JP2014093868A - 配電盤 - Google Patents

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Abstract

【課題】盤筐体内に低変換部と高送電部を、盤筐体外に変圧器を設け、低圧ケーブルと高圧ケーブルを、盤筐体の内外に亘る位置で並列させ、低変換部、高送電部、変圧器の順に並べることで、「盤の小型化」、「冷却効率の向上」及び「不用意な接触の抑制」の同時実現を図る。
【解決手段】盤筐体2と、盤筐体2外からの直流電流又は交流電流を低交流電流Lに変える低変換部3と、低変換部3からの低交流電流Lをより高圧な高交流電流Hに変える変圧器4と、変圧器4からの高交流電流Hを盤筐体2外へ送電する高送電部5を有し、盤筐体2内に低変換部3と高送電部5を設け、盤筐体2外に変圧器4を取り付け、低圧ケーブル6Lと高圧ケーブル6Hは、盤筐体2内外に亘る位置で並列に配設され、低変換部3、高送電部5、変圧器4の順で、所定方向に並べて配置されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、太陽光発電における太陽電池など、盤筐体の外から流入した電流を低交流電流に変え、この低交流電流をより高圧な高交流電流に変え、この高交流電流を盤筐体の外へ送電する配電盤に関する。
従来、複数の機器盤を備えた受配電盤が知られている(特許文献1参照)。
この受配電盤は、吸気用開口部が形成されかつ負荷に電力を供給可能な監視盤及び制御保護盤と、電力供給源からの直流電力又は交流電力を電力変換して降圧・昇圧し負荷に供給する風冷方式の電力変換器及び連系変圧器を備えた電力変換機盤及び連系変圧器盤と、排気用開口部が形成されかつ電力供給源からの直流電力又は交流電力を取り込む補機盤とを、順次所定方向に並置した列盤構成とされている。
又、この受配電盤では、各機器盤が相互間に連通されていて、吸気用開口部を介して列盤内に外気を吸入し、排気用開口部を介して列盤外部に排出することで発生する冷却風により、電力変換器を冷却している。
特開2008−35635号公報
しかしながら、特許文献1に記載された受配電盤は、複数の機器盤を、電流の流れに従って、ただ単純に順次所定方向に並置しただけであるため、所定方向の長さが延び、盤筐体の大型化や、設置に必要とされるスペースが非常に長大となる。
このため、吸気用開口部から排気用開口部までの距離も必然的に長くなり、これら開口部の間で冷却風を発生させる電力が多くなる。
特に、特許文献1の図2でも示されているように、一般的に、連係変圧器は、他の機器(個々の電力変換器や、制御保護機器等)よりも、その周囲にスペースを要する。これは、変圧器は、発熱量が多いため、その周囲に放熱フィンが必須となるためであると共に、連係変圧器から電源供給源(配電網)へ送電は、電力の損失を抑える目的で、電力変換機より非常に高圧(6600Vなど)まで昇圧しており、点検時等における高圧部分との不用意な接触を避けるべく、十分な周囲スペースの確保が必須となるためである。
本発明は、このような点に鑑み、盤筐体内に低変換部と高送電部を設け、盤筐体外に変圧器を取り付け、低圧ケーブルと高圧ケーブルを、盤筐体の内外に亘る位置で並列に配設して、低変換部、高送電部、変圧器の順で、所定方向に並べて配置することで、「盤の小型化」と「冷却効率の向上」と「不用意な接触の抑制」を同時に実現できる配電盤を提供することを目的とする。
本発明に係る配電盤は、1つの盤筐体2と、この盤筐体2外からの直流電流又は交流電流を低交流電流Lに変える低変換部3と、この低変換部3からの低交流電流Lをより高圧な高交流電流Hに変える変圧器4と、この変圧器4からの高交流電流Hを盤筐体2外へ送電する高送電部5を有した配電盤であって、前記盤筐体2内には低変換部3と高送電部5が設けられ、前記盤筐体2に外から変圧器4が取り付けられ、前記低変換部3から変圧器4へ低交流電流Lを流す低圧ケーブル6Lと前記変圧器4から高送電部5へ高交流電流Hを流す高圧ケーブル6Hは、前記盤筐体2の内外に亘る位置で、並列に配設されていて、前記低変換部3と変圧器4と高送電部5は、前記低変換部3、高送電部5、変圧器4の順で、所定方向に並べて配置されていることを第1の特徴とする。
本発明に係る配電盤の第2の特徴は、上記第1の特徴に加えて、前記盤筐体2には、前面2aに開閉可能な扉7が設けられ、この扉7とは反対側の後面2b寄りに、前記低圧ケーブル6Lと高圧ケーブル6Hが前記盤筐体2の内外に亘る位置を設けていて、前記盤筐体2外では、前記低圧ケーブル6Lの低圧束8Lが高圧ケーブル6Hの高圧束8Hより前記盤筐体2の近くで且つ低い位置に配設されて変圧器4に接続されると共に、前記変圧器4に接続される高圧束8Hは各高圧ケーブル6Hが平面視、正面視及び側面視の何れもで重複しない部分を有している点にある。
本発明に係る配電盤の第3の特徴は、上記第1又は2の特徴に加えて、前記低変換部3内から空気を逃がす送風手段9の送風を受ける位置にある前記盤筐体2の内面2cに、この内面2cから突出した部分を切り欠いて突出高さを抑えた支持材10が設けられている点にある。
本発明に係る配電盤の第4の特徴は、上記第1〜3の何れかの特徴に加えて、前記盤筐体2外から低変換部3へ直流電流を流し込む直流ケーブル11に、この直流ケーブル11を遮断する複数のブレーカ12が設けられ、これらの各ブレーカ12は、三相交流用のブレーカを、その流入側T相端子と流出側S相端子を接続具13で接続して用い、この接続具13は、前記ブレーカ12における前記盤筐体2の後面2b側のみに位置している点にある。
これらの特徴により、盤筐体2内には低変換部3と高送電部5を設け、盤筐体2に外から変圧器4を取り付ける形でワンパッケージ化することで、変圧器4周辺のスペースを確保でき、変圧器4も盤筐体2内に設けた場合よりも、周辺スペース分だけ、所定方向の長さが短くなると同時に、盤筐体2内で低変換部3と高送電部5だけを冷却すれば良く、冷却に要する電力が抑えられる。又、現地組立工事不要なため、大幅な工期短縮が可能となる。
そして、低圧ケーブル6Lと高圧ケーブル6Hを、盤筐体2の内外に亘る位置で並列に配設することで、盤筐体2における変圧器4側の面(部分)にケーブル6L、6Hを一括配置可能となって、構造の簡素化が図れる。
これに加えて、低変換部3と変圧器4と高送電部5を、低変換部3、高送電部5、変圧器4の順で、所定方向に並べて配置することで、盤筐体2内で、高送電部5が、低変換部3より変圧器4に近い側に配設されることとなり、その結果、盤筐体2内における高送電部5から変圧器4への高圧ケーブル6Hの長さが、盤筐体2内における低変換部3から変圧器4への低圧ケーブル6Lの長さより短くなり、その短さの分だけ、点検時等に、高圧部分と不用意に接触する可能性が減る。
