JP2009240088A - スイッチギヤ - Google Patents

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広幸 小柳
Toru Ishitobi
透 石飛
Makoto Iwao
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Abstract

【課題】高電圧室と低電圧室との間の開口部を、仕切手段を取り外すことなく、簡易に開閉操作できるようにし、仕切板落下による怪我を阻止し、バンク等の停電作業時における作業コストを低減させる。
【解決手段】低電圧回路3bが格納される前室Bと、高電圧回路が格納される後室Aとの間を仕切る隔壁9に、該隔壁9に形成された開口部21を開閉する仕切手段20を備えたスイッチギヤ1であって、仕切手段20は、開口部21の上下両縁に設けた上下のスライドレール22、23と、該上下のスライドレール22,23に嵌り込んで転動するローラ24,25と、該ローラ24,25に結合される折畳み可能な金属製の仕切板26a、26b、27a、27bとを具備する折り戸20で構成する。
【選択図】図6

Description

本発明は、変電所等で設置される受配電設備に使用されるスイッチギヤに関する。
従来、変電所等の受配電設備に設置されるスイッチギヤ1は、図12,図13に示されるように、金属製の筐体で形成され、その正面に設けた閉鎖箱扉2、閉鎖箱扉2の裏側に設けられ低電圧回路が組み込まれた可動盤3,および可動盤3の奥に上下に設けた3枚の金属製仕切板4を有する。仕切板4は、高電圧室Aと低電圧室Bとを仕切る隔壁9の開口部10を閉塞するように、その四隅をボルト11で締結して固定される。仕切板4の奥の部屋には、遮断器5,変流器6,零相変流器7、電力ケーブル8が収容される高電圧室Aが形成される。仕切板4の手前の部屋には、可動盤3に組み込まれる低電圧回路により低電圧室Bが形成される。通常使用時、スイッチギヤにより、電力の受配電を司るように構成する一方で、高電圧回路への接近に対する保護等の目的で仕切板4を設置している。なお、符号12は仕切板4に固定した取っ手を示す。
バンク停電作業時の作業手順は、図12(a)のように閉鎖箱扉2と可動盤3を開き、同図(c)のようにボルト11を弛めて仕切板4を隔壁9から取り外してスイッチギヤ1の外部へ運び出す。十分な開口面積が得られるまで、分割して設けた仕切板4の取り外しを繰り返し行う。検電・作業用アースの取り付けと、高電圧室Aの内部点検作業を実施し、点検作業が終了した後、検電・作業用アースを取り外し、逆の手順により仕切板4をボルト11で締付けて取り付ける。
なお、上記と同様に、低電圧回路部と高電圧回路部との間に遮蔽板を設けた構成を有するスイッチギヤとして特許文献1に記載のものがある。
特開平10−248123号公報
しかしながら、図12,図13のスイッチギヤにあっては、仕切板4は重量が重く、四隅がボルト11により締結して固定する構造であり、しかも、分割して設置されるので、仕切板4の取り付け、取り外しに時間を要していた。また、バンク停電作業時には、スイッチギヤ1への検電・作業用アース付け/外し個所が多数あるため、作業の段取りとしては、仕切板4の取り外し作業だけを先行して行う作業員の確保を必要とし、それだけ作業コストが嵩張るという問題がある。
また、取り外した仕切板4は、スイッチギヤ1外部へ持ち出す必要があるが、そのときに、仕切板4を落下して怪我をする虞があり、さらには、スイッチギヤ基礎段差による転倒および仕切板4が可動盤3の制御機器へ接触することにより生じる感電および破損といった事故を惹起する虞もある。
本発明は上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、高電圧室と低電圧室との間の隔壁に形成される開口部に、高電圧回路への接近に対する保護等の目的で設置された仕切手段を取り外すことなく、簡易に開閉操作するだけで開閉できるようにすることで、仕切板落下による怪我を阻止し、バンク等の停電作業時における作業コストを低減させ、転倒や接触による感電事故や機器の破損事故を未然に防止できるスイッチギヤを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係るスイッチギヤは、低電圧回路が格納される前室と、高電圧回路が格納される後室との間を仕切る隔壁に、該隔壁に形成された開口部を開閉する仕切手段を備えたスイッチギヤであって、前記仕切手段は、前記開口部の上下両縁に設けた上下のスライドレールと、該上下のスライドレールに嵌り込んで転動するローラと、該ローラに結合される折畳み可能な金属製の仕切板とを具備する折り戸で構成されたことを特徴とする。
