JP2016101020A

JP2016101020A - 配電盤用免震装置及び配電盤の施工方法

Info

Publication number: JP2016101020A
Application number: JP2014237310A
Authority: JP
Inventors: 田中　浩一; Koichi Tanaka; 浩一田中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-11-25
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2016-05-30

Abstract

【課題】原子力発電所のように耐震基準が厳しい環境においても、配電盤を設置可能な耐震装置を得る。特に、配電盤には大電流用の太く曲がらないケーブルが接続されるため、ケーブル張力により免震動作（変位）が抑制されることより、配電盤への免震架台の適用は困難であった。
【解決手段】設置される機器に対して定められた最大加速度の地震が発生しても、機器が耐え得る加速度まで減じさせることができる免震架台１と、免震架台１上に設置された配電盤４と、配電盤４に必要な電流容量が確保できるだけの本数接続される細く柔軟性のある分割されたケーブル１２とを備え、これら複数のケーブル１２の一部にそれぞれたるみ部１２ａを持たせることにより変位の吸収を実現するようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、配電盤の耐震性を向上させるための免震装置及び配電盤の施工方法に関するものである。

従来の配電盤においては、耐震性を向上させるために、「盤内に梁を追加するなどして盤自体の剛性を高める」、「配電盤下部の据付部に免震機能を持たせて振動が装置に伝わることを抑制する（例えば、特許文献１参照）」という手法を採用している。
また、免震架台上の装置と、免震架台に載っていない装置を接続するケーブルが、地震時の免震架台の変位によって損傷を受けないために、変位に応じて円滑にケーブルが移動してケーブルに過大な力が加わらない構造としている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−１４３８４号公報（図３）特開平５−９１６２７号公報（図１）

従来の「盤内に梁を追加するなどして盤自体の剛性を高める」、「配電盤下部の据付部に免震機能を持たせて振動が装置に伝わることを抑制する（例えば、特許文献１参照）」という手法では、耐震性能の向上に限界があり、たとえば、原子力発電所のような厳しい耐震基準が求められる場所では、充分な性能が得られないという問題点がある。特に、最近では耐震基準を厳しくする動きがあり、新たな耐震基準を満足できない可能性がある。
さらに、免震架台を適用した場合、架台上の配電盤が大きく変位することとなる。配電盤には大電流用のケーブルが接続されるが、ケーブルの径が大きく、特許文献２に示すケーブル収納方法では、ケーブル張力により免震動作が抑制されるため、原子力発電所のような厳しい耐震基準が求められる場所へ設置する配電盤への免震架台の適用は困難であった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、厳しい耐震基準が求められる環境であっても、配電盤が搭載可能な免震装置を得ることを目的とする。また、この免震装置に搭載した配電盤への大電流用ケーブルの施工方法を提供することを目的とする。

配電盤用免震装置であり、設置される機器に対して定められた最大加速度の地震が発生しても、上記機器が耐え得る加速度まで減じさせることができる免震架台と、上記免震架台上に設置された配電盤と、上記配電盤に必要な電流容量が確保できるだけの本数接続される柔軟性のある複数に分割された電源ケーブルとを備え、上記複数の電源ケーブルの一部にそれぞれたるみ部を持たせることにより変位の吸収を実現するようにした。
配電盤の施工方法であり、設置される機器に対して定められた最大加速度の地震が発生しても、機器が耐え得る加速度まで減じさせることができる免震架台上に設置された配電盤に、必要な電流容量が確保できるだけの本数接続される柔軟性のある複数に分割された電源ケーブルにて電力を供給するとともに、上記複数に分割された電源ケーブルの一部にそれぞれたるみ部を持たせることにより変位の吸収を実現するようにした。

この発明によれば、柔軟性のある複数に分割された電源ケーブルと、これら電源ケーブルの一部に設けたたるみ部とが、地震時の免震架台と建屋側のケーブル固定手段との変位のズレを吸収することができ、かつ、配電盤に必要な大電力を供給することができる。

この発明の実施の形態１を示す概略側面図である。この発明の実施の形態２を示す概略側面図である。この発明の実施の形態２の一部を示す概略平面図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１に基づいて説明する。
図１において、免震架台１は、水平ダンパー２と鉛直ダンパー３から構成され、水平２方向、鉛直１方向の免震機能を有している。
免震架台１の上に、配電盤４を搭載し、配電盤４の耐震性を向上させる。配電盤４への電源は、バスダクト５を介して配電盤４に取り込まれるよう構成されている。
バスダクト５の先は、ケーブル接続箱６を配置し、細く柔軟性のある複数本のケーブル単体に分割された電源ケーブル１２を接続する。ケーブル接続箱６は、免震架台１に固定されたサポート７により支持されており、地震中は配電盤４と同じ振動で揺れる。ケーブル接続箱６の他端は、建屋側のケーブル固定手段であるクリート８を設けて電源ケーブル１２を固縛する。