又、盤筐体2の前面2aに開閉可能な扉7を設け、この扉7とは反対側の後面2b寄りに、低圧ケーブル6Lと高圧ケーブル6Hが盤筐体2の内外に亘る位置を設けることで、扉7から離れた位置に、低圧ケーブル6Lと高圧ケーブル6Hを配設可能、つまり、この低圧ケーブル6L及び高圧ケーブル6Hから扉7までの間に空間(点検スペース等)を確保でき、メンテナンス性の向上と共に、不用意な接触が更に抑制される。又、スペースに通信機器の設置も可能となる。
ここで、低圧ケーブル6Lの電力と高圧ケーブル6Hの電力が略同じである場合、(電力)=(電圧)×(電流)であるから、低圧ケーブル6Lに流れる低交流電流Lが、高圧ケーブル6Hに流れる高交流電流Hより多くなることに起因している。
更に、通常、ケーブルの許容電流はその断面積に比例する(ケーブルの断面積が大きいほど、多くの電流が流れる)ことから、低圧ケーブル6Lの低圧束8Lの方が、高圧ケーブルの高圧束8Hよりも太くなり、同じ銅の素材を使っていれば、低圧ケーブル6Lの低圧束8Lの方が、高圧ケーブルの高圧束8Hよりも重くなり得る。
そこで、太く重くなる低圧ケーブル6Lの低圧束8Lを、低圧束8Lより細くて軽くなる高圧束8Hより低い位置に配設することで、低圧束8Lの安定化が図れると共に、低圧束8Lを高圧束8Hより盤筐体2の近くに配設することで、細い高圧束8Hの隙間から太い低圧束8Lの変圧器4への接続等が容易となり、逆に配設した場合よりも、低圧ケーブル6Lと高圧ケーブル6Hの両方のメンテナンス性を同時に向上できる。
又、高圧束8Hを、各高圧ケーブル6Hが平面視、正面視及び側面視の何れもで重複しない部分を有するように構成することで、限られた空間の中で各高圧ケーブル6H間の距離を最大限大きく出来るので、結果的に、配電盤1としてのコンパクト化を図れると同時に、図5、6に示したように、見る角度を少し変えるだけで、各高圧ケーブル6H間から見える、低圧ケーブル6Lの接続部分4Lが変わり、各高圧ケーブル6H自体の変圧器4へ接続と、各高圧ケーブル6Hの間から低圧束8Lの変圧器4への接続が更に容易となる。
更には、低変換部3内から空気を逃がす送風手段9の送風を受ける位置にある盤筐体2の内面2cに、この内面2cから突出した部分を切り欠いて突出高さを抑えた支持材10を設けることで、送風手段9の送風によって生じる盤筐体2内における空気の対流を妨げることなく、盤筐体2で支持材10が設けられた部分を、内面2c側から補強できる。
そして、盤筐体2外から低変換部3への直流ケーブル11を遮断する複数のブレーカ12を設け、各ブレーカ12として、ブレーカの流入側T相端子と流出側S相端子を接続具13で接続したものを用い、接続具13を、ブレーカ12における盤筐体2の後面2b側のみに位置させることで、ブレーカ12の左右側面に接続具13が位置した場合よりも広幅とはならず、隣接する各ブレーカ12を、正面視において近接配置することが可能となって、所定空間により多くのブレーカ12を配設でき、結果的に、配電盤1全体のコンパクト化を実現できる。
本発明に係る配電盤によると、盤筐体内に低変換部と高送電部を設け、盤筐体外に変圧器を取り付け、低圧ケーブルと高圧ケーブルを、盤筐体の内外に亘る位置で並列に配設して、低変換部、高送電部、変圧器の順に並べることで、「盤の小型化」、「冷却効率の向上」及び「不用意な接触の抑制」を、簡単な構造で同時に実現できる。
本発明に係る配電盤の内部構造を示す正面概要図である。 配電盤の内部構造を示す平面概要図である。 配電盤の内部構造を示す側面概要図である。 (a)は配電盤の外装を示す斜め正面斜視図であり、(b)は斜め背面(後面)斜視図である。 配電盤における低圧ケーブル、高圧ケーブル及び変圧器の接続部分を示す斜視図である。 図5とは違った角度から見た低圧ケーブル、高圧ケーブル及び変圧器の接続部分を示す斜視図である。 低圧ケーブル、高圧ケーブル及び変圧器の接続部分を示す略正面図である。 低圧ケーブルと変圧器の接続部分を示す拡大略側面図である。 盤筐体内における低圧ケーブル、高圧ケーブルの内部配置を示す正面概要図である。 盤筐体内における空気の対流を示す概要図である。 (a)は配電盤のブレーカを示す正面斜視図であり、(b)は背面斜視図である。 (a)は本発明に係る配電盤を用いた太陽光発電システムを示す概要図であり、(b)は配電盤と太陽電池の配置を示す概要図である。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
<全体構成>
図1〜9には、本発明に係る配電盤1が示されている。
この配電盤1は、1つの盤筐体2と、この盤筐体2外(太陽電池D等)からの直流電流を集める集電部21と、この集電部21を経た直流電流を低交流電流Lに変える低変換部3と、この低変換部3からの低交流電流Lをより高圧な高交流電流Hに変える変圧器4と、この変圧器4からの高交流電流Hを盤筐体2外(後述の配電網N等)へ送電する高送電部5と、盤筐体2内の空気を循環させるエアコン22と、無停電電源装置(UPS)23、上述した低変換部3やエアコン22、UPS23等に電流を供給する補機24を有している。尚、低変換部3と変圧器4と高送電部5は、低変換部3、高送電部5、変圧器4の順で、正面視で左から右へ向かう方向に並べて配置されている。
ここで、配電盤1の低変換部3へ盤筐体2外から直流電流を供給するのは、後述する太陽光発電システム100の場合は、太陽電池Dであるが、風力、水力、波力等によって回転される発電機(モータ)からの電流となる。
尚、このモータからの出力電流が交流であれば、低変換部3は、交流を直流に変換するコンバータ装置と、この直流を交流に変換するインバータ装置の両方を備えていれば良く、出力電流が直流であれば、低変換部3はインバータ装置だけを備えていれば良いが、以下は、太陽電池Dのように、直流電流が低変換部3へ流れ込む場合を述べる。
<盤筐体2>
図1〜4に示されたように、盤筐体2は、略直方体状に形成されていて、その前面2aには、開閉可能な扉7が設けられている。又、盤筐体2は、右外面(図1中左外面)にはエアコン22の室外機が、左外面(図1中右外面)には、変圧器4が取り付けられている。
盤筐体2の内部には、集電部21、低変換部3、高送電部5等を仕切り且つ支える時事部材や、後述の支持材10等で補強されている。
<集電部21、ブレーカ12>
図1〜3にて示したように、集電部21は、盤筐体2内の右部(図1中左部)に位置し、上下方向に並んだ複数のブレーカ12が、左右一対に配設されている。
