JP2008541681A - パネルトランス内蔵型配電盤 - Google Patents

Abstract

本発明はパネルトランス内蔵型配電盤に関することで、詳細には、同じ容量および負荷特性を有するトランスと、前記トランスを負荷と接続したり分離する自動遮断器で構成されるパネルトランスが複数個互いに接続してなるパネル変圧部と；前記パネル変圧部の各パネルトランスの自動遮断器から出力される低圧電源が低圧ケーブルに接続される端子台ハウジングと；前記端子台ハウジングの内部に設置され、前記低圧ケーブルに流れる負荷電流の量を感知する変流器と；前記変流器で検出された電流量を既設定の基準データ値と比較して、前記各自動遮断器を動作させて負荷変動に応じてパネルトランスの運転台数を制御する制御部と；を含んで構成されることを特徴とする。本発明によれば、軽負荷時、パネルトランスの運転台数を調節して電力使用量料金を節約することができる。また、負荷が減少した場合は、不使用のパネルトランスを簡単に撤去して電気基本料金を節約し、負荷が増加した場合は、パネルトランスを簡単に追加設置して工事費用の節約および工事期間の短縮が可能であるという効果がある。
【選択図】図４

Description

本発明はパネルトランス内蔵型配電盤に関し、より詳細には、特高圧から高圧あるいは低圧に低下させて建物単位で供給するためのパネルトランスを内蔵した配電盤において、負荷に応じてパネルトランスの運転台数を制御して無負荷損失を低減することができるパネルトランス内蔵型配電盤に関するものである。

一般的なトランス容量の選定方式としては、設計および施工時に具体的な負荷容量が算定されず、建築物の電力負荷の密度表と延べ面積を考慮してトランスの容量を算定した後、トランス標準容量の算定表による標準容量を算定し、トランス標準容量自体は単相でも三相でも、３、５、７．５、１０、１５、２０、３０、５０、７５、１００（ＫＶＡ）…などで規格化されている。

また、既に標準トランス容量を選定して使用中である需用家では、過度に算定された場合や、具体的な負荷に応じて算定した場合でも使用中ある理由で一部の負荷を使用しない場合など、トランス容量が過度な場合、大容量のトランス１台を撤去し、負荷容量に適合したトランスに交替して使用することが、高価なトランス、再設計、一部の配電盤の交替、工事期間などのため事実上不可能であった。

このため、建築主や企業は、建設当時から過度な数の変電設備の設置にともなう設置費用の上昇、韓国電力公社の契約電力の増加による電気基本料金の大きな支出、および深夜のトランス無負荷損失の増加による電力量料金の増加などのため、企業の経営が悪化するという問題点がある。

そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、容量別に同一の特性を有する複数のパネルトランスをハウジングにそれぞれ並列に搭載し、負荷電流の量を感知する変流器と電気的に接続された制御部の信号によって自動遮断器の高圧あるいは低圧接点を電気線路に投入・遮断して、軽負荷時にパネルトランスの台数制御運転で無負荷損失を低減し、一部負荷の不使用によりパネルトランス容量が残る場合には、パネルトランスの一部を撤去し、電気基本料金の節減を図ることができるパネルトランス内蔵型配電盤を提供することである。

また、本発明の目的は、需用家の将来の負荷増加が予想される場合には、余分の配電盤を設置して、需用家の負荷が増加したとき簡単にパネルトランスを追加して設置することができるパネルトランス内蔵型配電盤を提供することである。

上記目的を達成するためになされた本発明によるパネルトランス内蔵型配電盤は、入力される高圧電源に接続される１次側高圧電源の接続端子と、前記高圧電源が出力される２次側高圧電源の接続端子と、前記入力される高圧電源が降圧されて低圧電源として出力される２次側低圧電源の接続端子を有して負荷側に使用電力を供給するためのトランスと、前記トランスの２次側の各接続端子に接続され、前記トランスから入力される高圧電源が出力される高圧接点の出力端子と、前記トランスから入力される低圧電源が出力される低圧接点の出力端子を有して前記トランスを負荷と接続したり分離する自動遮断器とからなるパネルトランスと；一側のパネルトランスを構成する自動遮断器の高圧接点の出力端子と、他側パネルトランスのトランスの１次側高圧電源の接続端子とが接続されて複数個のパネルトランスで互いに接続されてなるパネル変圧部と；前記パネル変圧部を構成する各パネルトランスの自動遮断器から出力される低圧電源が低圧ケーブルに接続される端子台ハウジングと；前記端子台ハウジングの内部に設置され、前記各自動遮断器に接続された低圧ケーブルに流れる負荷電流の量を感知する変流器と；および、前記変流器で検出された電流量を既設定の基準データ値と比較して、前記各自動遮断器を動作させて負荷変動に応じて各パネルトランスを負荷と接続したり分離してパネルトランスの運転台数を制御する制御部と；を備えて構成されることを特徴とする。