これによれば、隔壁の開口部を開閉する仕切手段(以下、「折り戸」ともいう)は、折畳み可能な金属製の仕切板を具備する折り戸で構成されるので、折り戸をスライドレールに沿って安定した状態でスライドできる。このため、折り戸部のスライド操作という簡単な操作で開口部をスムーズに開閉操作できる。また、仕切手段を開いた状態では、開口部を大きく開くことができ、高電圧室に対する検電・作業用アースの取り付け作業を容易に行うことができる。さらに、仕切手段が開閉いずれの状態にあっても、前室の側面に部品類を取り付けることができ、また、作業できるスペースを有効に確保できるようになる。
また、前記折り戸は、左右に二分割に形成した左折り戸部と右折り戸部とで形成し、折り戸の閉時には、前記左折り戸部と右折り戸部との対峙部に左右両折り戸部を施解錠する施解錠部材を設けた構成にしてもよい。
これによれば、折り戸(仕切手段)は、左右二分割の構造としているので、施解錠部材を解錠して左折り戸部と右折り戸部とをそれぞれ別個にスライドレールに沿って折り畳んで開くことで、開口部を半開きにしたり、あるいは左右両側を共に開くことで全開にしたりできる。また、左折り戸部と右折り戸部とを閉じて施解錠部材を施錠することで、折り戸により高電圧室(後室)と低電圧室(前室)とを隔離することができるようになる。
また、前記左折り戸部および前記右折り戸部は、その開操作時には、前記左右両折り戸部の前記仕切板が互いに前記スライドレールの方向に沿って前後に重なるように折り畳まれて収納されるように構成してもよい。
これによれば、左右の折り戸部を形成する各仕切板が、スライドレールの方向に沿って前後に重なるようにして折り畳まれるので、開操作時における前室のスペースを不用意に狭めることがない。このため、前室の作業スペースを有効活用でき、スイッチギヤの内部側壁に機器類設置も可能となる。
また、前記左折り戸部および前記右折り戸部は、その開操作時には、前記左右両折り戸部の前記仕切板が互いに前記スライドレールに略直交する方向に重なるように折り畳まれて収納される構成とすることも可能である。
これによれば、左右の折り戸部を形成する各仕切板が、スライドレールに略直交する方向に重なるように折り畳まれるので、開操作時における前室のスペースを不用意に狭めることがない。このため、前室の作業スペースを有効活用でき、スイッチギヤの内部側壁に機器類設置も可能となる。
また、前記仕切手段を構成する前記折り戸には、前記スイッチギヤを構成する部材との間に伸縮自在なアース線を配線するようにすることもできる。
これによれば、伸縮自在なアース線を、折り戸と、例えば隔壁等のスイッチギヤを構成する部材との間に設けたので、折り戸がどのような開閉状態にあっても、アース線が開閉に追随して伸縮する。その結果、折り戸部の誘導電圧防止機能は、終始確保することができるようになる。
好ましくは、ローラを金属製とし、上下スライドレール,上下ローラ、仕切板,結合部の全てを通して導通状態とし、スライドレールの一端からアース線を引き出すようにすると良い。特に左右の折り戸(仕切板)に重なり部を形成し、重なり部に導電性ゴムを配設し、また、金属性ローラのレール接触面を導電性ゴムにすることによって、接触面積が増え、誘導電圧防止機能が向上する。さらに左右折り戸の開閉部中央に施錠箇所を設けることによって接近に対する保護を向上させることができる。
本発明によれば、従来のような面倒な仕切板の取り付け、取り外し作業を不要化し、仕切手段(折り戸)をスライドレールに沿って開閉するだけで、隔壁の開口部を円滑に開閉できる。このため、停電作業時における作業コストを低減でき、仕切板の落下事故による怪我を未然に防止し、転倒や接触による感電事故、さらには機器の破損事故等を未然に防止できるスイッチギヤを得ることができる。