各ブレーカ12には、太陽電池Dから後述の接続箱Zを経た直流電流を流す直流ケーブル11が、盤筐体2の左下方から各ブレーカ12の後方で接続されている。
図11にて示した如く、各ブレーカ12は、三相交流用のブレーカ(遮断機)であって、流入側・流出側の端子の数がそれぞれ3つであるものの、流入側T相端子と流出側S相端子を接続具で接続し、残った流入側R相端子及びS相端子に、各接続箱Zからのプラス及びマイナスの直流ケーブル11を接続し、流出側R相端子及びT相端子に、低変換部3へのプラス及びマイナスの直流ケーブル11を接続すれば良い。
尚、流入側T相端子と流出側S相端子との接続具13は、従来のようにブレーカ12の左右側面に位置せず、後方側(盤筐体2の後面2b側)のみに位置しており、隣接する複数のブレーカ12の背後を、接続具13を配置するスペースに活用できる。
これと共に、各ブレーカ12は、正面視において更に近接に配置できる分、集電部21の正面から直流ケーブル11を配設するスペースが広く確保できると同時に、集電部21及び配電盤1全体としてもコンパクト化が図れる。尚、ブレーカ12は、流入側及び流出側の各端子を、それぞれで覆うカバー12aを有していても良い。
又、盤筐体2内で、接続箱Zからの直流ケーブル11を接続できるため、この接続部分を風雨等に晒すことがないため、ケーブル施工性も向上する。
又、この接続具13は、導電性を有した細長い板材であって、その両端をブレーカ12後面から後方へ延びる棒状体に係止して、ナット等の固定具によって固定される。
<低変換部3>
図1、2、12にて示したように、低変換部3は、盤筐体2内の左右中央部に位置し、太陽電池Dからの直流電流を低交流電流L(100〜200V)に変換するインバータ装置と、このインバータ装置が変換する交流の電圧や周波数を制御する制御部と、気中遮断機(ACB)等を備えている。
これらのインバータ装置や制御部、遮断機等は、低変換筐体3a内に配設されており、この低変換筐体3aの上面には、その内部の空気を上方へ逃がす回転ファン状の送風手段9が設けられている。
尚、この送風手段9からの送風は、その正対する盤筐体2の内面2c(内天井面2d等)に当たる(つまり、内天井面2dが、送風手段9からの送風を受ける)が、この内天井面2dから突出した部分を切り欠いて突出高さを抑えた支持材10が、平面視で、送風手段9の左方近傍に設けられている(図1参照)。
この支持材10の突出高さを抑えることで、送風手段9からの送風が、内天井面2dに沿って流れ、余計な渦を巻いて留まることがなくなり、盤筐体2内で対流が起こるため、低変換部3が十分に冷却される。尚、図10のように、支持材10における前後中途部の突出高さを、内天井面2dと略面一となるように、抑えていても良い。
<変圧器4>
図1〜9で示したように、変圧器4は、所謂、トランスであって、低変換部3からの低圧交流電流L(100〜200V)を、送電に適した高交流電流H(6600V等)に変換する。
変圧器4は、上述したように盤筐体2の右外面に取り付けられ、略直方体状の本体と、その外側面のうち盤筐体2側を除く3面から立設された複数の放熱フィン25と、その上面に設けられた略直方体状の接続カバー26を備えている。
この接続カバーは、盤筐体2からの低圧ケーブル6Lの低圧束8Lと変圧器4との接続部分(接続端子)4La〜4Lc、高圧ケーブル6Hの高圧束8Hと変圧器4との接続部分(接続端子)4Ha〜4Hcを被っている。
特に、図5〜9に示されたように、低圧ケーブル6Lの低圧束8L及び高圧ケーブル6Hの高圧束8Hは、盤筐体2の後面2b寄りの1つの挿通孔27(盤筐体2の内外に亘る位置)を通って、盤筐体2外の変圧器4上方へ出ている。
盤筐体2外では、低圧ケーブル6Lの低圧束8Lは、高圧ケーブル6Hの高圧束8Hより盤筐体2の近くで且つ低い位置に配設されており、特に、高圧束8Hは、各高圧ケーブル6Hが、平面視、正面視及び側面視の何れもで重複しない部分を有している。
これは、各高圧ケーブル6Hを支持する支持部材28が、変圧器4の接続カバー26内面から盤筐体2側へ立設された第1支持部28aと、この第1支持部28aの先端から下方へ延設された第2支持部28bと、この第2支持部28bの下端から盤筐体2から離れる方向へ延設した第3支持部28cを備え、3本の高圧ケーブル6Hが、それぞれの支持部28a〜28cに、上下左右が重ならない位置に取り付けられているからである。
このように、太く重くなる低圧ケーブル6Lの低圧束8Lの安定化が図れ、各高圧ケーブル6H間の距離を大きくして、配電盤1としてのコンパクト化を図れる。
又、図5、6で示した如く、見る角度を少し変えるだけで、各高圧ケーブル6H間から見える、低圧ケーブル6Lの接続部分4Lが変わり、様々な角度・位置から、作業者が手を伸ばして、低圧束8Lの変圧器4への接続等の作業がし易くなる。
詳解すれば、図5においては、高圧ケーブル6Hの接続部分4Haと4Hbの間に、低圧ケーブル6Lの接続部分4Lcが見えている。しかし、見る角度が変わる図6においては、高圧ケーブル6Hの接続部分4Haと4Hbの間には、低圧ケーブル6Lの接続部分4Lbが見え、高圧ケーブル6Hの接続部分4Hbと4Hcの間には、低圧ケーブル6Lの接続部分4Lcが見えることとなる。
尚、接続カバー26は、変圧器4の上方に載置した後、盤筐体2の左外側面に設けられた当接部26a(ゴム等の弾性素材)にネジ等の固定具によって取り付けられることで、接続カバー26内部が密封される。又、上述の固定具を外すだけで、接続カバー26全体が容易に変圧器4から取り外せる。
<高送電部5>
図1、9で示したように、高送電部5は、盤筐体2内の左部(図1中右部)に位置し、真空遮断機(VCB)や、避雷器(SAR)などを備え、配電網Nを導通し送電可能な構成であれば良い。
又、盤筐体2の挿通孔27を介して入ってくる各ケーブル6L、6Hの束8L、8Hは、高圧ケーブル6Hは、挿通孔27と略同じ高さか若干高い位置のままVCB近傍まで延び、高圧ケーブル6Hを、人目に付かず届きにくい高い位置で配置している。
逆に、低圧ケーブル6Lは、挿通孔27から盤筐体2内部へ入ってすぐに、内側面2eに沿って下方に伸び、内床面2fに沿って左方に延びた後、低変換部3に接続され、高送電部5から遠ざけている。
<エアコン22、UPS23、補機24>
図1で示したように、エアコン22は、正面視で配電盤1(盤筐体2内)の左右上部で前後中途位置に1つずつ設けられ、UPS23や補機24は、高送電部5の下方に配置されている。
図10には、盤筐体2内の対流の様子が示されている。