また好ましくは、前記自動遮断器は、一側の上部に前記トランスの２次側低圧電源の接続端子に接続されて低圧電源を接続したり遮断する低圧接点を有する低圧接点の入力端子と；一側の下部に前記トランスの２次側高圧電源の接続端子に接続されて高圧電源を接続したり遮断する高圧接点を有する高圧接点の入力端子と；他側の下部に前記トランスから入力される高圧電源がアウトプットする高圧電源の出力端子と；を備えて形成される。

また好ましくは、前記トランスは、単相(１Φ)又は三相(３Φ)からなり、容量別に規格化されて同一の負荷特性を有する。

また好ましくは、前記負荷特性は、極性、１次および２次電圧、抵抗とリアクタンスとの割合、角変位、相回転方向、インピーダンス電圧が同一である特性を有する。
また好ましくは、前記パネル変圧部が、外部から流入する高圧電源に複数個並列接続されている。

また、本発明の好適な他の実施例によるパネルトランス内蔵型配電盤は、前記高圧電源が入力される複数個のパネル変圧部の各先端に位置しており、前記パネル変圧部の内部故障時、高圧接点を開放して回路を保護する高圧遮断器をさらに備えることを特徴とする。

本発明によれば、同じ特性を有する複数のパネルトランスをハウジングにそれぞれ搭載して受配電盤を構成することにより、設置空間を節約することができるので、設置の容易性が最大化する効果および運搬上の容易性が向上するという効果がある。
また、本発明によれば、パネルトランスを個別に構成することにより、配電盤に軽負荷時にパネルトランスの運転台数を調節して負荷変動に応じて能動的に対応し、電力使用量料金を節約することができるという効果がある。

また、本発明によれば、一部負荷の不使用でパネルトランス容量が過多な場合は、不使用のパネルトランスを撤去して電気基本料金を節約し、負荷増加時には、簡単にパネルトランスを追加して設置することで、追加工事費用を節減し、工事期間を短縮でき、パネルトランスが故障した場合は、故障したパネルトランスだけ交替すればよいので、材料費用を節約できるという効果がある。

また、本発明によれば、前記パネルトランスを船舶などに設置する場合、主トランスがが故障しても故障したパネルトランスを除去し、負荷を減らせば、パネルトランス容量だけ負荷に安定的に電力を供給できるので安全性に優れているという効果がある。

また、本発明によれば、需用家が既設置のトランスを交替する場合、既存のトランスはくず鉄程度の値段で買い取られるので需用家にとって大きなロスであった。しかしパネルトランスは、規格化されたトランスであるので、不使用のパネルトランスを適切な価格で売ることができると同時に、資源の再活用の面でも有利であるという効果がある。

また、本発明によれば、韓国電力公社の送電損失の軽減および予備電力の追加確保により、発電所や変電所の追加設置費用を節減するすることができるので、化石燃料の使用を減らして環境汚染や温室効果の防止にも寄与し、二酸化炭素の排出を防ぐことができるという効果がある。

以下、上記の構成を有する本発明によるパネルトランス内蔵型配線盤を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施例によるパネルトランス内蔵型配電盤の外部斜視図である。図１に示すように、本発明によるパネルトランス内蔵型配電は、内部空間を有する所定の大きさのハウジング１０を構成する。

前記ハウジング１０の前後方には、点検および機器の設置のため各々のドア１２が開閉可能に構成されており、前記ドア１２には外部空気が自由に流入するようにドア１２に換気孔が形成され、また、ハウジング１０の上部の一側に配電盤内部の発生熱を速やかに除去するために換気ファン１８が設置されている。図面符号２０は配電盤のホイストリングを示す。

なお、前記ハウジング１０の側面には、透視窓１４を有する外部ドア１２−１が設置され、前面部には、内部計器を目視観察することができる観察用の透視窓１６およびドア１２が設置されている。

