JP2017125619A

JP2017125619A - 開閉装置

Info

Publication number: JP2017125619A
Application number: JP2016003137A
Authority: JP
Inventors: 喬文細野; Takafumi Hosono; 千裕堀井; Chihiro Horii; 直弥岡田; Naoya Okada; 土屋　賢治; Kenji Tsuchiya; 賢治土屋; 陽平山内; Yohei Yamauchi
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2016-01-12
Filing date: 2016-01-12
Publication date: 2017-07-20
Anticipated expiration: 2036-01-12
Also published as: JP6645836B2; EP3404783A4; WO2017122565A1; EP3404783A1

Abstract

【課題】内部アーク発生時の高温・高圧ガスの換気口からの外部への流出を防ぎ、しかも、小型化が図れること。【解決手段】本発明の開閉装置は、上記課題を解決するために、筐体の内部に少なくとも開閉器ユニットが収納されていると共に、前記筐体の上部に、該筐体と開口部を介して連通しているベンチレータを有し、前記ベンチレータは、通常運転時には、前記筐体の側方下部に設けられている吸気口から吸気された外気で前記開閉器ユニットを冷却した後の温められた空気を外部に排出する換気口と、前記ベンチレータの上方に形成されている前記開口部を覆うように設置され、内部アーク発生時には、該内部アーク発生時に発生する高温・高圧ガスを、そのガス圧により開放されて外部に放出する放圧板とを備え、前記換気口の内部側には、内部アーク発生時に発生する高温・高圧ガスの前記換気口からの流出を防止するシールド板が設置されていることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は開閉装置に係り、特に、内部アーク発生時の圧力を逃がすための放圧板を備えているものに好適な開閉装置に関するものである。

一般に、開閉装置の筐体内に設置されているスイッチギヤ等から成る開閉器ユニットは、使用時（通常運転時）に熱を発生するので、その熱を外部に放出する必要がある。また、スイッチギヤ等の開閉器ユニットでは、内部短絡（相間短絡）事故時に内部アークが発生した際には、事故発生時の圧力上昇対策を施す必要があり、通常は、スイッチギヤ等の開閉器ユニットを収納する筐体の天井部に放圧板を設けて、内部アーク発生時の圧力を逃が対策を施している。

このような、通常運転持に開閉器ユニットで発生する熱を外部に放出し、かつ、内部アーク発生時の圧力上昇対策として放圧板を設けたものが特許文献１に記載されている。

この特許文献１の図５、図６、図７には、スイッチギヤの上方に位置する電気室筐体の天井部に電気室排気口が設けられ、この電気室排気口には、天井部から更に上方へ煙突形状に突出し、上方に開口した筒状部を備えており、その開口を上面から塞ぐように電気室放圧板が設けられている。この電気室放圧板は、電気室筐体の天井外面に連結部材で連結されて繋止され、また、筒状部は、上面が水平方向外側に開いたフランジを有し、側面の上部側には換気口（複数のスリット又は丸穴）が形成されていることが記載されている。

そして、通常運転時には、スイッチギヤ内部の電気機器で発生する熱により温められた空気は、電気室排気口の筒状部の換気口から電気室の外部へ放出される。一方、内部アーク発生時には、ガス圧により電気室放圧板が上方に開放し、筒状部のフランジ上面と電気室放圧板仮面との間にできた空隙部より、高温・高圧ガスが電気室の外部に放出されるものである。

国際公開２０１３／９９３９３号

しかしながら、上述した特許文献１では、電気室排気口に、電気室筐体の天井部から更に上方へ煙突形状に突出し、側面の上部側には換気口（複数のスリット又は丸穴）が形成されて開口した筒状部を備えており、その開口を上面から塞ぐように電気室放圧板が設けられているが、内部アーク発生時に、高温・高圧ガスが換気口（複数のスリット又は丸穴）を通じて外部へ流出する可能性があり、しかも、筒状部があることは勿論、ガス圧により電気室放圧板が上方に開放し、筒状部のフランジ上面と電気室放圧板仮面との間にできた空隙部を形成する必要があることから筺体の高さ寸法が大きくなり、装置全体が大型化する恐れがある。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、内部アーク発生時の高温・高圧ガスの換気口からの外部への流出を防ぎ、しかも、小型化が図れる開閉装置を提供することにある。