詳解すれば、エアコン22の吸気口は、上述の送風手段9からの送風が流れ込む位置(上面又は背面)に設けられているものの、左右一端側に寄っているので、送風手段9とエアコン22の間は、上述の切り欠いた支持材10等によって、風の流れを確保する。
エアコン22の送風は、盤筐体2の前内面(扉7の裏面)に沿うように、そして、互いに左右中央に向けて送風することで、エアコン22からの送風が、低変換部3下部からその内部に入り、送風手段9によって上方へ送風されて、再びエアコン22に戻る。又、同様に、集電部21やUPS23、補機24も、エアコン22の送風が下方から内部に進入し上方へ抜けて、再びエアコン22に戻る流れとなる。
UPS23は、停電時でもしばらくの間、各部に電気を供給する装置であって、補機24は、補機変圧器や遮断機を備え、低電源部3(制御電源、ファン電源)、エアコン22、UPS23、盤筐体2内の照明、コンセント等に電力を供給する。
<太陽光発電システム100>
図12は、本発明に係る配電盤1を用いた太陽光発電システム100を示す。
この太陽光発電システム100は、多数の太陽電池Dと、これら多数の太陽電池Dのうち所定数ごとと導通する複数の接続箱Z(遮断機等付き)と、これら複数の接続箱Z全てと導通する配電盤1と、この配電盤1と電柱等を末端とする配電網Nを導通する配電ケーブルKと、この配電ケーブルKを流れる電力量を測る電力量計を有している。尚、この電力量計は、配電網Nへ売電する時だけでなく、配電網Nから買電する時にも設けられる。
太陽電池Dは、南へ行くほど低くなるように傾け、その角度は、十分な発電量を得られるのであれば、何度でも良いが、例えば、5度等である。
又、太陽電池Dは、設置する土地の広さ・形状に応じて配列すれば良いが、例えば、6段×14列の合計84個の太陽電池Dを1つの接続箱Zに導通し、これを30セット設置すれば、2520枚を、南北約85m×東西約70mで設置しても良く(図12(b)参照)、太陽電池Dの1枚あたりの発電量が250Wであれば、標準太陽電池アレイ出力は、公称値で630kWとなる。
この他の配列として、4段×42列の合計168個の太陽電池Dを1つの接続箱Zに導通したセットを15個として同じ2520枚を設置したり、6段×28列の合計168個の太陽電池Dを1つの接続箱Zに導通した15セットを1つの配電盤1に集電し、この配電盤1を4つ設置することで、太陽電池Dを10080枚(標準太陽電池アレイ出力が公称値で2520kW)配列しても良い。
尚、太陽電池Dと接続箱Zは、15セットずつ南北に分け、その間の中央に配電盤1を設置する(直流ケーブル11長さの均一化・短縮のため)。又、配電盤1は、扉7を北向きに配置するため、盤筐体2の後外面(背外面)は南向きに、変圧器4を取り付けた左外面は西向きになる。
<遮熱処理>
ここで、屋外で日中、3種類の盤(箱)の4面を東西南北に向けた場合、盤の東向きの外面(東面)、南面、西面、天井面の表面温度、及び盤内部の温度が、遮熱処理の有無や、その処理方法の違いで、どのように変化するかを、以下の表1〜5に示す。
尚、3種類の盤とは、遮熱処理を施していない通常塗装の盤(表1〜5中のA)と、遮熱塗装を施した盤(表1〜5中のB)と、天井面は遮熱塗装をし、東面、南面、西面に遮熱板を取り付けた盤(表1〜5中のC)である。
又、測定日は2009年8月19日で、この日の天候は晴天であった。
上述した表1〜5より、遮熱処理を施すことによって、通常塗装の場合よりも、盤内部の温度を約10℃下げることが可能となる。又、表1、3を比較すると、朝日を主に浴びる東面よりも、夕日を浴びる西面の温度上昇がかなり大きい(西日の方がきつい)ことがわかった。
尚、遮熱塗装と遮熱板は、略同じ特性と言える。
そこで、扉7を北に向ける配電盤1は、配電盤1の天井外面に遮熱塗装を施し、南に向く後外面(背外面)と、西に向く左外面上部(変圧器4の上方部分)に、遮熱板29が、支持具を介して取り付けている。
尚、この遮熱板29は、盤筐体2の外面との間に若干の隙間を有しているため、盤筐体2側へ熱が伝わり難い。
更に、垂直に(鉛直方向に沿って)取り付けられているため、仮に、この隙間にごみ等が入っても、この隙間を通る風によって、隙間から下方へ落ちたり、熱も溜まり難くなる。
又、配電盤1の左外面上部にも、遮熱塗装を施しても良い。
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。配電盤1等の各構成又は全体の構造、形状、寸法などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することが出来る。
配電盤1は、太陽光発電以外に、風力発電等、交流電流を流入させた場合にも、利用可能である。
配電盤1は蓄電池を内蔵しても良く、太陽光発電等の発電量に余剰が生じた場合には、蓄電池に充電し、発電量が減った場合(曇り・雨天時や夜間)には、蓄電池からの電力で、各住宅(需要家)の使用量をまかなっても良い。
盤筐体2の内面2cとは、具体的には、内天井面2dや内側面2e、内床面2fの他、扉7における後面2gなど、盤筐体2の内側にある面を指す。
送風手段9は、低変換部3内から空気を逃がすのであれば、低変換筐体3aの上面に設けられていなくとも、低変換筐体3aの前面等に設けられていても良い。
又、送風手段9の送風を受ける位置とは、低変換筐体3aの上面に設けられた送風手段9に正対する内天井面2dのように、真正面から送風を受ける場合だけでなく、盤筐体2内の空気の対流によって、送風手段9の送風が当たる内側面2eや内床面2f、扉7の後面2gなども、送風手段9の送風を受ける位置となる。
1 配電盤
2 盤筐体
3 低変換部
4 変圧器
5 高送電部
6L 低圧ケーブル
6H 高圧ケーブル
7 扉
8L 低圧束
8H 高圧束
9 送風手段
10 支持材
11 直流ケーブル
12 ブレーカ
13 接続具
L 低交流電流
H 高交流電流
本発明は、太陽光発電における太陽電池など、盤筐体の外から流入した電流を低交流電流に変え、この低交流電流をより高圧な高交流電流に変え、この高交流電流を盤筐体の外へ送電する配電盤に関する。
従来、複数の機器盤を備えた受配電盤が知られている(特許文献1参照)。
この受配電盤は、吸気用開口部が形成されかつ負荷に電力を供給可能な監視盤及び制御保護盤と、電力供給源からの直流電力又は交流電力を電力変換して降圧・昇圧し負荷に供給する風冷方式の電力変換器及び連系変圧器を備えた電力変換機盤及び連系変圧器盤と、排気用開口部が形成されかつ電力供給源からの直流電力又は交流電力を取り込む補機盤とを、順次所定方向に並置した列盤構成とされている。
