JP2017153212A - Switchgear - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スイッチギヤに関する。 The present invention relates to a switchgear.
たとえば、ビルや工場などに設置される受変電設備には、引き込み線から配電線へ延びる母線に接続された遮断器等の電力機器を箱体(ハウジング)に収容したスイッチギヤがある。このような受変電設備において、電力機器等を収容した箱体の内部は、電力機器等の動作によって温度が上昇する。このため、受変電設備は、内部温度の上昇を抑えるために冷却ガスを循環させて内部を冷却する空調機を備えたものがある(たとえば、特許文献1参照)。 For example, power receiving and transformation equipment installed in buildings, factories, and the like includes a switch gear in which a power device such as a circuit breaker connected to a bus extending from a lead-in line to a distribution line is accommodated in a box (housing). In such a power receiving / transforming facility, the temperature of the inside of the box housing the power equipment and the like rises due to the operation of the power equipment and the like. For this reason, some power receiving / transforming equipment includes an air conditioner that circulates a cooling gas to cool the inside in order to suppress an increase in internal temperature (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記のような設備では、空調機を使用するための設置箇所の増大や、設備に係るコスト(初期コスト、稼動コスト)の増加を招く。このため、空調機を用いることなく、内部の温度上昇を抑制することが求められている。 By the way, in the above facilities, the installation location for using an air conditioner increases, and the cost (initial cost, operation cost) concerning facilities increases. For this reason, it is calculated | required to suppress an internal temperature rise, without using an air conditioner.
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、内部における温度上昇の抑制を可能としたスイッチギヤを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a switchgear that can suppress an internal temperature rise.
上記課題を解決するスイッチギヤは、少なくとも母線およびその母線に接続された電力機器をハウジングに格納した電力盤と、前記電力盤の側面に接続され外側面が外気に触れる放熱室と、を有し、前記ハウジングには、少なくとも、冷気室と、前記冷気室に隣接して前記母線を収容した母線室と、前記電力機器を収容する機器室とを有し、前記冷気室は前記機器室と連通され、前記機器室は前記母線室と連通され、前記冷気室から前記機器室に空気を送る循環ファンが配設され、前記放熱室は、前記冷気室と前記母線室とを連通する。 A switchgear that solves the above problem includes a power board that houses at least a bus and a power device connected to the bus in a housing, and a heat radiating chamber that is connected to the side of the power board and that has an outer surface that comes into contact with outside air. The housing includes at least a cold air chamber, a bus bar chamber that accommodates the bus bar adjacent to the cold air chamber, and an equipment room that accommodates the power device, and the cold air chamber communicates with the equipment room. The equipment room is communicated with the bus room, a circulation fan is provided to send air from the cold air room to the equipment room, and the heat radiating room communicates the cold air room and the bus room.
この構成によれば、循環ファンによって空気が冷気室→機器室→母線室→放熱室→冷気室の順番で循環される。このように循環する空気は、機器室に収容された電力機器と母線室に収容された母線から吸熱し、放熱室にて放熱する。このため、機器室や母線室等、内部における温度の上昇が抑制される。 According to this configuration, air is circulated by the circulation fan in the order of the cold air chamber → the device room → the busbar chamber → the heat radiation chamber → the cold air chamber. The circulating air absorbs heat from the power equipment housed in the equipment room and the bus housed in the bus room and radiates heat in the heat radiating room. For this reason, the rise in temperature inside an apparatus room, a bus-bar room, etc. is suppressed.
上記のスイッチギヤは、前記冷気室の後方に前記母線室が配設され、前記機器室は、前記冷気室と前記母線室との上方に配設され、前記冷気室と前記母線室とにそれぞれ連通された上段機器室と、前記冷気室と前記母線室との下方に配設され、前記冷気室と前記母線室とにそれぞれ連通された下段機器室とからなることが好ましい。 In the switchgear, the busbar chamber is disposed behind the cold air chamber, the device chamber is disposed above the cold air chamber and the busbar chamber, and the cooler chamber and the busbar chamber respectively. It is preferable that the upper equipment chamber communicated with the lower air equipment chamber is provided below the cold air chamber and the busbar chamber and communicated with the cold air chamber and the busbar chamber.
