JP2012016175A - 金属閉鎖形スイッチギヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】外線ケーブルの引出位置を上下間で変更する場合、遮断器を上下2段積とした場合の母線との取り合いに柔軟に対応でき、しかも前面操作・前面保守、前面操作・後面保守にも対応できるようにする。
【解決手段】保持された遮断器の一方の端子に接続される第1の端子部及び他方の端子に接続される第2の端子部を有する支持部材と、上記第1及び第2の端子部の一方と分岐導体を介して接続された母線と、上記第1及び第2の端子部の他方に一端が接続され計器用変流器を通って伸びる導体の他端に接続された外線ケーブル接続端子とを筺体の内部に備え、上記外線ケーブルの上記筺体に対する引出位置が上部か下部かによって、上記支持部材に対する上記母線と、上記外線ケーブル接続端子の上記筺体の上下方向の配設位置を逆にし得るようにした。
【選択図】図1

Description

本発明は金属閉鎖形スイッチギヤに係り、特に据付スペースや要求仕様に合わせて、柔軟に対応できるようにした金属閉鎖形スイッチギヤに関する。
金属閉鎖形スイッチギヤは、筺体内部に遮断器、母線、計器用変流器、外線ケーブル等の電気機器が収納され、母線から遮断器、計器用変流器、外線ケーブルを介して負荷に電力を供給する。このような金属閉鎖形スイッチギヤの従来の技術として、遮断器、計器用変流器などの電気機器をそれぞれ個別のコンパートメント内に収納し、母線を共通ユニット内に設けたうえで個別のコンパートメントと共通ユニットとを接離可能に取り付けることで、個々の機器の変更に対する自由度をもたせるようにしたものがある(例えば特許文献1参照)。
特開平5−227615号公報(第1頁、図1)
上記のような従来の技術においては、各機器が個別のコンパートメント内に収納され、母線が共通ユニット内に設けられていることにより、例えば遮断器が上下2段積の回路の場合、従来1本の母線に対して遮断器が2台接続されていたが、この構造では母線が2本必要となる。また、下段側の遮断器に接続される外線ケーブルは、配電盤の床面から引出され(下引出し)、上段側の遮断器に接続される外線ケーブルは、配電盤の天井から引出されている(上引出し)。天井から引出すことしかできない場合、下段側の遮断器に接続するには非常に困難である。また、床面から引出すことしかできない場合、上段側の遮断器に接続するには配電盤の後面側から大きく外線ケーブルを引き回す必要があり、据付面積以外のスペースが必要となる。更に、遮断器の後部側に母線が配置されているため、隣同士の配電盤の母線を接続する際に遮断器を引出して母線接続を行う必要がある。また、電気室によっては奥行き寸法の縮小化を要求される場合があり、遮断器の後側に母線が配置される構造では、配電盤の奥行寸法を縮小化することが困難であるなどの課題があった。
この発明は上記のような従来技術の課題を解消するためになされたもので、外線ケーブルの引出し(引込み)位置を上下間で変更する場合、及び遮断器を上下2段積とした場合の母線との取り合いに柔軟に対応でき、しかも前面操作・前面保守、前面操作・後面保守にも容易に対応できる金属閉鎖形スイッチギヤを得ることを目的としている。
この発明に係る金属閉鎖形スイッチギヤは、遮断器を保持し得るように形成され、保持した該遮断器の一方の端子に接続される第1の端子部及び他方の端子に接続される第2の端子部を有する支持部材と、上記第1及び第2の端子部の一方と分岐導体を介して接続された母線と、上記第1及び第2の端子部の他方に一端が接続され計器用変流器を通って伸びる導体の他端に接続された外線ケーブル接続端子とを筺体の内部に備え、上記外線ケーブルの上記筺体に対する引出位置が上部か下部かによって、上記支持部材に対する上記母線と、上記外線ケーブル接続端子の上記筺体の内部における上下方向の配設位置を逆にし得るようにしたものである。
この発明においては、外線ケーブルの筺体に対する引出位置が上部か下部かに応じて、支持部材に保持された遮断器に対する母線と、外線ケーブル接続端子の、筺体上下方向の配設位置を逆にし得るようにしたので、外線ケーブルの引出位置の上下何れにも対応できる柔軟性を有している。このため、該構成を基本として遮断器を上下2段に積む場合、及び左右に並置する場合の何れであっても、外線ケーブルの引出位置の上下何れにも対応できると同時に、母線との接続も容易に行うことができる。また、遮断器を上下2段に積む場合は、別に用意するケーブルボックスを筺体の後部に配置するか、側部に配置するかによって、前面操作・後面保守と前面操作・前面保守を選択するようにできる。