又、この受配電盤では、各機器盤が相互間に連通されていて、吸気用開口部を介して列盤内に外気を吸入し、排気用開口部を介して列盤外部に排出することで発生する冷却風により、電力変換器を冷却している。
特開2008−35635号公報
しかしながら、特許文献1に記載された受配電盤は、複数の機器盤を、電流の流れに従って、ただ単純に順次所定方向に並置しただけであるため、所定方向の長さが延び、盤筐体の大型化や、設置に必要とされるスペースが非常に長大となる。
このため、吸気用開口部から排気用開口部までの距離も必然的に長くなり、これら開口部の間で冷却風を発生させる電力が多くなる。
特に、特許文献1の図2でも示されているように、一般的に、連係変圧器は、他の機器(個々の電力変換器や、制御保護機器等)よりも、その周囲にスペースを要する。これは、変圧器は、発熱量が多いため、その周囲に放熱フィンが必須となるためであると共に、連係変圧器から電源供給源(配電網)へ送電は、電力の損失を抑える目的で、電力変換機より非常に高圧(6600Vなど)まで昇圧しており、点検時等における高圧部分との不用意な接触を避けるべく、十分な周囲スペースの確保が必須となるためである。
本発明は、このような点に鑑み、盤筐体内に低変換部と高送電部を設け、盤筐体外に変圧器を取り付け、低圧ケーブルと高圧ケーブルを、盤筐体の内外に亘る位置で並列に配設して、低変換部、高送電部、変圧器の順で、所定方向に並べて配置することで、「盤の小型化」と「冷却効率の向上」と「不用意な接触の抑制」を同時に実現できる配電盤を提供することを目的とする。
本発明に係る配電盤は、1つの盤筐体2と、この盤筐体2外からの直流電流又は交流電流を低交流電流Lに変える低変換部3と、この低変換部3からの低交流電流Lをより高圧な高交流電流Hに変える変圧器4と、この変圧器4からの高交流電流Hを盤筐体2外へ送電する高送電部5を有した配電盤であって、前記盤筐体2内には低変換部3と高送電部5が設けられ、前記盤筐体2に外から変圧器4が取り付けられ、前記低変換部3から変圧器4へ低交流電流Lを流す低圧ケーブル6Lと前記変圧器4から高送電部5へ高交流電流Hを流す高圧ケーブル6Hは、前記盤筐体2の内外に亘る位置で、並列に配設されていて、前記低変換部3と変圧器4と高送電部5は、前記低変換部3、高送電部5、変圧器4の順で、所定方向に並べて配置されていることを第1の特徴とする。
本発明に係る配電盤の第2の特徴は、上記第1の特徴に加えて、前記盤筐体2には、前面2aに開閉可能な扉7が設けられ、この扉7とは反対側の後面2b寄りに、前記低圧ケーブル6Lと高圧ケーブル6Hが前記盤筐体2の内外に亘る位置を設けていて、前記盤筐体2外では、前記低圧ケーブル6Lの低圧束8Lが高圧ケーブル6Hの高圧束8Hより前記盤筐体2の近くで且つ低い位置に配設されて変圧器4に接続されると共に、前記変圧器4に接続される高圧束8Hは各高圧ケーブル6Hが平面視、正面視及び側面視の何れもで重複しない部分を有している点にある。
本発明に係る配電盤の第3の特徴は、上記第1又は2の特徴に加えて、前記低変換部3内から空気を逃がす送風手段9の送風を受ける位置にある前記盤筐体2の内面2cに、この内面2cから突出した部分を切り欠いて突出高さを抑えた支持材10が設けられている点にある。
本発明に係る配電盤の第4の特徴は、上記第1〜3の何れかの特徴に加えて、前記盤筐体2外から低変換部3へ直流電流を流し込む直流ケーブル11に、この直流ケーブル11を遮断する複数のブレーカ12が設けられ、これらの各ブレーカ12は、三相交流用のブレーカを、その流入側T相端子と流出側S相端子を接続具13で接続して用い、この接続具13は、前記ブレーカ12における前記盤筐体2の後面2b側のみに位置している点にある。
これらの特徴により、盤筐体2内には低変換部3と高送電部5を設け、盤筐体2に外から変圧器4を取り付ける形でワンパッケージ化することで、変圧器4周辺のスペースを確保でき、変圧器4も盤筐体2内に設けた場合よりも、周辺スペース分だけ、所定方向の長さが短くなると同時に、盤筐体2内で低変換部3と高送電部5だけを冷却すれば良く、冷却に要する電力が抑えられる。又、現地組立工事不要なため、大幅な工期短縮が可能となる。
そして、低圧ケーブル6Lと高圧ケーブル6Hを、盤筐体2の内外に亘る位置で並列に配設することで、盤筐体2における変圧器4側の面(部分)にケーブル6L、6Hを一括配置可能となって、構造の簡素化が図れる。
これに加えて、低変換部3と変圧器4と高送電部5を、低変換部3、高送電部5、変圧器4の順で、所定方向に並べて配置することで、盤筐体2内で、高送電部5が、低変換部3より変圧器4に近い側に配設されることとなり、その結果、盤筐体2内における高送電部5から変圧器4への高圧ケーブル6Hの長さが、盤筐体2内における低変換部3から変圧器4への低圧ケーブル6Lの長さより短くなり、その短さの分だけ、点検時等に、高圧部分と不用意に接触する可能性が減る。
又、盤筐体2の前面2aに開閉可能な扉7を設け、この扉7とは反対側の後面2b寄りに、低圧ケーブル6Lと高圧ケーブル6Hが盤筐体2の内外に亘る位置を設けることで、扉7から離れた位置に、低圧ケーブル6Lと高圧ケーブル6Hを配設可能、つまり、この低圧ケーブル6L及び高圧ケーブル6Hから扉7までの間に空間(点検スペース等)を確保でき、メンテナンス性の向上と共に、不用意な接触が更に抑制される。又、スペースに通信機器の設置も可能となる。
ここで、低圧ケーブル6Lの電力と高圧ケーブル6Hの電力が略同じである場合、(電力)=(電圧)×(電流)であるから、低圧ケーブル6Lに流れる低交流電流Lが、高圧ケーブル6Hに流れる高交流電流Hより多くなることに起因している。
更に、通常、ケーブルの許容電流はその断面積に比例する(ケーブルの断面積が大きいほど、多くの電流が流れる)ことから、低圧ケーブル6Lの低圧束8Lの方が、高圧ケーブルの高圧束8Hよりも太くなり、同じ銅の素材を使っていれば、低圧ケーブル6Lの低圧束8Lの方が、高圧ケーブルの高圧束8Hよりも重くなり得る。
そこで、太く重くなる低圧ケーブル6Lの低圧束8Lを、低圧束8Lより細くて軽くなる高圧束8Hより低い位置に配設することで、低圧束8Lの安定化が図れると共に、低圧束8Lを高圧束8Hより盤筐体2の近くに配設することで、細い高圧束8Hの隙間から太い低圧束8Lの変圧器4への接続等が容易となり、逆に配設した場合よりも、低圧ケーブル6Lと高圧ケーブル6Hの両方のメンテナンス性を同時に向上できる。
