JP2011167022A - スイッチギヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】スイッチギヤを筺体ごと更新する場合においても、短い現場作業時間でスイッチギヤを更新することができ、停電時間を短縮し得るスイッチギヤを提供する。
【解決手段】フレームを用いて構成された筺体の外部から既設の電力ケーブルを引き込むためのケーブル引込部が設けられたスイッチギヤであって、据え付けのために上記筺体を床面に沿って水平方向に移動する際に上記電力ケーブルと干渉する部位に配設されたフレーム部材が着脱容易に固定されている。据付時に取り外した上記フレーム部材または別に用意されたフレーム材を、上記電力ケーブルと干渉せず上記ケーブル引込部より上記水平方向の移動方向に対して後方に固定するためのフレーム固定部を備えてなることを特徴としている。
【選択図】図4

Description

本発明は、スイッチギヤに関し、特に据え付けに要する作業時間の短縮を図ったスイッチギヤに関するものである。
配電設備の主要な機器であり、電気エネルギーを需要家の工場や建物へ供給する機能を備え、内部に遮断器と継電器等を備えた閉鎖金属盤であるスイッチギヤは経年により劣化し、要素機能の絶縁、遮断、あるいは保護などの性能が低下し、不慮の停電や場合によっては短絡・地絡に至る場合がある。経年により老朽化の進んだスイッチギヤを更新する際には作業員が充電部に接近することがないよう、更新作業中は電気エネルギーの供給を停止して行われる。その停電によって電気を動力源とする設備が停止すると、需要家は生産活動が行えなくなり、機会損失となるだけでなく、例えば鉄鋼設備や化学設備などでは長時間の停電が発生すると素材が固まり、導管などが詰まって設備が使用不可能になる、もしくは素材を除去するために大きな労力と時間が必要になるなどの問題が発生するため、停電時間は可能な限り短くすることが求められる。
停電はスイッチギヤの更新において更新対象のスイッチギヤの撤去時、新しいスイッチギヤ据え付け時、電力や電気的に情報をやり取りするケーブル取り付け作業を行うなどの現場据え付け作業の際に生じる。従って、スイッチギヤの現場据え付け作業を短縮することは、停電時間を短くすることになるため、スイッチギヤの更新における停電時間を短くしたいという課題を解決することができる。従来の技術として、ケーブルピットから立ち上がる主回路ケーブルを筐体の中へ導入する際に筐体を吊り上げなくても後方へ移動させればよいように、開口部を筐体の底面後部から背面下部へ向かってL字形に形成し、開口部を塞ぐ閉塞板を設けるようにしたものがある(例えば特許文献1参照)。
特開平9−191510号公報(第1頁、図1)
上記のような従来の技術においては、スイッチギヤの背面に電力ケーブルを引き込むことができるだけの開口部と、後面下部の床板などを除く必要が生じるが、標準的なスイッチギヤ構成とは違うため、新たな構造の検討と、開口部を塞ぐ部位の点検の必要性が生じるなど、標準的なスイッチギヤと比較して製造と運用方法に変更の必要性が生じ、コストが増大するという課題があった。
この発明は上記のような従来技術の実情に鑑みなされたもので、電力ケーブルを電力ケーブル引込部から短時間で容易に引き込むことができ、しかも標準的な構成を僅かに変更するだけで良いスイッチギヤを得ることを目的としている。
この発明に係るスイッチギヤは、フレームを用いて構成された筺体の外部から既設の電力ケーブルを引き込むためのケーブル引込部が設けられたスイッチギヤであって、据え付けのために上記筺体を床面に沿って水平方向に移動する際に上記電力ケーブルと干渉する部位に配設されたフレーム部材が着脱容易に固定され、取り外した上記フレーム部材または別に用意されたフレーム材を、上記電力ケーブルと干渉せず上記ケーブル引込部より上記水平方向の移動方向に対して後方に固定するためのフレーム固定部を備えるようにしたものである。
この発明においては、筺体を床面に沿って水平方向に移動する際に、既設の電力ケーブルと干渉する部位のフレーム部材を着脱容易に設けると共に、取り外したフレーム部材または別に用意されたフレーム材を電力ケーブルと干渉せずに上記ケーブル引込部より上記水平方向の移動方向に対して後方に固定するためのフレーム固定部を備えるようにしたことにより、標準的なスイッチギヤ構成のまま大きく変更する必要が無い。このため、更新の際には電力ケーブルと干渉するフレーム部材を外して、筺体を床面に沿って水平移動させることで容易に電力ケーブルを筺体内部に引き込むことができる。従って、更新に必要な現場据え付け作業時間が短くなるため、更新時は停電時間を短くできる。