本発明の開閉装置は、上記目的を達成するために、筐体の内部に少なくとも開閉器ユニットが収納されていると共に、前記筐体の上部に、該筐体と開口部を介して連通しているベンチレータを有し、前記ベンチレータは、通常運転時には、前記筐体の側方下部に設けられている吸気口から吸気された外気で前記開閉器ユニットを冷却した後の温められた空気を外部に排出する換気口と、前記ベンチレータの上方に形成されている前記開口部を覆うように設置され、内部アーク発生時には、該内部アーク発生時に発生する高温・高圧ガスを、そのガス圧により開放されて外部に放出する放圧板とを備え、前記換気口の内部側には、内部アーク発生時に発生する高温・高圧ガスの前記換気口からの流出を防止するシールド板が設置されていることを特徴とする。

本発明によれば、内部アーク発生時の高温・高圧ガスの換気口からの外部への流出を防ぎ、しかも、小型化が図れる開閉装置を得ることができる。

本発明の開閉装置の実施例１の全体構成を示す断面図である。図１におけるベンチレータの概略構成を示し、通常運転時の状態の模式図である。図１におけるベンチレータの概略構成を示し、内部アーク発生時の状態を示す模式図である。本発明の開閉装置の実施例２におけるベンチレータの概略構成を示し、内部アーク発生時の状態の模式図である。

以下、図示した実施例に基づいて本発明の開閉装置を説明する。なお、各実施例において、同一構成部品には同符号を使用する。

図１、図２及び図３に、本発明の開閉装置の実施例１の全体構成を示す。

図１に示すように、本実施例の開閉装置１は、筐体２の内部に少なくとも開閉器ユニット３が収納されていると共に、筐体２の上部に、筐体２と開口部４ａを介して連通しているベンチレータ４を有して構成されている。

具体的に説明すると、本実施例の開閉装置１において、筐体２は、スイッチギヤ等の開閉器ユニット３及び開閉器ユニット３を操作する操作器５等が収納される遮断器室６と、開閉器ユニット３に接続されるケーブル７が収納されるケーブル室８と、制御機器（図示せず）が収納される制御室９とに区画されている。図１に示す開閉装置１は、図１の右側が前面側であり、開閉扉１０が設けられて計器類や操作部が配置されている。

一方、ベンチレータ４は、図２及び図３に示すように、通常運転時には、筐体２の側方下部（開閉扉１０の下部）に設けられている吸気口１１ａ（図１参照）から吸気された外気で開閉器ユニット３を冷却した後の温められた空気（矢印１２ａ）を外部に排出する換気口（例えば、複数の小孔或いはスリット）１３と、ベンチレータ４の上方に形成されている開口部４ａを覆うように設置され、内部アーク発生時には、内部アーク発生時に発生する高温・高圧ガス１８を、そのガス圧により開放されて外部に放出する放圧板１４とを備えて構成されている。

また、ケーブル室８の下部には外気を吸気する吸気口１１ｂが、遮断器室６と制御室９を区画する枠体１７ａの吸気口１１ａと対向する位置には、吸気口１１ａからの吸気を遮断器室６内に導く吸気口１１ｃがそれぞれ設けられている。一方、遮断器室６とケーブル室８を区画する枠体１７ｂの上方には、吸気口１１ｂからケーブル室８に吸気された外気を遮断器室６からベンチレータ４に導く排気口１６ｂが、遮断器室６と制御室９を区画する枠体１７ａの上方には、吸気口１１ａから制御室９に吸気された外気を遮断器室６からベンチレータ４に導く排気口１６ａがそれぞれ設けられている。また、上記放圧板１４は、内部アーク発生時の高温・高圧ガス１８を外部に放出できるように弱点部（抜けやすい部分）が形成され、ボルト等でベンチレータ４の上方に形成されている開口部４ａを覆うように固定されている。

そして、本実施例では、換気口１３の内部側に、内部アーク発生時に発生する高温・高圧ガス１８の換気口１３からの流出を防止するシールド板１５が設置されている。

このシールド板１５は、換気口１３を塞ぐ大きさであり、ベンチレータ４の上方の天井板にネジ止め或いは溶接で固定され、筐体２のベンチレータ４との連通部である開口部４ａを形成する筒状部２ａの一部と水平方向（図３の横方向）にラップして設けられている。

次に、上記のように構成された本実施例の開閉装置１における通常運転時の空気の流れ及び内部アーク発生時に発生する高温・高圧ガス１８の流れと、内部アーク発生時の放圧板１４とシールド板１５の作用について説明する。