以下、本発明の第1実施の形態に係るスイッチギヤを図1〜図12を参照して説明する。なお、図12,図13の上記従来技術と同一または均等の部材、部分についてはこれらに用いたと同様の符号を付すこととする。
図1は前室Bの図示を省略し、後室A側のスイッチギヤの筐体だけを示したスイッチギヤの部分外観図、図2は前室B、閉鎖箱扉2,可動盤3を含むスイッチギヤ全体に係り、スイッチギヤを図1のC−C線における断面で切断して示した平断面図である。
本第1実施形態におけるスイッチギヤ1なる筐体の概要構成は、図12,図13で示した上記従来技術と同様に、スイッチギヤ1内部の隔壁9により、高電圧回路が格納される高電圧室としての後室Aと、低電圧室としての前室Bとで成る。前室Bは、図2に示されるように、ヒンジ3aを中心にして回動する低電圧回路3bを備えた可動盤3が、二点鎖線で示す位置まで回動し、図示されないストッパ手段により位置決め停止して閉じられるようになっている。可動盤3が図2で示す矢印方向へ閉じられたときに、隔壁9との間で形成される空間が低電圧室、すなわち、前室Bとして形成される。なお、閉じられた可動盤3の盤面は、隔壁9と略平行をなして対面する。こうして、スイッチギヤ1の内部空間は、隔壁9により後室Aと前室Bとに仕切られる。
隔壁9には上下に長い四角形の開口部21が形成され、そこに本発明の特徴事項である仕切手段(折り戸)20が開閉自在に設けられる。すなわち、折り戸20は、開口部21の上縁と下縁とに沿って敷設した横断面凹状の溝22a、23aを備えた上部スライドレール22および下部スライドレール23に沿ってスライドして折畳みできるようになっている。
折り戸20は具体的には、略同じ面積を有する左折り戸部26と右折り戸部27とで左右二分割の形態で形成され、左右両折り戸部26、27は、上下に細長い四角形状の2枚の鉄あるいはアルミニウム等の金属製のパネル材でなる仕切板26a、26b、27a、27bを互いに金属製の蝶番28、29を介して屈曲して折曲げできるように結合される。なお、本発明では仕切板26a、26b、27a、27bの板厚は、1,6mm程度あるいはそれ以上であるのが好ましい。
各仕切板26a、26b、27a、27bの上縁には水平軸周りに回転する上部ローラ24が、また、各仕切板26a、26b、27a、27bの下縁には上下軸周りに回転する下部ローラ25がそれぞれ軸支される。一対の車輪でなる上部ローラ24は上部スライドレール22の溝22aに、下部ローラ25は下部スライドレール23の溝23aにそれぞれ嵌め込まれる。上部ローラ24はそれ自体として仕切板に対して水平面内で首振り自在となるように軸支され、各折り戸部26,27を懸垂して支持する。これにより、折り戸部26,27の開閉操作時に、仕切板26a、26b、27a、27bに大きな外力が働いても、上部ローラ24の首振り動作をすることで上部ローラに無理な力が作用するのを回避できるようにしている。下部ローラ25は各折り戸部26、27の下方が振られるのを規制して円滑にスライドできるようにする。
左右の折り戸部26,27が対面する上下の中程には、自体公知の金属製の施解錠部材30が取り付けられる。これにより、図1に示すように、左右の折り戸部26、27が展開されて開口部21を完全閉鎖した場合には、施解錠部材30を施錠することで両折り戸部26,27が一体に連結されるようになっている。
また、図4に示されるように、仕切板26b、27bの下部には、下方へ出没自在に突出するピン26c、27cが設けられ、完全閉鎖する位置に対応する下部スライドレール23に設けた位置決め孔23b、23cに係脱するようになっている。係る係脱する機構は、施解錠部材30にリンク結合され、施解錠部材30の施解錠操作に連動して自動的に係脱する機構に構成される。同様に、仕切板26b、27bの上部にも、ピン26d、27dが出没自在に設けられ(図1参照)、上部スライドレール22に設けた不図示の位置決め孔に係脱するように構成され、施解錠部材30の施解錠操作に連動して係脱するような機構を有している。もっとも、手動操作で係脱をするようにしてもよい。