また、前記ハウジング１０の内部には、後述のパネルトランスからなるパネル変圧部と、高圧遮断器、パネルトランス支持台、ガードレール、自動遮断器と端子台ハウジング間の接続用低圧ケーブルなどが設置され、ハウジング１０の内部側面には、パネルトランスの運転台数を制御する制御部と、負荷に電力を供給するための端子台が端子台ハウジング２００内に設置され、側面のドア１２−１は、パネルトランス内蔵型配電盤が１つである場合に設置され、複数台のパネルトランス内蔵型配電盤が設置される場合には省略してもよい。

図２は、本発明の好適な一実施例によるパネルトランス（Ａ）を示した概略斜視図である。

図２を参照すれば、本発明によるパネルトランス（Ａ）は、トランス１３０と自動遮断器１４０とで構成されるもので、前記パネルトランス（Ａ）は、トランス１３０が容量別に規格化され、同一の負荷特性を有することに特徴がある。ここで、前記負荷特性は、極性、１次および２次電圧、抵抗とリアクタンスとの割合、角変位、相回転方向、インピーダンス電圧などのトランスの詳細特性を意味し、このような負荷特性がすべて同じであるトランス１３０と、これを遮断する自動遮断器１４０をまとめてパネルトランス（Ａ）と定義する。

前記トランス１３０は、円筒形状あるいは直方体形状を有する単相(１Φ)トランスであって、外部から入力される高圧電源を降圧して負荷側に低圧電源の使用電力を供給することにより、単独で単相電力を交換するトランスである。
このようなトランス１３０の容量は、３（ＫＶＡ）、５（ＫＶＡ）、７．５（ＫＶＡ）、１０（ＫＶＡ）、１５（ＫＶＡ）、２０（ＫＶＡ）、３０（ＫＶＡ）、５０（ＫＶＡ）、７５（ＫＶＡ）、１００（ＫＶＡ）、１５０（ＫＶＡ）、２００（ＫＶＡ）、２５０（ＫＶＡ）、３００（ＫＶＡ）…など多様に形成されており、建物などに必要な標準容量として具備することができ、油入、モールド、乾式、およびアモルファス（Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）など様々な形態のトランスが使用される。

本発明による前記トランス１３０は、入力される高圧電源（高電圧）に接続される１次側高圧電源の接続端子１３０ａと、前記高圧電源が出力される２次側高圧電源の接続端子１３０ｃと、前記入力される高圧電源が降圧されて低圧電源（低電圧）として出力される２次側低圧電源の接続端子１３０ｂとを備える。

さらに、前記トランス１３０の１次側高圧電源の接続端子１３０ａと２次側高圧電源の接続端子１３０ｃが特高圧ケーブル１１０の接続部位であるので、高い絶縁耐力を有するようにエポキシ樹脂などで形成されることが好ましい。

一方、前記自動遮断器１４０は、内部に低圧接点と高圧接点が備えられ、前記２個の接点の動作によりトランスを回路から分離したり接続する役割をする。

図３は、本発明による自動遮断器の内部配線図である。
図３を参照すれば、前記自動遮断器１４０は、一側の上部に前記トランス１３０の２次側低圧電源の接続端子１３０ｂに接続されて低圧電源を接続したり遮断する低圧接点１４６を有する低圧接点の入力端子１４０ｂが形成され、一側の下部に前記トランス１３０の２次側高圧電源の接続端子１３０ｃに接続されて高圧電源を接続したり遮断する高圧接点１４７を有する高圧接点の入力端子１４０ａが形成され、他側の下部に高圧電源がアウトプットする高圧接点出力端子１４０ｃがそれぞれ形成されている。

ここで、前記自動遮断器１４０の低圧接点１４６は、気中遮断器や磁気遮断器あるいは電子接触器などが使用され、高圧接点１４７は、真空遮断器などが使用される。
また、前記自動遮断器１４０は、外函に出力端子１４４を形成し、後述の低圧ケーブル１７０により端子台ハウジング２００に結束されるようになっている。

図示するように、接続用ケーブル１８０および補助端子１８２は、１つのパネルトランス内蔵型配電盤に当初計画した需用家の受電パネルトランスの容量をすべて収容できない場合、又は、将来の負荷増加を考慮して補助配電盤を設置するか、パネルトランス内蔵型配電盤をさらに設置するとき、配電盤と配電盤の間あるいは配電盤と補助配電盤の間の電源接続のためのケーブルおよび補助端子である。

また、図２を参照すれば、前記トランス１３０の１次側高圧電源の接続端子１３０ａは、一般的な電気コンセントタイプに形成することが好ましく、２次側高圧電源の接続端子１３０ｃおよび低圧電源接続端子１３０ｂは、一般的なプラグタイプに形成することが好ましい。