この発明の実施の形態1に係るスイッチギヤの概要構成を概念的に示す側面断面図。 図1に示されたスイッチギヤを据付ける際の動作を説明する側面断面図。 図1に示されたスイッチギヤの電力ケーブルと干渉するフレーム部材である幅方向フレームとその近傍を示す斜視図。 図3に示された幅方向フレームをフレーム固定部に付け替えた状態を示す斜視図。 上記実施の形態1の変形例を示す斜視図。 この発明の実施の形態2に係るスイッチギヤの要部を概念的に示す斜視図。 図6に示されたフレーム固定部に正規の位置のフレーム部材とは別に用意されたフレーム材を固定した状態を示す斜視図。 この発明の実施の形態3に係るスイッチギヤの要部を概念的に示す斜視図であり、フレーム固定部に正規の位置のフレーム部材を仮固定した状態を示す。 この発明の実施の形態4に係るスイッチギヤの要部を概念的に示す図であり、(a)はフレーム部材が正規の位置に固定された状態を示す斜視図、(b)は前記フレーム部材を示す平面図。 図9に示されたフレーム部材を外してフレーム固定部に仮固定した状態を示す斜視図。 上記実施の形態4の変形例を示す斜視図。 図11に示された変形例によるフレーム部材を外してフレーム固定部に仮固定した状態を示す斜視図。 この発明の実施の形態5に係るスイッチギヤの要部を概念的に示す斜視図であり、略U字形状の電力ケーブルガイド部材を装着した状態を示している。 実施の形態5の第1の変形例による電力ケーブルガイド部材を装着した状態を示す斜視図。 実施の形態5の第2の変形例による略V字形状の電力ケーブルガイド部材を装着した状態を示す斜視図。 実施の形態5の電力ケーブルガイド部材を上下に離間して複数個所設けた第3の変形例を示す斜視図。
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1に係るスイッチギヤについて、図1から図5を参照して説明する。図において、スイッチギヤ1は図1の側面断面図に概念的に示すように筺体2、その内部に収容された母線導体3A、開閉器3B、及び図示省略している操作装置等から構成され、後方(図1の右側)下部には電力ケーブル4を引き込むためのケーブル引込部21が設けられている。筺体2は各辺にフレーム5を用いて構成されており、ケーブル引込部21が設けられた筺体2の後方下部では、図3に示すように断面L字状の型材からなる側部フレーム51、断面ロ字状の型材からなる柱状フレーム52、据付時に筺体2を床面7に沿って水平方向に移動する際に電力ケーブル4と干渉する部位に配設されたフレーム部材としての断面L字状の型材からなる幅方向フレーム53が用いられている。
筺体2の両側下部の側部フレーム51におけるケーブル引込部21よりも前方側(図3の右上側)には、正規の位置から取り外した幅方向フレーム53を仮固定するためのフレーム固定部6としての、この例ではブロック状の一対の固定部材61が固定されている。幅方向フレーム53は、この例では断面L字状に形成されていることで柱状フレーム52の取付部52a、または固定部材61に対して図示省略しているボルトで容易に固定・取り外し可能な構成となっている。なお、作業現場でスパナなどの器具が使用可能なスペースが確保されれば断面形状などは特に限定されず、例えばコ字状などであっても差し支えない。電力ケーブル4は、図2の側面断面図に概念的に示すようにスイッチギヤ1を設置する場所の床面7に凹設されたケーブルピット7aから立ち上げられている。
なお、筺体2を構成する側壁、床板、天板などは従来のものと同様であるので図示を省略している。また、筺体2を構成する床板の後部におけるケーブル引込部21は据え付けが完了するまで開放されており、電力ケーブル4の引き込み後、筺体内部での接続作業が完了した後、図示省略している塞ぎ板で塞がれる。その他の構成は従来のスイッチギヤと同様であり、筺体2の前面部には扉2aが開閉可能に取付けられ、背面部には保守点検用の開閉扉または開閉蓋(図示省略)が設けられており、その開閉扉を開け、または開閉蓋を取り外すことでケーブル引込部21のアクセス空間が広く確保されるように構成されている。