これにより、左右の折り戸部26,27が完全閉鎖し、ピン26c,26d,27c,27dを伸ばして、スライドレール22,23の位置決め孔に進入させることで、完全閉鎖位置で折り戸部26,27を位置決め固定できる。その結果、左右の折り戸部26,27は、一体に連結した状態で、スライドレール22,23に沿って不用意にスライドするのを阻止するようにしている。
折り戸部26,27をスライドして開操作する場合には、ピン26c,26d,27c,27dをスライドレール22,23から引っ込めた状態を保持した状態にすれば、スライドレール22,23に干渉することなく、開操作を自由にできるようになっている。なお、ピン26c,27cと、これに係脱する位置決め孔23b,23cは、いずれか一方のペアだけで形成してもよいのは言うまでもない。
折り戸部26,27に設けられるアースシステムは、金属製の施解錠部材30と、金属製の各仕切板26a、26b、27a、27bと、金属製の蝶番28,29と、図5に示される仕切板26aおよび金属製の隔壁9の間に取り付けた伸縮性のアース部材31とで形成される。アース部材31は、例えば、隔壁9に金属接触可能に固定リール31aを接続し、固定リール31a内部にアース線31bを巻付け、その自由端を仕切板26aに接続し、固定リール内の端部を隔壁9に導通するように接続する。そして、アース線31bは、固定リール31a内に設けた不図示のバネのバネ作用により常に巻き取られる方向に付勢されている。仕切板26aが下部スライドレール23に沿ってスライドするに応じて、アース線31bがたるむことなく伸縮することにより、折り戸部26,27の開閉にアース線31bが干渉しないようにしている。
これにより、図1のように、左右の折り戸部26,27により開口部21が閉じられたときには、折り戸部20は、施解錠部材30、仕切板26a、26b、27a、27b、蝶番28,29、およびアース部材31により隔壁9を介してアースされるので、折り戸20の誘導電圧防止機能が発揮されるようになっている。なお、図1における符号32、33は取っ手を示す。
本第1実施形態の開閉動作を説明する。バンク停電作業を行う場合、まず閉鎖箱扉2および可動盤3を開く。折り戸20は、図1、図2のように閉じられた状態にある。施解錠部材30を解錠し、ピン26c、27cを位置決め孔23b,23cから引き抜き(ピン26d,27dも同様に引き抜く)、取っ手32,33を持ち、手前側に引く。図6(b)の矢印で示すように、広い開口部21のところで仕切板26a、26b、27a、27bを合わせ、さらに開口部21と平行になるように、換言するとスライドレール22,23と平行になるように仕切板26a、26b、27a、27bを回転させる。その状態で、仕切板26a、26b、27a、27b、すなわち、左折り戸部26および右折り戸部27を、図7(b)の矢印で示すように、スライドレール22,23の端部に向けてスライド移動させる。この一連の開操作に際して、アース線31bは、固定リール31aに巻き取られ、たるむことがない。こうして、折り戸部26,27は左右に折り畳まれ、開口部21を介して後室Aと前室Bが連通することとなり、作業が行うことができる。
折り戸20を閉じる場合には、上記とは逆の手順により行われる。すなわち、左折り戸部26および右折り戸部27を中央へ移動させ、取っ手32,33を持ちながら手前外側へ向かって回す。折り畳まれた仕切板26a、26b、および仕切板27a、27bが開ききったら、取っ手32,33を持ち、スライドレール22、23の中央部に寄せ、施錠する。これにより、左右の折り戸部26,27が連結されると同時に、ピン26c、27cが位置決め孔23b、23cに係合し、スライドレール22,23に対する移動が拘束される。
こうして、仕切手段、すなわち、折り戸部20は、誘導電圧防止機能を惹起する形態で後室Aと前室Bを仕切ることができる。