また、前記自動遮断器１４０の低圧接点の入力端子１４０ｂおよび高圧接点の入力端子１４０ａは、一般的なプラグタイプに形成することが好ましく、高圧接点出力端子１４０ｃは、一般的な電気コンセントタイプに形成することが好ましい。

また、前記自動遮断器１４０の一側面から配電盤内に押し込むと、隣接して設置されるトランス１３０と簡単に結束してパネルトランス（Ａ）を形成するようになる。
前記のように、パネルトランス（Ａ）において、前記トランス１３０と自動遮断器１４０が電気コンセントとプラグタイプで構成されており、連結時の作業便利性が向上し、仮設時間が短縮するという効果がある。

図４は、本発明の好適な一実施例によるパネルトランスが内蔵された配電盤の内部を示した概略斜視図である。図５は、図４の内部側面図である。図６は、図４の配電盤の内部を上部から見た概略図である。

図４〜図６に示すように、前記ハウジング１０の内部には外部から流入する高圧電源に複数個並列接続されるパネルトランス（Ａ）で構成されるパネル変圧部（Ｂ）と、端子台ハウジング２００、および制御部３００が設置されている。

前記パネル変圧部（Ｂ）は、前記のパネルトランス（Ａ）が複数個接続されてなるものであるが、一側のパネルトランス（Ａ）を構成する自動遮断器１４０の高圧接点の出力端子１４０ｃと他側パネルトランスのトランス１３０−１の１次側高圧電源の接続端子１３０ａを互いに接続して簡単に連結したり分離して複数個のパネルトランス（Ａ、Ａ−１、Ａ−２）からなるパネル変圧部（Ｂ）を形成するようになる。

このように、ハウジング１０の内部には、複数個のパネルトランス（Ａ、Ａ−１、Ａ−２）からなるパネル変圧部（Ｂ）が設置され、前記パネルトランス（Ｂ）の周辺に支持台１５０を設置して、パネルトランス（Ｂ）が物理的な衝撃により倒れないように支持して設置される。

また、前記各パネルトランス（Ａ、Ａ−１、Ａ−２）は、ハウジング１０の底に設置されたガードレール１６０上に載置して配置され、設置時や解体時に簡単に移動することができる。

さらに、ハウジング１０からパネルトランス（Ａ）を撤去する場合は、接続端子の外部固定用ボルトをはずしてトランス１３０とガードレール１６０の間の固定用ピン１６２を抜いた後、トランス１３０や自動遮断器１４０の一側に付着されたホイストリング(１３２、１４２)を引っぱって簡単に撤去する。

また、前記端子台ハウジング２００は、内部に変流器を内蔵しており、前記変流器で検出された負荷電流の量を検出して電気的に接続された制御部(図示せず)に伝送する。前記制御部は、伝送された負荷電流の量を既設定の基準データ値と比較して、各パネルトランス（Ａ、Ａ−１、Ａ−２）の自動遮断器(１４０、１４０−１、１４０−２)を動作させてトランス(１３０−１、１３０−２)を負荷と接続したり分離する。

前記ガードレール１６０の下部空間には、ケーブル配設空間１７２が形成されている。
一方、本発明によるパネルトランス内蔵型配電盤は、前記外部から入力される高圧電源に接続される第１のパネルトランス（Ａ）の先端に高圧遮断器１２０を具備する。
前記高圧遮断器１２０は、外部から入力される高圧電源による漏電や短絡などにより前記第１のパネルトランス（Ａ）が故障する場合、内部の高圧接点を開放して前記第１のトランス１３０を回路から分離して事故拡大を防止する目的で設置されるものであって、過電流リレーや接地リレーを内蔵して第１のトランス１３０に異常電流が発生したとき回路を自動的に遮断する。

図７は、本発明の好適な他の実施例によるパネルトランス（Ａ’）を示した概略斜視図である。
図７を参照すれば、本発明によるパネルトランス（Ａ’）は、三相(３Φ)トランス１３１と自動遮断器１４１とで構成されるもので、周知のように、配電線路に用いられる三相トランス１３１は、電磁気誘導作用を利用して交流電圧や電流値を変える装置であって、通常、数百ｋＶＡ程度の容量であるが、高圧送電路として数十万ｋＶＡの大容量のものも使用される。