次に、上記のように構成された実施の形態1の動作例について説明する。スイッチギヤ1をそっくり更新し、あるいは新たに設置する際に、スペース等の都合によりクレーンなどでスイッチギヤ1を吊り上げることが困難な場合には、図2に示すように設置場所に予め敷設されたケーブルピット7aから電力ケーブル4が立ち上げられた所定位置にスイッチギヤ1を仮置きする。そして、図示していない背面側の開閉扉を開けて、幅方向のフレームの中で、スイッチギヤ1を床面7に沿って水平移動させて据え付ける際にケーブルピット7aから立ち上げた電力ケーブル4と接触する可能性のある幅方向フレーム53を図3に示す正規の位置から取り外して、図4に示すようにケーブル引込部21に影響しないフレーム固定部6としての固定部材61に対してボルトで仮固定する。
次に、図2の矢印Aで示すようにスイッチギヤ1を図の右方向に床面7に沿って水平移動させ、ケーブルピット7aから立ち上げられた電力ケーブル4がケーブル引込部21内に入ったところで、スイッチギヤ1を位置決めする。その後、固定部材61に仮固定した幅方向フレーム53を取り外して図3に示す正規の位置に戻す。そして、スイッチギヤ1の筺体2内に引き込まれた電力ケーブル4の接続作業など、従来のものと同様の作業が行なわれる。スイッチギヤ1を図の右方向に床面7に沿って水平移動させるとき、幅方向フレーム53がフレーム固定部6としての固定部材61に固定されていることにより、筺体2の剛性が確保され、筺体2の変形が防止される。
なお、図5は上記実施の形態1の変形例を示しており、正規の位置の幅方向フレーム53と同様の幅方向フレーム53Aをフレーム固定部6である固定部材61に常時固定するようにしたものである。上記のような実施の形態1の変形例においては、幅方向フレーム53Aと固定用のボルトを別途用意する必要があるものの、据付時に正規の位置の幅方向フレーム53を取り外すだけで、すぐに水平移動できる。フレーム固定部6への取り付け、取り外し作業を不要にできるので、作業時間、及び停電時間を一層短縮することができるという大きな利点がある。
上記のように、実施の形態1は、盤の新規設置あるいは更新のための据付時に、筺体2を床面7に沿って水平方向に移動する際に既設の電力ケーブル4と干渉する部位に設けられたフレーム部材である幅方向フレーム53が着脱容易に固定され、取り外した幅方向フレーム53または別に用意されたフレーム材(幅方向フレーム53A)を、電力ケーブル4と干渉する恐れが無く、筺体2の強度を保持し得る側部フレーム51に設置されたフレーム固定部6としてのブロック状の固定部材61に固定し得るようにしたものである。
このため、実施の形態1によれば、標準的なスイッチギヤ構成に対して、幅方向フレーム53をボルトとスパナによる単純な固定方式で着脱容易にすると共に、固定部材61を設けるだけでよいので、大きく変更する必要が無い。また、ケーブル引込部21は筺体2の背面側の保守点検用の開閉扉(図示省略)を開くだけで開放されるので、標準構成を変更する必要が無い。そして、更新作業としては、例えば幅方向フレーム53を外して固定部材61に仮固定し、筺体2を床面7に沿って水平移動させだけで電力ケーブル4が筺体2に接触することなく内部に引き込まれる。このため電力ケーブルの特別な引き込み作業、電力ケーブルの延長・短縮作業、電力ケーブルのケーブルピット落としこみ作業が不要であり、速やかなスイッチギヤ据付が可能となる。
従って、更新に必要な現場据え付け作業時間を短くできるため、更新時は停電時間が短くなり、停電によって生じる損失を小さくできる。また、更新時に限らず、新設時においても現場での据付作業時間が短くなるため、工事費用を小さくできる。なお、幅方向フレーム53の断面形状は特に限定されるものではない。また、側部フレーム51など他のフレーム5についても、幅方向フレーム53の着脱を妨げる形状や構造でなければ、材料の種別などは限定されないことは言うまでもない。