この発明の実施の形態1に係る金属閉鎖形スイッチギヤの基本ユニットを概略的に示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図。 図1の基本ユニットの配置を上下方向に変更して外線ケーブルを上引出とした場合を概略的に示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図。 図1の基本ユニットを用い、2回路構成で、前面操作・後面保守タイプとした場合を概略的に示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図。 図3に示す金属閉鎖形スイッチギヤに仕切りを設けた場合の仕切り位置を示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図。 図2の基本ユニットを用い、2回路構成で、前面操作・後面保守タイプとした場合を概略的に示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図。 この発明の実施の形態2に係る金属閉鎖形スイッチギヤを概略的に示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図。図1の基本機能ユニットを用い、2回路構成で、前面操作・前面保守タイプとした場合である。 図6に示す金属閉鎖形スイッチギヤに仕切りを設けた場合の仕切り位置を示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図。 図6に示す金属閉鎖形スイッチギヤの配置を上下方向に変更して外線ケーブルを上引出しとした場合を概略的に示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図。 この発明の実施の形態3に係る金属閉鎖形スイッチギヤを概略的に示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図。図1の基本ユニットを左右横並びの2回路構成で、前面操作・前面保守タイプとした場合である。 図9に示す金属閉鎖形スイッチギヤの配置を上下方向に変更して外線ケーブルを上引出しとした場合を概略的に示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図。 この発明の実施の形態4に係る金属閉鎖形スイッチギヤを概略的に示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図。図1に示す基本ユニットの母線を共通に用い、該母線を中央に上下対称的に重ねた構造としたものである。 この発明の実施の形態5に係る金属閉鎖形スイッチギヤを概略的に示す正面図。
実施の形態1.
図1〜図5はこの発明の実施の形態1に係る金属閉鎖形スイッチギヤの要部を概略的に説明する図である。なお、図1は外線ケーブルを筺体の下側から引出すようにした場合の金属閉鎖形スイッチギヤの基本ユニットを示している。図1において、金属閉鎖形スイッチギヤの基本ユニット100は、前面扉1aを有する筺体1と、図示省略している3相分の遮断器を収納し、該遮断器の一方の端子(ジャンクション)と接続される第1の端子部2a、他方の端子と接続される第2の端子部2bを有する支持部材2と、この支持部材2の上側に幅方向に配置された母線3と、母線3と第1の端子部2aを接続する分岐導体4と、支持部材2の下側に設置された計器用変流器5と、第2の端子部2bに一端が接続され計器用変流器5を通って伸びる導体6の他端に接続された外線ケーブル接続端子7と、この外線ケーブル接続端子7に接続された外線ケーブル8を挿通するように設けられた零相変流器9を備えている。