前記三相トランス１３１は、外箱に１、２次接続端子を備えて構成され、１次側にプラグタイプの高圧電源の入力端子１３１ａを備え、２次側に電気コンセントタイプの低圧電源の出力端子１３１ｂおよび高圧電源の出力端子１３１ｃを備えている。
また、前記三相トランス１３１に接続されてパネルトランス（Ａ’）を構成する自動遮断器１４１を備える。

前記自動遮断器１４１は、１次側の上部に低圧接点を有する低圧接点の入力端子１４１ｂが形成され、１次側の下部に高圧接点を有する高圧接点の入力端子１４１ａが形成され、２次側の下部に高圧電源がアウトプットする高圧接点の出力端子１４１ｃがそれぞれ形成されている。

図８は、本発明の好適な他の実施例によるパネルトランス（Ａ’）に内蔵される配電盤の内部を示す概略斜視図である。

図９は、図８の配電盤の内部を上部から見た概略図である。
図８および図９に示すように、前記ハウジング１０の内部には、外部から流入する高圧電源１１０に複数個並列接続されるパネルトランス（Ａ’、Ａ’−１、Ａ’−２）からなるパネル変圧部（Ｂ’）と、端子台ハウジング２００および制御部３００が設置されている。

このような構成は、前記した単相のトランス１３０を有するパネルトランス（Ａ）に関する説明と同様であるので具体的な説明は省略する。

図１０は、本発明の好適な一実施例によるパネルトランス内蔵型配電盤の内部配線図であり、図１１は、図１０の単線配線を示した図である。

図１０および図１１を参照すれば、本実施例では、３台の高圧遮断器１２０と、トランス(１３０、１３０−１、１３０−２)および自動遮断器(１４０、１４０−１、１４０-２)からなる９台のパネルトランス（Ａ、Ａ−１、Ａ−２）が内蔵されている。
高圧遮断器１２０とパネルトランス（Ａ）が単相であるので、三相で電気を供給するためには単相３台が１つになって動作する必要があり、図面には同一に表示されている。パネルトランス（Ａ）の自動遮断器(１４０、１４０−１、１４０−２)の低圧接点(１４６、１４６−１、１４６−２)および高圧接点(１４７、１４７−１、１４７−２)も上記と同様である。

このように設置されるパネルトランス内蔵型配電盤は、昼間時間帯に負荷が低下する時間帯にはパネルトランス（Ａ、Ａ−１、Ａ−２）の一部を自動的に分離させ、再び負荷が増加すると、パネルトランス（Ａ−１、Ａ−２）を自動的に連結して使用することができる。

すなわち、９台のパネルトランス（Ａ、Ａ−１、Ａ−２）が負荷と接続され、運転中の端子ボックス２００の内部に設置された変流器２１０から低圧ケーブル１７０に流れる負荷電流の量を感知して制御部３００に送る。

前記制御部３００では、既設定の基準データ値と比較して、一定時間(秒や分)負荷電流が一定値以下である場合、パネルトランス（Ａ−２）の６台の自動遮断器（１４０−１、１４０−２）の各接点（１４７−１、１４６−２）を動作させて３台のパネルトランス（Ａ−２）を回路から分離する。

また、このような状態で運転中に夜間の軽負荷時は、パネルトランス（Ａ−１）の自動遮断器(１４０、１４０−１)の高圧接点１４７および低圧接点１４６−１まで動作させて、３台のパネルトランス（Ａ−１）をさらに分離し、総６台のパネルトランス（Ａ−１、Ａ−２）が負荷と分離され、無負荷損失をさらに低減させる。

さらに、深夜時間帯が終わる午前９時以降に負荷が次第に増加すれば、パネルトランス（Ａ）３台に流れる負荷電流がパネルトランス（Ａ）３台の定格電流の９０％以上に到逹したことが変流器２１０に感知されると、変流器２１０に電気的に接続された制御部３００により自動的にパネルトランス（Ａ）の３台の自動遮断器１４０の高圧接点１４７３ヶ所が同時に投入されて、パネルトランス（Ａ−１）３台が励磁され、パネルトランス（Ａ−１）３台の加圧による励磁電流が消滅する時間を考慮して、パネルトランス（Ａ）の自動遮断器（１４０−１）３台の低圧接点（１４６−１）３ヶ所が同時に投入されて負荷に負荷電流を供給するようになる。