電源ケーブル１２は、ケーブル接続箱６を出た後、建屋側のケーブル固定手段が設けられたケーブルトレイ１０内を配線される。地震時、建屋は免震架台１とは異なる揺れとなるため、建屋と免震架台１の変位のズレを吸収するため、電源ケーブル１２に鉛直方向のケーブルたるみ部１２ａをもたせている。電源ケーブル１２を構成する細く柔軟性のある互いに並列接続された複数本のケーブル単体には、各ケーブル単体が延在する伸延方向の一部において各ケーブル単体それぞれにケーブルたるみ部１２ａが設けられているものである。このケーブルたるみ部１２ａは、ケーブルトレイ１０の底部の一部を下側に突出させたケーブルたるみ収容部１０ａ内に、ケーブルたるみ収容部１０ａの底部と接触しないように収容される。
なお、ケーブルトレイ１０内の電源ケーブル１２は、建屋側のケーブル固定手段であるクリート１１で固縛する。
また、免震架台１側に固定されるケーブル接続箱６と、建屋側に固定されるケーブルトレイ１０との間は、伸縮性のあるダンパー部材９で接続されている。

次に、地震時の挙動について説明する。
原子力発電所で想定される最大加速度の地震が発生しても、免震架台１により、配電盤４が耐え得る加速度まで減じさせるため、配電盤４は地震発生時にも機能し続けることができるよう構成されている。
ただし、免震架台１の特性として、振動エネルギーをダンパー２、３により吸収する過程で、地震とは異なる位相で大きくゆっくりとした振幅で揺れることとなり、免震架台１上の配電盤４と、建屋側に設置され免震架台１に搭載されていない他の盤との変位を、両盤を接続している電源ケーブル１２で吸収してやる必要がある。

電源ケーブル１２に、たるみ部１２ａを持たせることにより、両盤の距離が最接近した時には、現状よりも更にたるませることにより変位を吸収する。
逆に、両盤の距離が最も離れた場合には、たるみ部１２ａの余長を伸ばすことにより対応させる。
通常の大電流用電源ケーブルは、径が太く曲がらないため、細く柔軟性のあるケーブルに分割し、必要な電流容量が確保できるだけの本数を接続して対応する。
これらの施策によって、原子力発電所に求められる高耐震の配電盤を得ることができる。

実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、電源ケーブル１２のたるみを鉛直方向にもたせる場合について述べたが、図２に示すように建屋側のケーブルトレイ１３として、水平プレート１４を準備して、その上に電源ケーブル１２を這わせて、水平方向に余長を持たせることにより、免震架台の変位を吸収させることができる。

図２において、図１と異なる部分について、説明する。また、図３は、図２の点線Ａで囲った部分を、上から見た平面図である。ケーブルトレイ１３は、図２に示すように、底部が平坦で電源ケーブル１２のたるみを吸収する鉛直方向の突出部を設けていない。また、鉛直方向中央に水平プレート１４が設けられ、ケーブルトレイ１３内を上下に２分割した構造となっている。このように、上下に２分割することで、２系統の電源ケーブルを収容できる。
電源ケーブル１２は、水平プレート１４あるいは、ケーブルトレイ１３の底面にはわせるように設置される。
また、ケーブルトレイ１３を上面から見た図３に示すように、ケーブルトレイ１３の一部は、水平方向に余長を持たせたケーブルのたるみ部１２ｂを収容する収容部１３ａが形成されている。

さらに、図２に示すように、電源ケーブル１２のたるみ部１２ｂの上部領域に、地震時に電源ケーブル１２が、上下に飛び跳ねるのを抑制する抑え部材１５を、ケーブルトレイ１３の上壁下面と、水平プレート１４の下面に設けることで、電源ケーブル１２同士の絡みつきを防止できる効果が大きくなる。
なお、抑え部材１５は、図２の実施例では、別部材をケーブルトレイ１３あるいは水平プレート１４に取り付ける形としたが、ケーブルトレイ１３あるいは水平プレートの一部を下側に変形突出させて同様の効果を持つようにすることも可能である。

実施の形態１は、電源ケーブル１２のたるみを鉛直方向にもたせていたため、地震時の左右の揺れにより複数ある電源ケーブル同士が絡みやすいという問題点があるが、実施の形態２では、水平方向に電源ケーブル１２の余長を取って、ケーブルトレイ１３の底面あるいは水平プレート１４上に電源ケーブル１２を這わせているので、実施の形態１のものより電源ケーブル１２同士の絡みを少なくすることができる。
また、電源ケーブル１２の上部を飛び跳ねないように抑え部材を設けることにより電源ケーブル同士の絡みをさらに少なくできるという効果がある。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の一部または全部を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１免震架台、２水平ダンパー、３鉛直ダンパー、４配電盤、５バスダクト、６ケーブル接続箱、７サポート、８クリート、９ダンパー部材、１０ケーブルトレイ、１０ａケーブルたるみ収容部、１１クリート、１２電源ケーブル、１２ａケーブルたるみ部（鉛直）、１２ｂケーブルたるみ部（水平）、１３ケーブルトレイ、１３ａケーブルたるみ収容部、１４水平プレート、１５抑え部材。