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2に係るスイッチギヤについて、図6、図7を参照して説明する。なお、この実施の形態2は図に示すように、フレーム固定部6を、筺体2(図1、図2)の両側下部の側部フレーム51を利用したネジ穴62によって構成し、該ネジ穴62に対して幅方向フレーム53とは別に用意された、スパンが該幅方向フレーム53よりも大きいフレーム材54を図示省略しているボルトで仮固定するようにしたものである。その他の構成は実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
上記のように構成された実施の形態2においては、電力ケーブルと干渉する部位に設けられた幅方向フレーム53を据付現場で取り外してケーブル引込部21を開放する一方、補強用のフレーム材54をフレーム固定部6としてのネジ穴62に装着する。そして、スイッチギヤを水平移動して電力ケーブルを引き込んだ後、幅方向フレーム53を正規の位置に取付けることで、実施の形態1と同様の効果が得られる。なお、補強用のフレーム材54は据付作業時及び据付後の稼働時とも、電力ケーブルと干渉する虞のない部分に配設したものであるので、実施の形態1と同様に、図7に示す如く工場出荷時から装着したままとしても差し支えない。
実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3に係るスイッチギヤについて図8を参照して説明する。なお、この実施の形態3は図8に示すようにフレーム固定部6として、筺体の両側下部の側部フレーム51に沿って、相互の間隔が、対向する柱状フレーム52の内寸と同一となるように設けられた一対の固定用フレーム63を用いるようにしたものである。なお、固定用フレーム63は、側部フレーム51とは別の型材や板材等を用いることができる他、例えば側部フレーム51自体を断面コ字状の型材とし、その内側の立辺を用いて構成するようにしても良い。その他の構成は上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
上記のように構成された実施の形態3においては、実施の形態1と同様の作用により、同様の効果を得ることができる。また、固定用フレーム63が前後方向に伸びて延在していることにより、幅方向フレーム53の取付位置を筺体の前後方向に自由に調整することが容易であるという利点もある。
実施の形態4.
次に、この発明の実施の形態4に係るスイッチギヤについて図9から図12を参照して説明する。なお、この実施の形態4は、着脱容易に設けられたフレーム部材として、図9(b)に示すように、正規の位置に取り付けるための第1の固定部55aと、この第1の固定部55aよりもスパンが広く形成され、フレーム固定部6としてのネジ穴62に仮固定するための第2の固定部55bが設けられた、上から見て幅広の略凸字形状の幅方向フレーム55を用いるようにしたものである。なお、図11、図12はその変形例を示しており、着脱容易に設けられたフレーム部材として、長さの異なるフレーム材を背中合わせに貼り付けた形状の幅方向フレーム55Aとしたものである。その他の構成は上記実施の形態2と同様であるので説明を省略する。
上記のように構成された実施の形態4においては、幅方向フレーム55(55A)を正規の位置である柱状フレーム52の下部に取付けるときには、第1の固定部55aを用いて取付部52aに固定し、据付時に水平移動して電力ケーブルを引き込む際には、第1の固定部55aのボルト(図示省略)を外した後、幅方向フレーム55をそのまま筺体の中央部方向のフレーム固定部6であるネジ穴62の部分までスライドさせ、幅方向フレーム55の第2の固定部55bを用いてネジ穴62に仮固定することで、水平移動時の筺体の強度を確保することができる。なお、図11、図12に示す変形例の場合も同様である。
上記のように実施の形態4によれば、フレーム部材としての幅方向フレーム55(55A)に、正規の位置に取り付けるための第1の固定部55aと、この第1の固定部55aよりもスパンが広く形成されたフレーム固定部6であるネジ穴62に仮固定するための第2の固定部55bを設けるようにしたものである。幅方向フレーム55または幅方向フレーム55Aを用意し、仮固定するためのネジ穴62を設けるという極めて簡単な変更のみで他は標準的な構成をそのまま用いることができ、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
実施の形態5.