前記パネルトランス（Ａ、Ａ−１）６台分の負荷電流がパネルトランス（Ａ、Ａ−１）６台の定格電流の９０％以上が流れると、制御部３００により自動遮断器（１４０−１）３台の高圧接点（１４７−１）３ヶ所が投入され、一定時間が経過した後、自動遮断器（１４０−２）３ヶ所の低圧接点（１４６−２）を投入して全負荷がかかった状態で運転するようになる。

一方、本発明は、運転中に前記パネルトランス内部で故障が発生した場合、制御部３００により問題のあるパネルトランスを回路から分離することができる。
例えば、３台のパネルトランス（Ａ−１）のうち中間のパネルトランス（Ａ−１）に内部故障が発生した場合、３台の自動遮断器１４０の高圧接点１４７ ３ヶ所と、３台の自動遮断器（１４０−１）の低圧接点（１４６−１）３ヶ所が動作して、パネルトランス（Ａ−１）を回路から分離すると同時に、制御部３００によりあらかじめ定められた順序によって重要でない配電盤および負荷を電気線路から分離して、６台のパネルトランス（Ａ、Ａ−２）でのみ運転するようになる。

また、図１１のトランスが屋外に設置される大容量パネルトランスである場合は、高圧遮断器１２０と自動遮断器（１４０、１４０−１、１４０−２）を大容量ガス遮断器（ＧＣＢ）で交替し、前記遮断器を専用配電盤に取り付け、トランスを降圧用だけでなく昇圧用としても製造する。すなわち、一実施例において、１次電圧２２．９ＫＶ、２次電圧３５４ＫＶに昇圧して送配電線路に送ることができ、送配電線路にかかる負荷が小さい場合は、前記自動遮断器（１４０、１４０−１、１４０−２）などの接点開閉によりパネルトランスの無負荷損失および送電損失を低減させる目的で発電所、変電所などで用いることができる。

図１２は、本発明の好適な他の実施例による自動遮断器であって、図９との差異は、高圧接点外に貫通する貫通電源線がない自動遮断器の内部配線図であり、図１３は、図１２の自動遮断器と低圧遮断器が設置されたパネルトランス内蔵型配電盤の内部配線図であり、図１４は、図１３の単線配線図である。

図１２〜図１４を参照すれば、本実施例は、自動遮断器(１４０’)の設置台数を減らし、低圧接点のみを有する低圧遮断器（１４０’−１、１４０’−２）を設置して設置費用の節減を図るためのものである。

よって、この場合、自動遮断器(１４０’)の設置台数を減らして設置費用を節減できるが、貫通電源線のない自動遮断器(１４０’)は、運転中のパネルトランス(１３０’−１、１３０’−２)を負荷容量を考慮して投入・遮断する制御ができないとうい短所がある。

ここで、図示するような接続用ケーブル１８０’および補助端子１８２’は、１つのパネルトランス内蔵型配電盤に当初計画された需用家の受電パネルトランス容量をすべて収容できない場合、又は、将来負荷増加を考慮して補助配電盤を設置したり、貫通電源線のない自動遮断器１４０’をさらに備えたパネルトランス内蔵型配電盤を設置するとき、配電盤と配電盤の間あるいは配電盤と補助配電盤の間の電源接続のためのケーブルおよび補助端子である。

図１５は、本発明の好適な他の実施例による補助配電盤２２の内部を上から見た図である。
このような前記補助配電盤２２は、ハウジング１０の内部にさらに設けられるパネルトランス（Ａ）を支持するための支持台１５０と、自動遮断器および端子台ハウジング間の接続用低圧ケーブル１７０と、端子台ハウジング２００および補助端子１８２などで構成されており、必要に応じてパネルトランス（Ａ）をさらに設置することができ、簡単に全体負荷容量を増加させることが可能である。

すなわち、パネルトランス（Ａ）のトランス１３０および自動遮断器１４０は、電気コンセントとプラグタイプに形成されており、負荷が増加したり、設置されたパネルトランス（Ａ）の容量が不足であると判断される場合には、パネルトランス（Ａ）のトランス１３０と自動遮断器１４０を順次に配電盤内部に押し込んで簡単に設置することができる。

さらに、中・大容量のパネルトランスの場合は、必要な場合、並列運転を行うため、１つのパネルトランス（Ａ）（単相と三相が同じである）を１つの配電盤ごとに設置したり、配電盤なしに室内外に設置し、パネル変圧期間の並列運転に必要な高圧遮断断器あるいは自動遮断器（ガス遮断器、真空遮断器、気中遮断器、配線用遮断器、電子開閉器など）を別途の配電盤に内蔵して使用することも可能である。