次に、本発明の第2実施形態を、図8〜図10に基づいて説明する。この第2実施形態が上記の第1実施形態と構成上大きく相違する点は、上記第1実施形態では左折り戸部26および右折り戸部27を、それぞれ2枚の仕切板26a、26b、27a、27bで形成したのに対し、本第2実施形態では4枚の仕切板で形成すると共に、各仕切板を蝶番28,29で連結した点と、第1実施形態では各仕切板26a、26b、27a、27bの上下にローラ24,25を設けたのに対し、本第2実施形態では施解錠部材30に係合される中央寄りの仕切板の上下にだけローラ24,25が設けられている点と、第1実施形態では各仕切板26a、26b、27a、27bを互いにスライドレールの方向に沿って前後に重なるように折り畳まれる構成であるのに対し、本第2実施形態ではスライドレールに略直交する方向に重なるように折り畳まれて収納される構成である点とにおいて相違し、その他の構成は両者共実質的に同一の構成であり、それらの詳細な説明は割愛する。なお、以下では、上記第1実施形態と同一または均等部材には同一の符号を用いて説明する。
すなわち、左折り戸部26の一番左方寄りにある仕切板および右折り戸部27の一番右方寄りにある仕切板は、それぞれ蝶番28,29を介して隔壁9に軸支される。また、ローラ24,25は、左折り戸部26の最も右にある仕切板の上下と、右折り戸部27の最も左にある仕切板の上下とにのみ設けられ、他の仕切板には設けられない。
こうして、第2実施形態では、これらローラ24,25だけが、上下両部スライドレール22,23に沿って転動するようになっている。
本第2実施形態は上記のように構成されているので、折り戸20、すなわち、左折り戸部26および右折り戸部27が閉操作された状態では、左折り戸部26および右折り戸部27は図8に示すような状態で閉じられている。この状態から開操作する場合には、施解錠部材30を解錠し、取っ手32,33を把持しながら左折り戸部26および右折り戸部27を手前やや外側に引く。開いた仕切板を、図9に示すように、スライドレール22,23の両端に向けて移動させていく。すると、図10のように各仕切板は互いにスライドレール22,23に略直交する方向に重なるようにして折り畳まれる。これにより、作業用の開口部21が確保されることとなる。
折り戸部26,27を閉操作する場合には、上記と逆操作する。すなわち、取っ手32,33を持ち、中央側に移動させる。次いで、取っ手32,33を持ち、奥側に押し込み、施錠することで、図10→図9→図8に示す状態に復帰する。これにより、後室Aと前室Bは、折り戸部26,27により遮断される。
上記第1実施形態および上記第2実施形態によれば、従来必要としていた仕切板の取り付け、取り外しという面倒な作業を不要化でき、折り戸20をスライドレール22,23に沿って開閉する簡単な操作により、隔壁9の開口部21を開閉できる。このため、停電作業時における作業コストの低減、安全の確保、機器の破損事故等の防止による品質の向上に優れた利点を有する。また、折り戸20の開操作時には、折り戸が折り畳まれることで、スイッチギヤ1の側面のデッドスペースを最小限にできるので、種々の部品類を余裕をもって装備できる利点もある。さらに、アースシステムを有するので、折り戸20で開口部21が閉じられた場合に、折り戸自体は十分な誘導電圧防止機能を発揮できる。
以上、本発明を第1実施形態および第2実施形態により詳述してきたが、具体的な構成はこれらに限られるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明の範囲に含まれるものである。
上記の各実施形態では、仕切手段としての折り戸20を、左折り戸部26と右折り戸部27という左右二分割の形態で構成したが、二分割でない形態の折り戸に形成した態様であってもよいのは言うまでもない。
また、上記各実施形態におけるアースシステムは、蝶番28,29をアース線の一部として利用したが、この代わりに、各仕切板26a、26b、27a、27b同士を、各仕切板の折畳みに支障を生じないような形態でアース線で結線してアースを形成する構成とすることも可能である。
なお、図11のように、上下ローラ24,25、バネまたはゴム等の弾性部材19,折り戸20、上下スライドレール22,23、および各接合部を金属製にして、全体を導通状態にし、下部スライドレールの一端からアース線を引き出すことによって、簡便にアースを形成することができる。弾性部材19は、折り戸20等の重みによって適度に伸張し、上部ローラ24と下部ローラ25がそれぞれ同程度の圧力によってスライドレール22,23と接触するようになっている。また、各スライドレールの端にアース引き出し口を設けることによって、設置箇所のノイズ環境に応じて一点接地あるいは多点接地のアースを取ることができる。なお、上下ローラ24,25の表面すなわちスライドレール接触部分を導電性ゴムにすることによって接触面積を広くすることができ、遮蔽効果を高めることができる共に円滑な開閉操作を可能にする。