なお、各図を通じて同一または相当部分・部材については同一符号を付している。また、各正面図(a)は、前面扉1a及び仕切壁を除いた要部構成のみを示し、側面図(b)においては計器用変流器5と零相変流器9の図示を省略している場合がある。上記第1の端子部2aは支持部材2の上段側に水平方向に所定間隔で3相分設けられ、第2の端子部2bは第1の端子部2aの下側に同様に水平方向に所定間隔で3相分設けられている。図示省略している遮断器としては、例えば引出形の真空遮断器などが好ましく用いられるが、他の動作原理による遮断器でも良い。計器用変流器5は図1ではR、T相に配置した例を示している。また、外線ケーブル8はRST相の3本が束ねられたところで零相変流器9を貫通し、筺体1の下部から引出す(引込む)ように設置される。また、外線ケーブル8は正面側から接続できるように配置される。なお、零相変流器9の設置位置は図示のものに限定されるものではなく、RST相の合成電流が測定できる位置であれば任意の位置に設置できる。
また、後述する図2のように、母線3が支持部材2の下側に配設されるときには、第2の端子部2bが母線3に接続される。上記の他、従来のものと同様に筺体1内には制御装置等が設置され、正面扉1aには電子リレー類等が搭載され(何れも図示省略)、遮断器の開閉操作を行うことができる。基本ユニット100は上記のように母線3から遮断器、計器用変流器5を経て、外線ケーブル8に繋がる通電回路が構成されたスイッチギヤとしての基本機能を備えたもので、この基本ユニット100単独で金属閉鎖形スイッチギヤを構成することができる。そして、遮断器への操作、及び母線3や外線ケーブル8の接続作業や保守作業なども筺体1の前面側から実施することができる。
上記筺体1の内部に配設された上から順に、母線3、支持部材2、計器用変流器5、外線ケーブル接続端子7、及び零相変流器9を備えた基本ユニット100は、筺体1の内部におけるこれらの各構成部材の位置を上下に変更可能に固定されている。図2は、外線ケーブル8を筺体1の天井部から引出す場合に適合するように構成した例を示している。この場合、筺体1の上から順に、零相変流器9、外線ケーブル接続端子7、計器用変流器5、支持部材2、及び母線3の順に配設される。このように、単体で金属閉鎖形スイッチギヤとしての機能を備えた基本ユニット100は、外線ケーブル8の引出位置が、上下何れの場合も容易に対応できるように構成されている。
図3は上記図1の基本ユニット100を用い、2回路構成で、前面操作・後面保守タイプとした場合を示している。図3において、金属閉鎖形スイッチギヤ200は、図1に示したものと同様に配置された第1の回路に用いる基本ユニット100に対して、その上部に固定された第2の回路側の第2の支持部材2Aを収納した箱体10と、筺体1、10の後面側に固定された、基本ユニット100の筺体1と箱体10を足し合わせた総高さと同等の高さを有するケーブルボックス11と、このケーブルボックス11内の上部に設けられた第2の回路側の計器用変流器5Aと、外線ケーブル接続端子7Aと、零相変流器9Aと、支持部材2Aの上段側の第3の端子部2Aaから計器用変流器5Aを経て外線ケーブル接続端子7Aに接続された導体6Aと、第2の支持部材2Aの下段側の第4の端子部2Abを基本ユニット100内に設けられた共通の母線3と接続する分岐導体4Aを付加することで構成されている。
なお、外線ケーブル接続端子7Aに接続される第2の回路の外線ケーブル8Aは、第1の回路と同様にRST相の3本を束ねられたところで零相変流器9Aを貫通する。また、第2の支持部材2Aには、基本ユニット100に用いられたものと同様の図示省略している遮断器が収容される。また、図4の太線で示すように、図3のように構成された金属閉鎖形スイッチギヤ200に、例えば母線室A、遮断器室B、ケーブル室Cの3つのコンパートメント間に仕切り12を設けることも可能である。さらに、図5に示すように、図3の構成部材を上下逆に配設することで、一方の回路の外線ケーブル8を筺体1の天井部から、他方の回路の外線ケーブル8Aをケーブルボックス11の天井部から引出すように構成することもできる。
上記のように、実施の形態1によれば、図1に示す一回路分のスイッチギヤを構成する基本ユニット100は、筺体1の内部に設置された上から順に、母線3、支持部材2、計器用変流器5、外線ケーブル接続端子7、及び零相変流器9の設置位置を上下に変更可能に固定されているので、外線ケーブル8の引出位置が、筺体1の上下何れの場合にも容易に対応できる。また、前面操作・前面保守を保持できるので奥行き方向のスペースが小さい場合にも対応できる。