次に、本発明によるパネルトランス内蔵型配電盤と従来トランスの容量選定方式の差異を比較して説明する。

一般の設計事務室でインテリジェント化された等級分類による推定電源量の算出方式や建築物用途別電力負荷密度表による算出方式によりトランス容量が９００（ＫＶＡ）と算定された場合、現在の一般的なトランス選定方式によれば、将来事務自動化機器の負荷増加と標準トランス容量の選定のために三相１，０００（ＫＶＡ）×１台として主トランスの容量を算出する。

しかし、本発明による方式を適用する場合、パネルトランス１００（ＫＶＡ）×９台や１５０（ＫＶＡ）×６台と選定され、この方式を検討すれば、パネルトランス１００（ＫＶＡ）×９台の場合、需用家の負荷が電灯、電熱、小規模の動力、コンピュータ負荷などの大規模の動力がない負荷に適合し、長所は、細密な電力制御により電気使用量料金の軽減および深夜の無負荷電力料金の軽減、短所は、設置面積が広くなりパネルトランス内蔵型配電盤の数量が増加し、設置面積および設置費用が高くなる。
本発明によるパネルトランス１５０（ＫＶＡ）×６台の場合は、需用家の負荷のうち深夜負荷が占める割合が高い場合に適合し、長所は、パネルトランス内蔵型配電盤の設置数量が少ないので設置費用が安く、設置面積が小さい。

どの方式も既存の方式によるトランス容量より１００（ＫＶＡ）程度のトランス容量の節減による電気基本料金および使用量料金が節減され、昼夜間時間帯のパネルトランス運転台数の制御による使用量料金および無負荷電力料金の節減という効果がある。

しかし、前記方式の根本的な差異は、将来の負荷増加および主トランス１台が故障したときの問題点である。本発明によるパネルトランスが内蔵された配電盤を用いる場合は、故障したパネルトランスのみを簡単に入れ替えて解決できる。

また、負荷増加の場合にも、本発明によるパネルトランスが内蔵された配電盤は、設計時に余分の補助配電盤２２をさらに設置しておくだけで、現在のように急変する事務自動化機器の変化にも効率的に対応することができる。

このように、本発明によるパネルトランス内蔵型配電盤は、建築物や工場などで建設当時から過度な収容率、不等率などを適用し、予備率および将来負荷増加を考慮して受変電設備を構成するため、過度なトランス容量を設置するようになり、このようなトランス過多容量は、企業にとっては企業競争力を低下させる要因になるだけでなく、企業経営にも悪影響を及ぼし、適切なトランス容量の確保が重要になる。

このような問題点を考慮して設計および施工時に、需用家の負荷容量の合計より１つ下の段階の標準トランス容量に該当するパネルトランスを選定して設置し、負荷が増加したり、設置されたパネルトランスの容量が不足であると判断される場合は、パネルトランスをさらに設置することができるので、このような問題は、補助配電盤をさらに確保することで解決することができる。

また、建築物又は構築物に設置される配電盤内部に正六面体、円筒形あるいは直方体など、多様な形態のトランスを容量別に外箱の大きさおよび幅などを含む動特性が同じであるパネルトランスに規格化して負荷に応じて設置し、単相パネルトランスの場合も、各相別に規格化された容量をさらに設置したり、容量が残る場合は、既設置のパネルトランスの一部を撤去して需用家の実負荷に適合するトランス容量を構成して使用する。

すなわち、ほとんどの需用家の収容率が５０％未満であるので、設備運用中に残るトランス容量を撤去すれば、基本料金および使用量料金の画期的な節減が可能になる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。

本発明の一実施例によるパネルトランス内蔵型配電盤の外部斜視図である。 本発明の好適な一実施例によるパネルトランスを示した概略斜視図である。 本発明による自動遮断器を示した内部配線図である。 本発明の好適な一実施例によるパネルトランスが内蔵された配電盤の内部を示した概略斜視図である。 図４の内部側面図である。 図４の配電盤の内部を上部から見た概略図である。 本発明の好適な他の実施例によるパネルトランス（Ａ’）を示した概略斜視図である。 本発明の好適な他の実施例によるパネルトランス（Ａ’）が内蔵された配電盤の内部を示した概略斜視図である。 図８の配電盤の内部を上部から見た概略図である。 本発明の好適な一実施例によるパネルトランス内蔵型配電盤の内部配線図である。 図１０の単線配線図である。 本発明の好適な他の実施例による自動遮断器の内部配線図である。 図１２の自動遮断器と低圧遮断器が設置されたパネルトランス内蔵型配電盤の内部配線図である。 図１３の単線配線図である。 本発明の好適な他の実施例による補助配電盤の内部を上から見た概略図である。