次に、この発明の実施の形態5に係るスイッチギヤについて図13から図16を参照して説明する。なお、この実施の形態5は、上記実施の形態1〜4の少なくとも1つの構成のものに、着脱容易に設けられたフレーム部材(例えば図3の幅方向フレーム53)が正規の位置から取外されたときに、該正規の位置に、帯状で略U字形状または略V字形状に湾曲または屈曲された電力ケーブルガイド部材8(8A、8B)を、その凹部側の頂点8a(8b、8c)が筺体2(図1)の内部に引き込む電力ケーブル4の据付予定位置4aと略一致するように装着するようにしたものである。
なお、電力ケーブルガイド部材8(8A、8B)は、図13〜15に示すように、凹部側が筺体の外側を向くように取付部52aに装着するが、正規の位置から幅方向フレーム53(図3)を一旦外した際には、筺体の剛性を保持するためにその正規の位置の幅方向フレーム53などをフレーム固定部6としてのネジ穴62に仮固定することが望ましい。また、電力ケーブルガイド部材8(8A、8B)は、剛性の点で鉄系材料などの金属材が好ましく用いられるが、プラスチックなどを用いても差し支えない。
図13は、略U字形状に湾曲された電力ケーブルガイド部材8を幅方向フレーム53の正規の取付部52aに装着したものである。電力ケーブルガイド部材8の凹部側の頂点8aは、図示していない電力ケーブルの据付予定位置4aよりも筺体の前方側(図の右上側)に位置するように形成されている。図14に示された第1の変形例では、電力ケーブルガイド部材8Aの湾曲部が2段に構成され、凹部側の頂点8bを有する湾曲部が図13の頂点8aを有する湾曲部よりも狭く形成されている。また、図15に示された第2の変形例では、電力ケーブルガイド部材8Bが略V字形状に形成され、凹部側の頂点8cは角張って形成されている。一方、図16は、図13に示された電力ケーブルガイド部材8を上下に離間して複数個所設けた第3の変形例を示している。
電力ケーブル4(図2)は更新対象となるスイッチギヤから外された後は、ケーブルピットから電力ケーブルが立ち上がった状態で、固定するものが何も無い。そのため、その状態を維持するのは自重と電力ケーブルの剛性のみとなり、簡単に動く不安定な状態となるので、スイッチギヤとケーブルが接触して損傷を生じる可能性がある。この実施の形態5は、そのような場合に好ましく用いることができるようにしたものであり、据付時にスイッチギヤを水平移動して電力ケーブルを筺体内部に引き込む際に、電力ケーブルガイド部材8(8A、8B)が不安定な電力ケーブルをガイドすることにより、据付作業が一層容易となる効果が得られる。
実施の形態6.