この構成によれば、母線室の上下にそれぞれ配設された上段機器室と下段機器室とにそれぞれ収容された電力機器が、短い経路にて母線室に収容された母線と接続することができる。 According to this configuration, the power devices respectively accommodated in the upper device room and the lower device room respectively disposed above and below the bus room can be connected to the buses accommodated in the bus room through a short path. .
上記のスイッチギヤは、前記ハウジングには、前記母線と前記電力機器とを接続する分岐母線が収容された分岐母線室が配設されたことが好ましい。
この構成によれば、分岐母線室に収容された分岐母線等の熱が導体を介して母線などに放熱され、分岐母線室内の温度上昇が抑制される。
In the switch gear, it is preferable that a branch bus chamber in which a branch bus connecting the bus and the power device is accommodated is disposed in the housing.
According to this structure, the heat of the branch bus accommodated in the branch bus chamber is radiated to the bus etc. via the conductor, and the temperature rise in the branch bus chamber is suppressed.
上記のスイッチギヤは、前記放熱室は、通過する空気を冷却する冷却フィンを有することが好ましい。
この構成によれば、冷却フィンによって放熱室を通過する空気の温度が外気に放熱され、空気の温度を低下させることができる。
In the above switchgear, it is preferable that the heat dissipation chamber has a cooling fin for cooling the air passing therethrough.
According to this configuration, the temperature of the air passing through the heat radiation chamber is radiated to the outside air by the cooling fin, and the temperature of the air can be lowered.
上記のスイッチギヤは、複数の前記電力盤が並設され、複数の前記電力盤の前記冷却室と前記母線室は、並設された複数の前記電力盤において互いに連通され、並設された複数の前記電力盤の両端部の電力盤の側面に前記放熱室が接続されたことが好ましい。 The switchgear includes a plurality of the power panels arranged in parallel, and the cooling chambers and the busbar chambers of the plurality of power panels communicated with each other in the plurality of power panels arranged in parallel. It is preferable that the heat radiating chamber is connected to side surfaces of the power board at both ends of the power board.
この構成によれば、並設された複数の電力盤において、電力機器を収容した機器室や母線を収容した母線室に空気が循環され、内部における温度上昇が抑制される。 According to this configuration, in the plurality of power panels arranged side by side, air is circulated through the equipment room containing the power equipment and the bus room containing the bus bar, and the temperature rise inside is suppressed.
本発明のスイッチギヤによれば、外気を取り込まず、内部空気を循環させることで、内部における温度上昇を抑制することができる。 According to the switchgear of the present invention, it is possible to suppress an internal temperature rise by circulating internal air without taking in outside air.
以下、一実施形態を説明する。
なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。また、断面図では、理解を容易にするために、一部の構成要素のハッチングを省略している場合がある。
Hereinafter, an embodiment will be described.
In the accompanying drawings, components may be shown in an enlarged manner for easy understanding. The dimensional ratios of the components may be different from the actual ones or in other drawings. Further, in the cross-sectional view, some components may not be hatched for easy understanding.