符号の説明

１０…ハウジング
１２…外部ドア
１４…透視窓
１６…観察用透視窓
１８…換気ファン
２０…配電盤ホイストリング
２２…補助配電盤
１１０…高圧ケーブル
１２０…高圧遮断器
Ａ…パネルトランス
１３０、１３０−１、１３０−２…単相トランス
１３０ａ…１次側高圧電源の接続端子
１３０ｂ…２次側低圧電源の接続端子
１３０ｃ…２次側高圧電源の接続端子
１３２…ホイストリング
１３１、１３１−１、１３１−２…三相トランス
１４０、１４０−１、１４０−２…単相自動遮断器
１４０ａ…高圧接点の入力端子
１４０ｂ…低圧接点の入力端子
１４０ｃ…高圧接点出力端子
１４０’−１、１４０’−２…低圧遮断器
１４１、１４１−１、１４１−２…三相自動遮断器
１４２…ホイストリング
１４４…出力端子
１４６、１４６−１、１４６−２…低圧接点
１４７、１４７−１、１４７−２…高圧接点
１５０…パネルトランス支持台
１６０…ガードレール
１６２…固定用ピン
１７０…低圧ケーブル
１７２…ケーブル配設空間
１８０…接続用ケーブル
１８０−１…貫通電源線
１８２…接続端子
２００…端子台ハウジング
２１０…変流器
３００…制御部
Ｂ…パネル変圧部

Claims (6)

1. 配電盤において、
   入力される高圧電源に接続される１次側高圧電源の接続端子と、前記高圧電源が出力される２次側高圧電源の接続端子と、前記入力される高圧電源が降圧されて低圧電源として出力される２次側低圧電源の接続端子を有して負荷側に使用電力を供給するためのトランスと、前記トランスの２次側の各接続端子に接続され、前記トランスから入力される高圧電源が出力される高圧接点の出力端子と、前記トランスから入力される低圧電源が出力される低圧接点の出力端子を有して前記トランスを負荷と接続したり分離する自動遮断器とからなるパネルトランスと；
   一側のパネルトランスを構成する自動遮断器の高圧接点の出力端子と、他側パネルトランスのトランスの１次側高圧電源の接続端子が接続されて複数個のパネルトランスで互いに接続されてなるパネル変圧部と；
   前記パネル変圧部を構成する各パネルトランスの自動遮断器から出力される低圧電源が低圧ケーブルに接続される端子台ハウジングと；
   前記端子台ハウジングの内部に設置され、前記各自動遮断器に接続された低圧ケーブルに流れる負荷電流の量を感知する変流器と；
   前記変流器で検出された電流量を既設定の基準データ値と比較して、前記各自動遮断器を動作させて負荷変動に応じて各パネルトランスを負荷と接続したり分離してパネルトランスの運転台数を制御する制御部と；
   を備えて構成されることを特徴とするパネルトランス内蔵型配電盤。
2. 前記自動遮断器は、一側の上部に前記トランスの２次側低圧電源の接続端子に接続されて低圧電源を接続したり遮断する低圧接点を有する低圧接点の入力端子と；
   一側の下部に前記トランスの２次側高圧電源の接続端子に接続されて高圧電源を接続したり遮断する高圧接点を有する高圧接点の入力端子と；
   他側の下部に前記トランスから入力される高圧電源がアウトプットする高圧電源の出力端子と；
   を備えて形成されることを特徴とする請求項１に記載のパネルトランス内蔵型配電盤。
3. 前記トランスは、単相(１Φ)又は三相(３Φ)からなり、容量別に規格化されて同一の負荷特性を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパネルトランス内蔵型配電盤。
4. 前記負荷特性は、極性、１次および２次電圧、抵抗とリアクタンスとの割合、角変位、相回転方向、インピーダンス電圧が同一である特性を有することを特徴とする請求項３に記載のパネルトランス内蔵型配電盤。
5. 前記パネル変圧部が、外部から流入する高圧電源と複数個並列接続されることを特徴とする請求項１に記載のパネルトランス内蔵型配電盤。
6. 前記高圧電源が入力される複数個のパネル変圧部の各先端に位置しており、前記パネル変圧部の内部故障時に高圧接点を開放して回路を保護する高圧遮断器をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のパネルトランス内蔵型配電盤。

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