Claims

設置される機器に対して定められた最大加速度の地震が発生しても、上記機器が耐え得る加速度まで減じさせることができる免震架台と、上記免震架台上に設置された配電盤と、上記配電盤に必要な電流容量が確保できるだけの本数接続される柔軟性のある複数に分割された電源ケーブルとを備え、上記複数に分割された電源ケーブルの一部にそれぞれたるみ部を持たせることにより変位の吸収を実現するようにした配電盤用免震装置。
上記電源ケーブルのたるみ部を鉛直方向に持たせて、上記電源ケーブルを収容するケーブルトレイと上記電源ケーブルのたるみ部とが、互いに接触しないよう構成したことを特徴とする請求項１記載の配電盤用免震装置。
水平ダンパーと鉛直ダンパーとを備え、設置される機器に対して定められた最大加速度の地震が発生しても、機器が耐え得る加速度まで減じさせることができる免震架台と、上記免震架台上に設置された配電盤と、上記配電盤に必要な電流容量が確保できるだけの本数接続される電源ケーブルと、上記免震架台上に固定されたサポートにより支持され上記電源ケーブルと上記配電盤とを接続するケーブル接続箱と、建屋に固定され上記電源ケーブルを収容するケーブルトレイとを備えた配電盤の免震装置において、上記電源ケーブルを柔軟性のある複数に分割されたケーブルで構成するとともに、上記ケーブルトレイの中に収容された上記電源ケーブルの一部に鉛直方向のたるみ部を設け、上記電源ケーブルを収容するケーブルトレイと上記電源ケーブルのたるみ部とが、互いに接触しないよう構成したことを特徴とする請求項２記載の配電盤用免震装置。
上記ケーブルトレイの底面の一部を下方に突出させて上記電源ケーブルのたるみ部を収容するケーブルたるみ収容部を形成したことを特徴とする請求項２または請求項３記載の配電盤用免震装置。
上記電源ケーブルのたるみ部を水平方向に持たせて、上記電源ケーブルを収容するケーブルトレイあるいは上記ケーブルトレイ内に設けたプレート上に上記電源ケーブルを這わせるように配置したことを特徴とする請求項１記載の配電盤用免震装置。
水平ダンパーと鉛直ダンパーとを備え、設置される機器に対して定められた最大加速度の地震が発生しても、機器が耐え得る加速度まで減じさせることができる免震架台と、上記免震架台上に設置された配電盤と、上記配電盤に必要な電流容量が確保できるだけの本数接続される電源ケーブルと、上記免震架台上に固定されたサポートにより支持され上記電源ケーブルと上記配電盤とを接続するケーブル接続箱と、建屋に固定され上記電源ケーブルを収容するケーブルトレイとを備えた配電盤の免震装置において、上記電源ケーブルを柔軟性のある複数に分割されたケーブルで構成するとともに、上記ケーブルトレイの中に収容されたケーブルの一部に水平方向のたるみ部を設け、上記電源ケーブルを収容するケーブルトレイあるいは上記ケーブルトレイ内に設けたプレート上に上記電源ケーブルを這わせるように配置したことを特徴とする請求項５記載の配電盤用免震装置。
上記電源ケーブルを収容するケーブルトレイ内に水平プレートを設けることで、上記ケーブルトレイ内を鉛直方向に分割し、上記電源ケーブルのたるみ部を上記ケーブルトレイあるいは上記水平プレート上に這わせるように配置したことを特徴とする請求項５または請求項６記載の配電盤用免震装置。
上記ケーブルトレイの側壁の一部を水平方向に突出させて上記電源ケーブルのたるみ部を収容するケーブルたるみ収容部を形成したことを特徴とする請求項５または請求項６記載の配電盤用免震装置。
上記電源ケーブルのたるみ部に該当する領域に上記電源ケーブルが上方に飛び跳ねないように抑え部材を設けたことを特徴とする請求項５または請求項６記載の配電盤用免震装置。
設置される機器に対して定められた最大加速度の地震が発生しても、機器が耐え得る加速度まで減じさせることができる免震架台上に設置された配電盤に、必要な電流容量が確保できるだけの本数接続される柔軟性のある複数に分割された電源ケーブルにて電力を供給するとともに、上記複数に分割された電源ケーブルの一部にそれぞれたるみ部を持たせることにより変位の吸収を実現するようにした配電盤の施工方法。