本発明は、変電所等で設置される受配電設備に適用されるスイッチギヤの製作に利用することができる。
本発明の第1実施形態に係り、前室Bの図示を省略し、後室A側のスイッチギヤの筐体だけを示したスイッチギヤの部分外観図である。 同じく、前室、閉鎖箱扉,可動盤を含むスイッチギヤ全体に係り、スイッチギヤを図1のC−C線における断面で切断して示した平断面図である。 同じく、図1のD−D線における矢視拡大断面図である。 同じく、図1のE部における要部拡大外観透視図である。 同じく、図1のF部における要部拡大外観図である。 同じく、折り戸が半開操作される状態を説明する作用説明図に係り、(a)はスイッチギヤの部分外観図、(b)は(a)の平断面図である。 同じく、折り戸が完全に開操作された状態を説明する作用説明図に係り、(a)はスイッチギヤの部分外観図、(b)は(a)の平断面図である。 第2実施形態に係り、(a)は図1と同様のスイッチギヤの部分外観図、(b)は(a)の平断面図である。 同じく、折り戸が半開操作される状態を説明する作用説明図に係り、(a)はスイッチギヤの部分外観図、(b)は(a)の平断面図である。 同じく、折り戸が完全に開操作された状態を説明する作用説明図に係り、(a)はスイッチギヤの部分外観図、(b)は(a)の平断面図である。 図3の他の実施例による断面図である。 従来のスイッチギヤに係り、(a)はその外観図、(b)は正面図、(c)は作用説明図である。 同じく、スイッチギヤの内部構造を示す構成図である。
符号の説明
1 スイッチギヤ
2 閉鎖箱扉
3 可動盤
3a ヒンジ
3b 低電圧回路
9 隔壁
10 開口部
11 ボルト
12 取っ手
19 弾性部材
20 仕切手段(折り戸)
21 開口部
22 上部スライドレール
23 下部スライドレール
22a,23a 横断面凹状の溝
23b,23c 位置決め孔
24 上部ローラ
25 下部ローラ
26 左折り戸部
26a,26b 仕切板
26c ピン
27 右折り戸部
27a,27b 仕切板
27c ピン
28,29 蝶番
30 施解錠部材
31 アース部材
31a 固定リール
31b アース線
32,33 取っ手
A 後室(高電圧室)
B 前室(低電圧室)

Claims (5)

  1. 低電圧回路が格納される前室と、高電圧回路が格納される後室との間を仕切る隔壁に、該隔壁に形成された開口部を開閉する仕切手段を備えたスイッチギヤであって、前記仕切手段は、前記開口部の上下両縁に設けた上下のスライドレールと、該上下のスライドレールに嵌り込んで転動するローラと、該ローラに結合される折畳み可能な金属製の仕切板とを具備する折り戸で構成されたことを特徴とするスイッチギヤ。
  2. 前記折り戸は、左右に二分割に形成した左折り戸部と右折り戸部とで形成され、折り戸の閉時には、前記左折り戸部と右折り戸部との対峙部に左右両折り戸部を施解錠する施解錠部材を設けたことを特徴とする請求項1記載のスイッチギヤ。
  3. 前記左折り戸部および前記右折り戸部は、その開操作時には、前記左右両折り戸部の前記仕切板が互いに前記スライドレールの方向に沿って前後に重なるように折り畳まれて収納されることを特徴とする請求項1または2記載のスイッチギヤ。
  4. 前記左折り戸部および前記右折り戸部は、その開操作時には、前記左右両折り戸部の前記仕切板が互いに前記スライドレールに略直交する方向に重なるように折り畳まれて収納されることを特徴とする請求項1または2記載のスイッチギヤ。
  5. 前記仕切手段を構成する前記折り戸には、前記スイッチギヤを構成する部材との間に伸縮自在なアース線を配線したことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のスイッチギヤ。
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