なお、上記実施の形態5における図13〜図16についての説明では、フレーム部材としての幅方向フレーム53(55、55A)を正規の取付部52aから取り外した後に、その取付部52aに電力ケーブルガイド部材8(8A、8B)を取り付けるように述べたが、これに限定されるものではない。即ち、この実施の形態6は幅方向フレーム53(55、55A)を利用せず、電力ケーブルガイド部材8(8A、8B)自体をケーブル引込部21の幅方向フレームとしたものである。この場合、工場出荷時から電力ケーブルガイド部材8(8A、8B)をケーブル引込部21に装着し、筺体2(図2)の強度を補うためにフレーム固定部6を構成するネジ穴62に補強用のフレーム材54(図7)を取り付けておくことが好ましい。
上記のように構成された実施の形態6においては、工場出荷時の姿のまま、背面側の保守点検用の開閉扉(図示省略)を開け、据え付けのためにスイッチギヤを床面に沿って水平方向に移動させ、既設の電力ケーブルを筺体内に引き込むことができる。なお、設置完了後、電力ケーブルガイド部材8(8A、8B)は、取り外してもよいし、取り外さないで装着したままとすることもできる。このため、据付に要する時間を一層短縮できる。
なお、上記実施の形態1〜5では、筺体を床面に沿って水平方向に移動する際に電力ケーブルと干渉するフレーム部材が筺体の奥側下端部に有る場合について説明したが、これに限定されないことは言うまでもない。また、フレーム部材が筺体2の一辺から他辺まで(左端部から右端部まで)1本で構成されている場合について説明したが、大型のスイッチギヤなどで、複数本に構成されている場合でも、電力ケーブルと干渉する部位のフレーム部材のみを対象として同様に構成できることは明らかである。
1 スイッチギヤ、 2 筺体、 21 ケーブル引込部、 4 電力ケーブル、 4a 据付予定位置、 5 フレーム、 51 側部フレーム、 52 柱状フレーム、 52a 取付部、 53、53A 幅方向フレーム(フレーム部材)、 54 フレーム材、 55、55A 幅方向フレーム(フレーム部材)、 55a 第1の固定部、 55b 第2の固定部、 6 フレーム固定部、 61 固定部材、 62 ネジ穴、 63 固定用フレーム、 7 床面、 7a ケーブルピット、 8(8A、8B) 電力ケーブルガイド部材、 8a、8b、8c 頂点。

Claims (10)

  1. フレームを用いて構成された筺体の外部から電力ケーブルを引き込むためのケーブル引込部が設けられたスイッチギヤであって、据え付けのために上記筺体を床面に沿って水平方向に移動する際に上記電力ケーブルと干渉する部位に配設されたフレーム部材が着脱容易に固定され、取り外した上記フレーム部材または別に用意されたフレーム材を、上記電力ケーブルと干渉せず上記ケーブル引込部より上記水平方向の移動方向に対して後方に固定するためのフレーム固定部を備えてなることを特徴とするスイッチギヤ。
  2. 上記フレーム固定部は、上記筺体の両側下部の側部フレームに固定された一対の固定部材からなることを特徴とする請求項1記載のスイッチギヤ。
  3. 上記フレーム固定部は、上記筺体の両側下部の側部フレームにそれぞれ設けられたネジ穴からなることを特徴とする請求項1記載のスイッチギヤ。
  4. 上記フレーム固定部は、上記筺体の両側下部の側部フレームに沿って設けられた一対の固定用フレームからなることを特徴とする請求項1記載のスイッチギヤ。
  5. 上記着脱容易に設けられたフレーム部材は、正規の位置に取り付けるための第1の固定部と、この第1の固定部よりもスパンが広く形成された上記フレーム固定部に仮固定するための第2の固定部が設けられてなることを特徴とする請求項1記載のスイッチギヤ。
  6. 上記着脱容易に設けられたフレーム部材は、上から見て幅広の凸字形状に形成されたものであることを特徴とする請求項5記載のスイッチギヤ。
  7. 上記着脱容易に設けられたフレーム部材は、長さの異なるフレームを背中合わせに貼り付けた形状のものであることを特徴とする請求項5記載のスイッチギヤ。
  8. 上記着脱容易に設けられたフレーム部材が正規の位置から取外されたときに、該正規の位置に、略U字形状または略V字形状で、その凹部側の頂点が上記筺体の内部に引き込む上記電力ケーブルの据付予定位置と略一致するように湾曲または屈曲された電力ケーブルガイド部材を装着するようにしたことを特徴とする請求項1から請求項7の何れかに記載のスイッチギヤ。
  9. 上記電力ケーブルガイド部材を上下に離間して複数個所設けるようにしたことを特徴とする請求項8記載のスイッチギヤ。
  10. フレームを用いて構成された筺体の外部から既設の電力ケーブルを引き込むためのケーブル引込部が設けられたスイッチギヤであって、据え付けのために上記筺体を床面に沿って水平方向に移動する際に上記電力ケーブルを引き込む部位に配設されるフレーム部材として、略U字形状または略V字形状で、その凹部側の頂点が上記筺体の内部に引き込む上記電力ケーブルの据付予定位置と略一致するように湾曲または屈曲された電力ケーブルガイド部材を装着してなることを特徴とするスイッチギヤ。
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