又、高圧束8Hを、各高圧ケーブル6Hが平面視、正面視及び側面視の何れもで重複しない部分を有するように構成することで、限られた空間の中で各高圧ケーブル6H間の距離を最大限大きく出来るので、結果的に、配電盤1としてのコンパクト化を図れると同時に、図5、6に示したように、見る角度を少し変えるだけで、各高圧ケーブル6H間から見える、低圧ケーブル6Lの接続部分4Lが変わり、各高圧ケーブル6H自体の変圧器4へ接続と、各高圧ケーブル6Hの間から低圧束8Lの変圧器4への接続が更に容易となる。
更には、低変換部3内から空気を逃がす送風手段9の送風を受ける位置にある盤筐体2の内面2cに、この内面2cから突出した部分を切り欠いて突出高さを抑えた支持材10を設けることで、送風手段9の送風によって生じる盤筐体2内における空気の対流を妨げることなく、盤筐体2で支持材10が設けられた部分を、内面2c側から補強できる。
そして、盤筐体2外から低変換部3への直流ケーブル11を遮断する複数のブレーカ12を設け、各ブレーカ12として、ブレーカの流入側T相端子と流出側S相端子を接続具13で接続したものを用い、接続具13を、ブレーカ12における盤筐体2の後面2b側のみに位置させることで、ブレーカ12の左右側面に接続具13が位置した場合よりも広幅とはならず、隣接する各ブレーカ12を、正面視において近接配置することが可能となって、所定空間により多くのブレーカ12を配設でき、結果的に、配電盤1全体のコンパクト化を実現できる。
本発明に係る配電盤によると、盤筐体内に低変換部と高送電部を設け、盤筐体外に変圧器を取り付け、低圧ケーブルと高圧ケーブルを、盤筐体の内外に亘る位置で並列に配設して、低変換部、高送電部、変圧器の順に並べることで、「盤の小型化」、「冷却効率の向上」及び「不用意な接触の抑制」を、簡単な構造で同時に実現できる。
本発明に係る配電盤の内部構造を示す正面概要図である。 配電盤の内部構造を示す平面概要図である。 配電盤の内部構造を示す側面概要図である。 (a)は配電盤の外装を示す斜め正面斜視図であり、(b)は斜め背面(後面)斜視図である。 配電盤における低圧ケーブル、高圧ケーブル及び変圧器の接続部分を示す斜視図である。 図5とは違った角度から見た低圧ケーブル、高圧ケーブル及び変圧器の接続部分を示す斜視図である。 低圧ケーブル、高圧ケーブル及び変圧器の接続部分を示す略正面図である。 低圧ケーブルと変圧器の接続部分を示す拡大略側面図である。 盤筐体内における低圧ケーブル、高圧ケーブルの内部配置を示す正面概要図である。 盤筐体内における空気の対流を示す概要図である。 (a)は配電盤のブレーカを示す正面斜視図であり、(b)は背面斜視図である。 (a)は本発明に係る配電盤を用いた太陽光発電システムを示す概要図であり、(b)は配電盤と太陽電池の配置を示す概要図である。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
<全体構成>
図1〜9には、本発明に係る配電盤1が示されている。
この配電盤1は、1つの盤筐体2と、この盤筐体2外(太陽電池D等)からの直流電流を集める集電部21と、この集電部21を経た直流電流を低交流電流Lに変える低変換部3と、この低変換部3からの低交流電流Lをより高圧な高交流電流Hに変える変圧器4と、この変圧器4からの高交流電流Hを盤筐体2外(後述の配電網N等)へ送電する高送電部5と、盤筐体2内の空気を循環させるエアコン22と、無停電電源装置(UPS)23、上述した低変換部3やエアコン22、UPS23等に電流を供給する補機24を有している。尚、低変換部3と変圧器4と高送電部5は、低変換部3、高送電部5、変圧器4の順で、正面視で左から右へ向かう方向に並べて配置されている。
ここで、配電盤1の低変換部3へ盤筐体2外から直流電流を供給するのは、後述する太陽光発電システム100の場合は、太陽電池Dであるが、風力、水力、波力等によって回転される発電機(モータ)からの電流となる。
尚、このモータからの出力電流が交流であれば、低変換部3は、交流を直流に変換するコンバータ装置と、この直流を交流に変換するインバータ装置の両方を備えていれば良く、出力電流が直流であれば、低変換部3はインバータ装置だけを備えていれば良いが、以下は、太陽電池Dのように、直流電流が低変換部3へ流れ込む場合を述べる。
<盤筐体2>
図1〜4に示されたように、盤筐体2は、略直方体状に形成されていて、その前面2aには、開閉可能な扉7が設けられている。又、盤筐体2は、右外面(図1中左外面)にはエアコン22の室外機が、左外面(図1中右外面)には、変圧器4が取り付けられている。
盤筐体2の内部には、集電部21、低変換部3、高送電部5等を仕切り且つ支える時事部材や、後述の支持材10等で補強されている。
<集電部21、ブレーカ12>
図1〜3にて示したように、集電部21は、盤筐体2内の右部(図1中左部)に位置し、上下方向に並んだ複数のブレーカ12が、左右一対に配設されている。
各ブレーカ12には、太陽電池Dから後述の接続箱Zを経た直流電流を流す直流ケーブル11が、盤筐体2の左下方から各ブレーカ12の後方で接続されている。
図11にて示した如く、各ブレーカ12は、三相交流用のブレーカ(遮断機)であって、流入側・流出側の端子の数がそれぞれ3つであるものの、流入側T相端子と流出側S相端子を接続具で接続し、残った流入側R相端子及びS相端子に、各接続箱Zからのプラス及びマイナスの直流ケーブル11を接続し、流出側R相端子及びT相端子に、低変換部3へのプラス及びマイナスの直流ケーブル11を接続すれば良い。
尚、流入側T相端子と流出側S相端子との接続具13は、従来のようにブレーカ12の左右側面に位置せず、後方側(盤筐体2の後面2b側)のみに位置しており、隣接する複数のブレーカ12の背後を、接続具13を配置するスペースに活用できる。
これと共に、各ブレーカ12は、正面視において更に近接に配置できる分、集電部21の正面から直流ケーブル11を配設するスペースが広く確保できると同時に、集電部21及び配電盤1全体としてもコンパクト化が図れる。尚、ブレーカ12は、流入側及び流出側の各端子を、それぞれで覆うカバー12aを有していても良い。
又、盤筐体2内で、接続箱Zからの直流ケーブル11を接続できるため、この接続部分を風雨等に晒すことがないため、ケーブル施工性も向上する。
又、この接続具13は、導電性を有した細長い板材であって、その両端をブレーカ12後面から後方へ延びる棒状体に係止して、ナット等の固定具によって固定される。
<低変換部3>
図1、2、12にて示したように、低変換部3は、盤筐体2内の左右中央部に位置し、太陽電池Dからの直流電流を低交流電流L(100〜200V)に変換するインバータ装置と、このインバータ装置が変換する交流の電圧や周波数を制御する制御部と、気中遮断機(ACB)等を備えている。