また、機能構成、即ち母線3、遮断器、計器用変流器6、零相変流器9をつなぐ一回路分の構成部材を変えることなく、図3に示すようにその上段に第2の回路側の遮断器を取り付ける第2の支持部材2Aを収納した箱体10を設置し、その後面側に第2の回路側のケーブルボックス11を固定する。そのケーブルボックス11に向かって、片側の端子2Aaから水平に導体6Aを伸ばし、計器用変流器5Aを経て、外線ケーブル接続部7Aに接続することで、前面操作・前後面保守の遮断器2段積み構成を実現することができる。これにより、後面側に接続される外線ケーブル8Aは2回路中の1回路のみであるため、ケーブルボックス11の奥行き寸法の縮小化が可能であり、スイッチギヤ全体の奥行き寸法の縮小化を図ることができる。さらに、図5に示すように、2つの回路の外線ケーブル8、8Aの双方を上方から引出すように変更することも容易である。
また、各コンパートメント間に仕切り12(図4)を設けることで、外線ケーブル8、8A相互の間も仕切られるため、例えば片側の回路を停電することなく、もう片側の外線ケーブルの張替えやメンテナンス作業を実施することができる。また、基本ユニット100においては、外線ケーブル8の上下の引出位置にかかわらず常に第1、第2の端子部2a(2Aa)、2b(2Bb)を有する支持部材2、2Aの上下に隣り合う位置に母線3が配設されるので、分岐導体4の長さを短くできる。そして、同様に常に第1、第2の端子部2a(2Aa)、2b(2Bb)を有する支持部材2、2Aの近傍ないしは上下に隣り合う位置に計器用変流器5が位置するように配設されるので、外線ケーブル接続端子7(7A)に接続される導体6(6A)の長さを最短にできる。また、無駄や資源の削減も期待できるので、環境負荷の低減にも繋がる。
実施の形態2.
図6は、この発明の実施の形態2に係る金属閉鎖形スイッチギヤを概略的に示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図である。なお、実施の形態2は図1の基本ユニット100を用い、2回路構成で、前面操作・前面保守タイプとした場合の例である。図において、金属閉鎖形スイッチギヤ201は、図1で示した基本ユニット100の上部に、第2の回路側の第2の支持部材2Aを収納した箱13を固定する。第2の支持部材2Aの下段側の第4の端子部2Abを基本ユニット100内に配設されている共通の母線3と分岐導体4Aで接続する。更に側面側(図6(a)では正面から見て左側)には、基本ユニット100の筺体1と箱13を足し合わせた総高さと同等の高さを有するケーブルボックス14を固定する。
そのケーブルボックス14内に向かって、導体6Aは支持部材2Aの上段側の端子部2Aaから支持部材2Aの上部を通り、支持部材2Aの略側面近傍のケーブルボックス14に固定されている計器用変流器5Aを経て外線ケーブル接続端子7Aに接続される。なお、母線3は金属閉鎖形スイッチギヤ201を左右方向に列盤する場合に好都合なように、ケーブルボックス14の奥側部にまで左右方向に伸びて設置されている。外線ケーブル接続端子7Aに接続されている外線ケーブル8Aは、3本を束ねられたところで上記母線3の前面側を通り、さらに零相変流器9Aを貫通した後、ケーブルボックス14の下方に引き出される。
なお、図6のように構成された金属閉鎖形スイッチギヤ201においても、例えば図7に示すように母線室A、遮断器室B、ケーブル室Cの3つのコンパートメント間に仕切り12を設けることが可能である。さらに、上記図6は外線ケーブル8、8Aの引出し方向が図の下方向とした場合を示しているが、その逆に外線ケーブル8、8Aを図の上方向に引出すように構成した場合を図8に示す。
上記のように構成された実施の形態2においては、図1で示す基本構成を変えることなく、その上段に配置した箱13と側面側に配置したケーブルボックス14を固定することで、遮断器2段積み構成を実現することができる。これにより、2回路分の外線ケーブル8、8Aが金属閉鎖形スイッチギヤ201の前面側からアクセスすることができる構造であるので、スイッチギヤ全体の奥行き寸法を縮小化できると共に、後面側の保守スペースも不要となり、電気室に必要な据付・保守スペースを削減することができる。
また、図7に例示されるように各コンパートメント間に仕切り12を設けることで、ケーブル室C部分も仕切られるため、前面操作、前面保守タイプの金属閉鎖形スイッチギヤであるが、例えば2回路の内の一方の回路を停電することなく、他方の外線ケーブルの張替えやメンテナンス作業を実施することができる。また、構成部材の上下方向の配置を変更することで、外線ケーブル8、8Aは必要に応じて上下の何れからも引出すように構成できる。
実施の形態3.
