１台のユニット配電盤と同一構成の母線を有する隣接配置される給電用配電盤などの他の配電盤の母線との接続に使われてもよい。
また、上述した実施例は、船舶の発電機用配電盤のものであるが、これに限定されるものではない。

本発明の実施例による配電盤のユニット配電盤を示す図であって、裏面上方側方より見た内部の斜視図である。 図１のユニット配電盤の裏面図である。 図１のユニット配電盤の平面図である。 従来の配電盤の母線と中継導体との接続部分を示す部分図であって、（ａ）斜視図、及び（ｂ）正面図である。 他の従来の配電盤の内部を示す部分的斜視図である。

符号の説明

１ 遮断器
２，３，４，２Ａ，３Ａ，４Ａ 母線
５ 入力側端子
６ 出力側端子
７ 補助端子板
８，９，１０ 中継導体
１１，１９ 接続ねじ
１２ 取付部材
１３ 絶縁板
１４，１５ 固定ねじ
１６，１７，１８ 連結導体
Ｇ１ 母線バーの上下方向の隙間
Ｇ２ 母線バーの奥行方向の隙間

Claims (4)

1. 複数の外部電源装置の電力を該電源装置ごとに受電する複数の遮断器（１）と、それぞれの遮断器の出力端子（６）に一端が接続される中継導体（８，９，１０）と、前記中継導体の他端が共通的に接続される幅面が正面を向いて左右方向に延びる母線（２，３，４）とを収納した配電盤において、
   前記母線は同一垂直面内で上下方向の所定の寸法の隙間（Ｇ１）をもって配置される互いに同一断面形状の複数の板状の母線バーからなり、
   幅面が正面を向くとともに協働して前記母線バーの幅面をサンドウィッチ状に挟むように配置された複数の板状の接続バーからなる接続導体（８，９，１０，１６，１７，１８）を有し、
   前記各接続バーに形成された孔と上下方向に隣り合う前記母線バーの前記所定の寸法の隙間とを挿通する接続ねじ（１１，１９）によって、
   前記母線と前記接続導体とが接続されていることを特徴とする配電盤。
2. 前記接続導体は前記中継導体であることを特徴とする請求項１に記載の配電盤。
3. 前記母線は長手方向に一直線上に位置するように間隔をもって分割して配置され、前記接続導体は前記分割された母線を相互に接続するように配置した連結導体（１６，１７，１８）であることを特徴とする請求項１に記載の配電盤。
4. 前記母線は互いに平行なる垂直面にそれぞれ複数含まれる前記母線バーからなり、向かい合う前記垂直面に含まれる前記母線バーは互いにその幅面が対向するように配置され、前記母線バーと前記接続バーを交互に挟むように配置させたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の配電盤。
   

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