これらのインバータ装置や制御部、遮断機等は、低変換筐体3a内に配設されており、この低変換筐体3aの上面には、その内部の空気を上方へ逃がす回転ファン状の送風手段9が設けられている。
尚、この送風手段9からの送風は、その正対する盤筐体2の内面2c(内天井面2d等)に当たる(つまり、内天井面2dが、送風手段9からの送風を受ける)が、この内天井面2dから突出した部分を切り欠いて突出高さを抑えた支持材10が、平面視で、送風手段9の左方近傍に設けられている(図1参照)。
この支持材10の突出高さを抑えることで、送風手段9からの送風が、内天井面2dに沿って流れ、余計な渦を巻いて留まることがなくなり、盤筐体2内で対流が起こるため、低変換部3が十分に冷却される。尚、図10のように、支持材10における前後中途部の突出高さを、内天井面2dと略面一となるように、抑えていても良い。
<変圧器4>
図1〜9で示したように、変圧器4は、所謂、トランスであって、低変換部3からの低圧交流電流L(100〜200V)を、送電に適した高交流電流H(6600V等)に変換する。
変圧器4は、上述したように盤筐体2の右外面に取り付けられ、略直方体状の本体と、その外側面のうち盤筐体2側を除く3面から立設された複数の放熱フィン25と、その上面に設けられた略直方体状の接続カバー26を備えている。
この接続カバーは、盤筐体2からの低圧ケーブル6Lの低圧束8Lと変圧器4との接続部分(接続端子)4La〜4Lc、高圧ケーブル6Hの高圧束8Hと変圧器4との接続部分(接続端子)4Ha〜4Hcを被っている。
特に、図5〜9に示されたように、低圧ケーブル6Lの低圧束8L及び高圧ケーブル6Hの高圧束8Hは、盤筐体2の後面2b寄りの1つの挿通孔27(盤筐体2の内外に亘る位置)を通って、盤筐体2外の変圧器4上方へ出ている。
盤筐体2外では、低圧ケーブル6Lの低圧束8Lは、高圧ケーブル6Hの高圧束8Hより盤筐体2の近くで且つ低い位置に配設されており、特に、高圧束8Hは、各高圧ケーブル6Hが、平面視、正面視及び側面視の何れもで重複しない部分を有している。
これは、各高圧ケーブル6Hを支持する支持部材28が、変圧器4の接続カバー26内面から盤筐体2側へ立設された第1支持部28aと、この第1支持部28aの先端から下方へ延設された第2支持部28bと、この第2支持部28bの下端から盤筐体2から離れる方向へ延設した第3支持部28cを備え、3本の高圧ケーブル6Hが、それぞれの支持部28a〜28cに、上下左右が重ならない位置に取り付けられているからである。
このように、太く重くなる低圧ケーブル6Lの低圧束8Lの安定化が図れ、各高圧ケーブル6H間の距離を大きくして、配電盤1としてのコンパクト化を図れる。
又、図5、6で示した如く、見る角度を少し変えるだけで、各高圧ケーブル6H間から見える、低圧ケーブル6Lの接続部分4Lが変わり、様々な角度・位置から、作業者が手を伸ばして、低圧束8Lの変圧器4への接続等の作業がし易くなる。
詳解すれば、図5においては、高圧ケーブル6Hの接続部分4Haと4Hbの間に、低圧ケーブル6Lの接続部分4Lcが見えている。しかし、見る角度が変わる図6においては、高圧ケーブル6Hの接続部分4Haと4Hbの間には、低圧ケーブル6Lの接続部分4Lbが見え、高圧ケーブル6Hの接続部分4Hbと4Hcの間には、低圧ケーブル6Lの接続部分4Lcが見えることとなる。
尚、接続カバー26は、変圧器4の上方に載置した後、盤筐体2の左外側面に設けられた当接部26a(ゴム等の弾性素材)にネジ等の固定具によって取り付けられることで、接続カバー26内部が密封される。又、上述の固定具を外すだけで、接続カバー26全体が容易に変圧器4から取り外せる。
<高送電部5>
図1、9で示したように、高送電部5は、盤筐体2内の左部(図1中右部)に位置し、真空遮断機(VCB)や、避雷器(SAR)などを備え、配電網Nを導通し送電可能な構成であれば良い。
又、盤筐体2の挿通孔27を介して入ってくる各ケーブル6L、6Hの束8L、8Hは、高圧ケーブル6Hは、挿通孔27と略同じ高さか若干高い位置のままVCB近傍まで延び、高圧ケーブル6Hを、人目に付かず届きにくい高い位置で配置している。
逆に、低圧ケーブル6Lは、挿通孔27から盤筐体2内部へ入ってすぐに、内側面2eに沿って下方に伸び、内床面2fに沿って左方に延びた後、低変換部3に接続され、高送電部5から遠ざけている。
<エアコン22、UPS23、補機24>
図1で示したように、エアコン22は、正面視で配電盤1(盤筐体2内)の左右上部で前後中途位置に1つずつ設けられ、UPS23や補機24は、高送電部5の下方に配置されている。
図10には、盤筐体2内の対流の様子が示されている。
詳解すれば、エアコン22の吸気口は、上述の送風手段9からの送風が流れ込む位置(上面又は背面)に設けられているものの、左右一端側に寄っているので、送風手段9とエアコン22の間は、上述の切り欠いた支持材10等によって、風の流れを確保する。
エアコン22の送風は、盤筐体2の前内面(扉7の裏面)に沿うように、そして、互いに左右中央に向けて送風することで、エアコン22からの送風が、低変換部3下部からその内部に入り、送風手段9によって上方へ送風されて、再びエアコン22に戻る。又、同様に、集電部21やUPS23、補機24も、エアコン22の送風が下方から内部に進入し上方へ抜けて、再びエアコン22に戻る流れとなる。
UPS23は、停電時でもしばらくの間、各部に電気を供給する装置であって、補機24は、補機変圧器や遮断機を備え、低電源部3(制御電源、ファン電源)、エアコン22、UPS23、盤筐体2内の照明、コンセント等に電力を供給する。
<太陽光発電システム100>
図12は、本発明に係る配電盤1を用いた太陽光発電システム100を示す。
この太陽光発電システム100は、多数の太陽電池Dと、これら多数の太陽電池Dのうち所定数ごとと導通する複数の接続箱Z(遮断機等付き)と、これら複数の接続箱Z全てと導通する配電盤1と、この配電盤1と電柱等を末端とする配電網Nを導通する配電ケーブルKと、この配電ケーブルKを流れる電力量を測る電力量計を有している。尚、この電力量計は、配電網Nへ売電する時だけでなく、配電網Nから買電する時にも設けられる。
太陽電池Dは、南へ行くほど低くなるように傾け、その角度は、十分な発電量を得られるのであれば、何度でも良いが、例えば、5度等である。
又、太陽電池Dは、設置する土地の広さ・形状に応じて配列すれば良いが、例えば、6段×14列の合計84個の太陽電池Dを1つの接続箱Zに導通し、これを30セット設置すれば、2520枚を、南北約85m×東西約70mで設置しても良く(図12(b)参照)、太陽電池Dの1枚あたりの発電量が250Wであれば、標準太陽電池アレイ出力は、公称値で630kWとなる。