図1に示すスイッチギヤ10は、たとえばビルや工場などの屋外に設置される受変電設備である。スイッチギヤ10は、複数(図1では6個)の電力盤11a〜11fと、2個の放熱室12a,12bと有している。複数の電力盤11a〜11fは水平方向に並設され、互いに連結されている。放熱室12a,12bは、それぞれ両端部の電力盤11a,11fの側面に連結されている。
A
電力盤11a〜11fは、たとえば受電盤、配電線盤、所内低圧盤などである。各電力盤11a〜11fは三相母線52(R,S,T)(図中破線参照)を水平方向に貫通させる構造を有している。
The
図2(a)は、電力盤11aの一例を示す。この電力盤はたとえば配電線盤である。配電線盤11aは、外側筐体21を有している。外側筐体21の正面板22にはメンテナンス用の開閉扉23,24が設けられている。また、外側筐体21の裏面にはメンテナンス用の開閉扉25が設けられている。
Fig.2 (a) shows an example of the
外側筐体21は、外側筐体21の内部を区画した複数の部屋を有している。本実施形態において、配電線盤11aは、各部屋として、冷気室31、母線室32、機器室33,34、分岐母線室35が配設されている。
The
冷気室31と母線室32は外側筐体21の上下方向中央において、配電線盤11aの前後方向に隣接して配設されている。本実施形態において、上下方向中央に冷気室31が配設され、冷気室31の後方(背面側)に母線室32が配設されている。機器室33,34は、冷気室31及び母線室32の上方と下方にそれぞれ配置されている。機器室33,34を互いに区別する場合に冷気室31及び母線室32の上方に配置された機器室33を上段機器室、下方に配置された機器室34を下段機器室とする。
The
冷気室31の前面には、メンテナンス用の開閉扉41が設けられている。母線室32の前面には、メンテナンス用の開閉扉42が設けられている。母線室32には三相母線(R,S,T)52が収容されている。機器室33,34にはそれぞれ遮断器(VCB)53,54が収容されている。機器室33,34の前面には、それぞれメンテナンス用の開閉扉43,44が設けられている。
An open /
冷気室31と上段機器室33との間には循環ファン71が配置されている。循環ファン71は、冷気室31から上段機器室33に空気(冷気)を送り込むように配設されている。上段機器室33と母線室32とは互いに連通し、それらの間にはアミ73が配設されている。したがって、冷気室31の空気(冷気)は、循環ファン71によって上段機器室33を介して母線室32に送り込まれる。
A
同様に、冷気室31と下段機器室34との間には循環ファン72が配置されている。循環ファン72は、冷気室31から下段機器室に空気(冷気)を送り込むように配設されている。下段機器室34と母線室32とは互いに連通し、それらの間にはアミ74が配設されている。したがって、冷気室31の空気(冷気)は、循環ファン72によって下段機器室34を介して母線室32に送り込まれる。
Similarly, a
分岐母線室35には、分岐母線55,56収容されている。分岐母線55,56は、ブッシングなどにより母線室32の三相母線(R,S,T)52と接続されている。また、分岐母線55,56は、ブッシングなどにより機器室33,34にそれぞれ配設された遮断器53,54と接続されている。
In the
また、分岐母線室35には、遮断器53,54と配電ケーブル65,66とを接続する接続導体57,58が収容されている。接続導体57には変流器(CT)61及び零相変流器(ZCT)63が配設されている。同様に接続導体58には変流器(CT)62及び零相変流器(ZCT)64が配設されている。
The
分岐母線室35は、たとえば1つのユニットとして形成され、外側筐体21に固定される。分岐母線室35は、たとえば完全密閉構造の箱体である。分岐母線室35の内部にはたとえばドライエアが大気圧で充填されている。ドライエアは、分岐母線室35を真空引きした後に注入される。なお、分岐母線室35に設けた排気バルブを開放した後、高圧のドライエアを分岐母線室35に注入して内部の空気とドライエアを置換するようにしてもよい。
The
冷気室31及び機器室33,34と外側筐体21との間は制御室36である。制御室36には、たとえばデジタル式の保護継電器や後述する遮断器を操作するための制御機器が配設されている。たとえば、制御機器は、外側筐体21の正面板22や開閉扉23,24に取り付けられている。なお、制御室36にたとえばペルチェ効果を利用した電子式の除湿器が配置されてもよい。
A space between the
分岐母線室35と外側筐体21との間はケーブル室37であり、このケーブル室37には配電のための配電ケーブル65,66が配設されている。配電ケーブル65,66は分岐母線室35の接続導体57,58を介して、機器室33,34の遮断器53,54に接続される。
A
図2(b)は、スイッチギヤ10の一部を示し、平面的な概略構成図である。