図9、図10はこの発明の実施の形態3に係る金属閉鎖形スイッチギヤを概略的に示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図である。なお、この実施の形態3の金属閉鎖形スイッチギヤ202は、図1に示す基本ユニット100の回路構成物を1つの大きい筺体15の中に左右横並びの2回路構成で収容し、前面操作・前面保守タイプとした場合である。図9において、幅が図1の筺体1の略2倍弱の大きさの筺体15内の上部には、3相分の共通の母線3が左右方向に延在するように設けられている。母線3の下部には支持部材2、2A、計器用変流器5、5A、外線ケーブル接続端子7、7A、及び零相変流器9、9Aが並設されている。
なお、図9は外線ケーブルの引出し方向が筺体15の下部の場合を示しているが、各部材の筺体15に対する固定を予め上下方向に変更可能に構成されていることで、図10に示すように筺体15の上部から外線ケーブル8、8Aを引出すように構成することも容易である。また、母線3と第1の端子部2a、2Aaとの接続、第2の端子部2b、2Abと外線ケーブル接続端子7、7Aとの接続等、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3においては、図1に示す基本構造を変えることなく、左右横並びに配置することで、前面操作・前面保守方式で、遮断器2回路構成を実現することができる。これにより、スイッチギヤ全体の奥行き寸法の縮小化及び電気室に必要な据付・保守スペースを削減することができると共に、高さも縮小化することができる。また、実施の形態1、2で例示したように、各コンパートメント間に仕切り12(図4、図7)を設けることも容易であり、該仕切り12を設けることで、一方の回路を停電することなく、他方の外線ケーブルの張替えやメンテナンス作業を実施することができる。
実施の形態4.
図11はこの発明の実施の形態4に係る金属閉鎖形スイッチギヤを概略的に示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図である。なお、実施の形態4は図1に示す基本ユニットの母線を共通に用い、該母線を中央に上下対称的に重ね2回路分を収納した構造としたものである。図において、金属閉鎖形スイッチギヤ203は、図1に示した基本ユニット100の上部に、図2に示されたユニットから母線3を除いたものに相当するユニットが固定されている。なお、基本ユニット100の上部に設置された第2の回路の増設筺体16は筺体1と同一サイズのものを共通に用いても良いし、別に用意し、あるいは筺体1のサイズを予め容易に短くできるように構成しても良い。また、上側の支持部材2Aの端子部2Abと母線3とは分岐導体4Aで接続される。
上記のように構成された実施の形態4においては、図1で示す基本構造を変えることなく、上下に重ねることで2回路の外線ケーブル8、8Aの引出し方向が上方と下方に分かれるようになる場合に、金属閉鎖形スイッチギヤ203の幅や奥行き方向を縮小化することができる。また、実施の形態1、2と同様に各コンパートメント間に仕切りを設けることで、片側の回路を停電することなく、もう片側の外線ケーブルの張替えやメンテナンス作業を実施することもできる。
実施の形態5.