この他の配列として、4段×42列の合計168個の太陽電池Dを1つの接続箱Zに導通したセットを15個として同じ2520枚を設置したり、6段×28列の合計168個の太陽電池Dを1つの接続箱Zに導通した15セットを1つの配電盤1に集電し、この配電盤1を4つ設置することで、太陽電池Dを10080枚(標準太陽電池アレイ出力が公称値で2520kW)配列しても良い。
尚、太陽電池Dと接続箱Zは、15セットずつ南北に分け、その間の中央に配電盤1を設置する(直流ケーブル11長さの均一化・短縮のため)。又、配電盤1は、扉7を北向きに配置するため、盤筐体2の後外面(背外面)は南向きに、変圧器4を取り付けた左外面は西向きになる。
<遮熱処理>
ここで、屋外で日中、3種類の盤(箱)の4面を東西南北に向けた場合、盤の東向きの外面(東面)、南面、西面、天井面の表面温度、及び盤内部の温度が、遮熱処理の有無や、その処理方法の違いで、どのように変化するかを、以下の表1〜5に示す。
尚、3種類の盤とは、遮熱処理を施していない通常塗装の盤(表1〜5中のA)と、遮熱塗装を施した盤(表1〜5中のB)と、天井面は遮熱塗装をし、東面、南面、西面に遮熱板を取り付けた盤(表1〜5中のC)である。
又、測定日は2009年8月19日で、この日の天候は晴天であった。
上述した表1〜5より、遮熱処理を施すことによって、通常塗装の場合よりも、盤内部の温度を約10℃下げることが可能となる。又、表1、3を比較すると、朝日を主に浴びる東面よりも、夕日を浴びる西面の温度上昇がかなり大きい(西日の方がきつい)ことがわかった。
尚、遮熱塗装と遮熱板は、略同じ特性と言える。
そこで、扉7を北に向ける配電盤1は、配電盤1の天井外面に遮熱塗装を施し、南に向く後外面(背外面)と、西に向く左外面上部(変圧器4の上方部分)に、遮熱板29が、支持具を介して取り付けている。
尚、この遮熱板29は、盤筐体2の外面との間に若干の隙間を有しているため、盤筐体2側へ熱が伝わり難い。
更に、垂直に(鉛直方向に沿って)取り付けられているため、仮に、この隙間にごみ等が入っても、この隙間を通る風によって、隙間から下方へ落ちたり、熱も溜まり難くなる。
又、配電盤1の左外面上部にも、遮熱塗装を施しても良い。
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。配電盤1等の各構成又は全体の構造、形状、寸法などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することが出来る。
配電盤1は、太陽光発電以外に、風力発電等、交流電流を流入させた場合にも、利用可能である。
配電盤1は蓄電池を内蔵しても良く、太陽光発電等の発電量に余剰が生じた場合には、蓄電池に充電し、発電量が減った場合(曇り・雨天時や夜間)には、蓄電池からの電力で、各住宅(需要家)の使用量をまかなっても良い。
盤筐体2の内面2cとは、具体的には、内天井面2dや内側面2e、内床面2fの他、扉7における後面2gなど、盤筐体2の内側にある面を指す。
送風手段9は、低変換部3内から空気を逃がすのであれば、低変換筐体3aの上面に設けられていなくとも、低変換筐体3aの前面等に設けられていても良い。
又、送風手段9の送風を受ける位置とは、低変換筐体3aの上面に設けられた送風手段9に正対する内天井面2dのように、真正面から送風を受ける場合だけでなく、盤筐体2内の空気の対流によって、送風手段9の送風が当たる内側面2eや内床面2f、扉7の後面2gなども、送風手段9の送風を受ける位置となる。
1 配電盤
2 盤筐体
3 低変換部
4 変圧器
5 高送電部
6L 低圧ケーブル
6H 高圧ケーブル
7 扉
8L 低圧束
8H 高圧束
9 送風手段
10 支持材
11 直流ケーブル
12 ブレーカ
13 接続具
L 低交流電流
H 高交流電流

Claims (4)

  1. 1つの盤筐体(2)と、この盤筐体(2)外からの直流電流又は交流電流を低交流電流(L)に変える低変換部(3)と、この低変換部(3)からの低交流電流(L)をより高圧な高交流電流(H)に変える変圧器(4)と、この変圧器(4)からの高交流電流(H)を盤筐体(2)外へ送電する高送電部(5)を有した配電盤であって、
    前記盤筐体(2)内には低変換部(3)と高送電部(5)が設けられ、前記盤筐体(2)に外から変圧器(4)が取り付けられ、
    前記低変換部(3)から変圧器(4)へ低交流電流(L)を流す低圧ケーブル(6L)と前記変圧器(4)から高送電部(5)へ高交流電流(H)を流す高圧ケーブル(6H)は、前記盤筐体(2)の内外に亘る位置で、並列に配設されていて、
    前記低変換部(3)と変圧器(4)と高送電部(5)は、前記低変換部(3)、高送電部(5)、変圧器(4)の順で、所定方向に並べて配置されていることを特徴とする配電盤。
  2. 前記盤筐体(2)には、前面(2a)に開閉可能な扉(7)が設けられ、
    この扉(7)とは反対側の後面(2b)寄りに、前記低圧ケーブル(6L)と高圧ケーブル(6H)が前記盤筐体(2)の内外に亘る位置を設けていて、
    前記盤筐体(2)外では、前記低圧ケーブル(6L)の低圧束(8L)が高圧ケーブル(6H)の高圧束(8H)より前記盤筐体(2)の近くで且つ低い位置に配設されて変圧器(4)に接続されると共に、前記変圧器(4)に接続される高圧束(8H)は各高圧ケーブル(6H)が平面視、正面視及び側面視の何れもで重複しない部分を有していることを特徴とする請求項1に記載の配電盤。
  3. 前記低変換部(3)内から空気を逃がす送風手段(9)の送風を受ける位置にある前記盤筐体(2)の内面(2c)に、この内面(2c)から突出した部分を切り欠いて突出高さを抑えた支持材(10)が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の配電盤。
  4. 前記盤筐体(2)外から低変換部(3)へ直流電流を流し込む直流ケーブル(11)に、この直流ケーブル(11)を遮断する複数のブレーカ(12)が設けられ、
    これらの各ブレーカ(12)は、三相交流用のブレーカを、その流入側T相端子と流出側S相端子を接続具(13)で接続して用い、
    この接続具(13)は、前記ブレーカ(12)における前記盤筐体(2)の後面(2b)側のみに位置していることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の配電盤。
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