なお、以下の説明において、各電力盤11a〜11fに含まれる部材を区別する場合に、各電力盤の符号と同様にそれぞれ「a」〜「f」を付した符号を用いる。
FIG. 2B is a schematic plan view showing a part of the
In addition, in the following description, when distinguishing the member contained in each
スイッチギヤ10において、各電力盤11b〜11fは、図2(a)に示す電力盤11aと同様に、冷気室31b〜31fと母線室32b〜32fとを有している。また、各電力盤11a〜11fは、それぞれの電力機器が収容された機器室(図示略)を有し、各機器室は冷気室31a〜31fと母線室32a〜32fとに連通している。たとえば、受電盤は、遮断器、断路器、接地開閉器、計器用変圧器等を含み、これらはそれぞれ対応する部屋に収容されている。各冷気室31a〜31fと機器室との間にはそれぞれ循環ファン72a〜72fが配設されている。また、各母線室32a〜32fと機器室との間にはアミ74a〜74fが配設されている。そして、各電力盤11a〜11fの冷気室31a〜31fは、互いに連通されている。同様に、各電力盤11a〜11fの母線室32a〜32fは、互いに連通されている。
In the
なお、図2(b)では、冷気室31a〜31fと母線室32a〜32fの下側に配置された機器室との間の循環ファン72a〜72f及びアミ74a〜74fを示している。冷気室31a〜31fと母線室32a〜32fの上側に機器室が配設され、図2(a)に示す電力盤11aの循環ファン71及びアミ73と同様に循環ファン及びアミが配設される。
FIG. 2 (b) shows
次に、上記のスイッチギヤ10の作用を説明する。
図2(a)に示すように、電力盤11aにおいて、冷気室31の空気は、矢印101,102にて示すように、循環ファン71,72によって機器室33,34を介して母線室32へと送られる。機器室33,34に送られた空気は、機器室33,34に収容された遮断器53,54の熱を吸熱する。これにより遮断器53,54が冷却される。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 2A, in the
図2(b)に示すように、各電力盤11a〜11fにおいて、冷気室31a〜31fの空気は、循環ファン72a〜72fによって各電力盤の機器室(図示略)を介して母線室32a〜32fへと送られる。各電力盤11a〜11fにおいて、機器室に収容された電力機器(開閉器、計器用変圧器、等)が空気によって冷却される。
As shown in FIG. 2B, in each of the
そして、並設された電力盤11a〜11fにおいて、母線室32a〜32fは互いに連接されている。そして、端部の電力盤11a,11fの側面に放熱室12a,12bが接続されている。したがって、母線室32a〜32fの空気は、矢印103,104にて示すように、母線52(図1参照)に沿って端部方向に移動し、放熱室12a,12bに到達する。各母線室32a〜32fを通過する空気は、母線52の熱を吸熱し、また母線室32a〜32fを形成する板材(鋼板)と接触して放熱する。
And in the
放熱室12a,12bの外側面は外気に触れている。そして、放熱室12a,12bに送られた空気は、外気の温度よりも高い。したがって、空気の熱は放熱室12a,12bの内側面や冷却フィン13a,13bに放熱され、空気が冷却される。この冷却された空気は、放熱室12a,12bから各電力盤11a〜11fの冷気室31a〜31fに送られる。
The outer surfaces of the
つまり、循環ファン71,72(72a〜72f)によって、空気が冷気室→機器室→母線室→放熱室→冷気室へと循環する。このように循環する空気は、機器室の電力機器や母線室の母線を冷却とともに、放熱室において外気に放熱されて循環する空気が冷却される。
That is, the
図2(a)に示すように、分岐母線室35には、分岐母線55,56、接続導体57,58、変流器61,62、零相変流器63,64が収容されている。これらの熱は、上記のように循環する空気によって冷却された母線室32や機器室33,34へと伝達する。これにより、分岐母線室35に収容された分岐母線55,56等が冷却される。
As shown in FIG. 2A, the