まず、通常運転時には、図１及び図２に示すように、吸気口１１ａから吸気された外気は吸気口１１ｃで遮断器室６に導かれて開閉器ユニット３を冷却し、冷却した後の温められた空気（矢印１２ａ）は、換気口１３を介して外部に排出される。また、吸気口１１ａから制御室９内に吸気された外気は制御室９内を冷却し、冷却した後の温められた空気（矢印１２ｃ）は、排気口１６ａ及び換気口１３を介して外部に排出される。更に、吸気口１１ｂからケーブル室８内に吸気された外気はケーブル室８内を冷却し、冷却した後の温められた空気（矢印１２ｂ）は、排気口１６ｂ及び換気口１３を介して外部に排出される。

一方、内部アーク発生時には、ガス圧により放圧板１４の弱点部が破壊されて上方に開放され、この開放部分から高温・高圧ガス１８が筐体２の外部へ放出される。この時、本実施例では、換気口１３の内部側にシールド板１５が設けられているので、換気口１３に向かう高温・高圧ガス１８は、換気口１３の手前側でシールド板１５によって遮られるため、筐体２外への放出を防ぐことができる。

従って、本実施例によれば、内部アーク発生時の高温・高圧ガス１８の換気口１３からの外部への流出を防ぐことができ、しかも、従来のような、ガス圧により電気室放圧板が上方に開放するための筒状部のフランジ上面と電気室放圧板仮面との間に空隙部を形成する必要がないことから筺体２の高さ寸法が大きくする必要がなく、装置全体が大型化する恐れがないので小型化を図ることができる。

図４に、本発明の開閉装置の実施例２におけるベンチレータ４の概略構成を示し、実施例１の図３に相当する図である。

該図に示す本実施例では、シールド板１５ａ、１５ｂが、水平方向（図４の横方向）に互い違いとなるように２枚（本実施例では２枚であるが、２〜５枚程度であれば良い）設置されているものである。

この一方のシールド板１５ａは、換気口１３を塞ぐ大きさであり、ベンチレータ４の上方の天井板にネジ止め或いは溶接で固定され、筐体２のベンチレータ４との連通部である開口部４ａを形成する筒状部２ａの一部とラップして設けられており、他方のシールド板１５ｂは、換気口１３を塞ぐ大きさであり、筐体２の天井板にネジ止め或いは溶接で固定され、シールド板１５ａの一部と水平方向（図４の横方向）にラップして設けられている。

このような本実施例であっても、実施例１と同様な効果を得ることがことは勿論、換気口１３の手前に設けるシールド板を複数にすることで、高温・高圧ガス１８のシールド効果を上げることができ、信頼性が向上する。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…開閉装置、２…筐体、２ａ…筒状部、３…開閉器ユニット、４…ベンチレータ、４ａ…開口部、５…操作器、６…遮断器室、７…ケーブル、８…ケーブル室、９…制御室、１０…開閉扉、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…吸気口、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…温められた空気の流れ、１３…換気口、１４…放圧板、１５、１５ａ、１５ｂ…シールド板、１６ａ、１６ｂ…排気口、１７ａ、１７ｂ…枠体、１８…高温・高圧ガス。

Claims

筐体の内部に少なくとも開閉器ユニットが収納されていると共に、前記筐体の上部に、該筐体と開口部を介して連通しているベンチレータを有し、
前記ベンチレータは、通常運転時には、前記筐体の側方下部に設けられている吸気口から吸気された外気で前記開閉器ユニットを冷却した後の温められた空気を外部に排出する換気口と、前記ベンチレータの上方に形成されている前記開口部を覆うように設置され、内部アーク発生時には、該内部アーク発生時に発生する高温・高圧ガスを、そのガス圧により開放されて外部に放出する放圧板とを備え、前記換気口の内部側には、内部アーク発生時に発生する高温・高圧ガスの前記換気口からの流出を防止するシールド板が設置されていることを特徴とする開閉装置。
請求項１に記載の開閉装置において、
前記シールド板は、前記換気口を塞ぐ大きさであることを特徴とする開閉装置。
請求項１又は２に記載の開閉装置において、
前記シールド板は、複数枚設置されていることを特徴とする開閉装置。
請求項３に記載の開閉装置において、
複数枚設置されている前記シールド板は、水平方向に互い違いとなるように設置されていることを特徴とする開閉装置。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の開閉装置において、
前記換気口は、複数の小孔或いはスリットから成ることを特徴とする開閉装置。