図12はこの発明の実施の形態5に係る金属閉鎖形スイッチギヤを概略的に示す正面図である。なお、この実施の形態5は、上記実施の形態1〜4に示されたスイッチギヤを組み合わせることで構成された多回路(9回路)構成の金属閉鎖形スイッチギヤ204を示している。図において、Oは実施の形態1の図1に示した基本ユニット100、Iは同じく実施の形態1の図3に示したスイッチギヤ、IIは実施の形態2の図6に示したスイッチギヤ、IIIは実施の形態3の図9に示したスイッチギヤ、IVは実施の形態4の図11に示したスイッチギヤを示している。
上記のように構成された実施の形態5においては、基本ユニット100を基本機能構造としているため、図に示すように母線3の鉛直方向の位置を全て同じ位置に統一することができる。従って、列盤された筺体の母線3が水平方向に直線的につながるように並べることができる。スイッチギヤを設置する建物によっては、電気室の形が例えばL字になっていたり、壁から柱がでていたり、天井の梁やダクトなどがあることで、電気設備を据え付けることができるスペースが制限される。そのような際にも実施の形態5のように、基本構造を変えないことで、様々な対応が可能となり、その電気室に最適な受配電設備である金属閉鎖形スイッチギヤを製作できる。なお、多回路構成とする場合、上記例示した基本ユニット100、あるいは金属閉鎖形スイッチギヤ200、201、202、203の何れか一つを複数横並びに列盤するなど、種々の組合せができることは言うまでもない。
1 筺体、 1a 前面扉、 2 支持部材、 2a 第1の端子部、 2b 第2の端子部、 2A 第2の支持部材、 2Aa 第3の端子部、 2Ab 第4の端子部、 3 母線、 4、4A 分岐導体、 5、5A 計器用変流器、 6、6A 導体、 7、7A 外線ケーブル接続端子、 8、8A 外線ケーブル、 9、9A 零相変流器、 10 箱体、 11 ケーブルボックス、 12 仕切り、 13 箱、 14 ケーブルボックス、 15 筺体、 16 増設筺体、 100 基本ユニット、 200、201、202、203、204 金属閉鎖形スイッチギヤ。

Claims (5)

  1. 遮断器を保持し得るように形成され、保持した該遮断器の一方の端子に接続される第1の端子部及び他方の端子に接続される第2の端子部を有する支持部材と、上記第1及び第2の端子部の一方と分岐導体を介して接続された母線と、上記第1及び第2の端子部の他方に一端が接続され計器用変流器を通って伸びる導体の他端に接続された外線ケーブル接続端子とを筺体の内部に備え、上記外線ケーブルの上記筺体に対する引出位置が上部か下部かによって、上記支持部材に対する上記母線と、上記外線ケーブル接続端子の上記筺体の内部における上下方向の配設位置を逆にし得るようにしてなることを特徴とする金属閉鎖形スイッチギヤ。
  2. 上記筺体の内部における上から下に、または下から上に、上記母線、上記支持部材、上記計器用変流器、及び上記外線ケーブル接続端子の順番に配設された、前面操作・前面保守方式の基本ユニットをベースにして、複数回路を構成する際に上記母線の上下方向の位置を基準に列盤し、または上記母線を共通の母線として上下方向に積層するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の金属閉鎖形スイッチギヤ。
  3. 上記母線、上記支持部材、上記外線ケーブル接続端子、及び上記外線ケーブル接続端子に接続される外線ケーブルを通す零相変流器を備えた1回路分の機能要素を、上記筺体の内部に横並びで複数回路分備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の金属閉鎖形スイッチギヤ。
  4. 上記母線が上部に設置された上記基本ユニットの上部に、第2の回路に用いる第2の遮断器を保持する第2の支持部材、及び第2の外線ケーブル接続端子を、上記基本ユニットの上記母線に対して対称的に配設してなることを特徴とする請求項2に記載の金属閉鎖形スイッチギヤ。
  5. 第2の遮断器を保持し得るように形成され、保持した該第2の遮断器の一方の端子に接続される第3の端子部及び他方の端子に接続される第4の端子部を有する第2の支持部材を収容した箱体を、上記基本ユニットの上記支持部材の上方部または下方部に、上記母線を間に挟む如く配設すると共に、上記筺体の背面部または側面部にケーブルボックスを設け、このケーブルボックスに上記第3及び第4の端子部の一方に接続された第2の外線ケーブル接続端子を収容したことを特徴とする請求項2に記載の金属閉鎖形スイッチギヤ。
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