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)電力盤11aのハウジング21には、冷気室31、母線室32、機器室33,34が配設されている。母線室32には母線52が収容されている。機器室33,34には遮断器53,54が収容されている。冷気室31は機器室33,34と連通し、循環ファン71,72が配設されている。機器室33,34は母線室32と連通している。並設された電力盤11a〜11fは、それぞれ冷気室31a〜31fと母線室32a〜32fを有し、冷気室31a〜31fと母線室32a〜32fはそれぞれ連通している。電力盤11a,11fの側面に接続された放熱室12a,12bは、冷気室31a〜31fと母線室32a〜32fを連通する。循環ファン71,72(72a〜72f)によって、空気が冷気室→機器室→母線室→放熱室→冷気室の順番で循環される。このように循環する空気は、機器室に収容された電力機器と母線室に収容された母線から吸熱し、放熱室にて放熱する。このため、機器室や母線室等、内部における温度の上昇を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) A
(2)遮断器53,54等を冷却する空気は、冷気室→機器室→母線室→放熱室→冷気室の順番で循環される。つまり、スイッチギヤ10において、空気が内部にて循環する内部循環方式によって、遮断器53,54等を冷却する。このため、外気を取り込む必要が無いので、粉塵や湿気による汚損・結露を低減することができる。また、高価な空調機を必要としないため、コストを低減することができる。また、外気を取り込んで内部を冷却する方式と比べ、防塵フィルタ等のメンテナンスが不要となる。
(2) The air that cools the
(3)冷気室31の後方に母線室32が配設され、冷気室31と母線室32の上方に上段機器室として機器室33が配設され、冷気室31と母線室32の下方に下段機器室として機器室34が配設されている。機器室33,34に収容された遮断器53,54は母線室32に収容された母線52と接続される。したがって、機器室33,34の間に母線室32を配設することで、遮断器53,54のそれぞれに対して短い経路にて母線52を接続することができる。
(3) A
(4)外側筐体21には、分岐母線室35が配設され、その分岐母線室35に分岐母線55,56、変流器61,62、零相変流器63,64が収容されている。これらの熱は、接続された母線52等に伝達するため、分岐母線室35の内部の温度上昇を抑制することができる。そして、分岐母線室35を密閉構造として粉塵や湿気が入り込むことを抑制することができる。これにより、分岐母線室35の内部の保守(メンテナンス)を不要とすることができる。
(4) The
(5)放熱室12a,12bには冷却フィン13a,13bが設けられている。この冷却フィン13a,13bによって放熱室12a,12bを通過する空気の温度が効率よく外気に放熱され、空気の温度を低下させることができる。
(5) The
尚、上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態は、6個の電力盤11a〜11fを並設したスイッチギヤ10を例示したが、電力盤の数や種類は適宜変更されてもよい。
In addition, you may implement the said embodiment in the following aspects.
-Although the said embodiment illustrated the
たとえば、複数のスイッチギヤが設置された場合、スイッチギヤには電力盤として各スイッチギヤの母線を互いに連結する母線連結盤が含まれ。このような母線連結盤は、上記電力盤11a〜11fと同様に、冷気室、母線室、機器室を有し、冷気室と母線室は隣接する電力盤の冷気室と母線室とにそれぞれ連通している。そして、母線連結盤は、電力機器として各スイッチギヤの母線を接離するための遮断器を含み、その遮断器は機器室に収容される。
For example, when a plurality of switch gears are installed, the switch gear includes a bus bar connecting board that connects the bus bars of each switch gear as a power board. Similar to the
・上記実施形態に対し、冷気室31に、たとえば除湿器が収容されてもよい。除湿器はたとえばペルチェ効果を利用した電子式の除湿器であり、母線室32等を循環する空気を除湿することができる。
-With respect to the said embodiment, the dehumidifier may be accommodated in the
・上記実施形態に対し、冷気室31において、循環ファン71,72の吸入口にフィルタを設けてもよい。フィルタにより、たとえばメンテナンス時に冷気室31等に入り込んだ塵埃を除去することができる。また、循環ファン71,72の吸入口にフィルタを設けることにより、冷気室31の開閉扉41を介してフィルタを交換することができる。
In contrast to the above embodiment, a filter may be provided in the suction port of the
・上記実施形態では、放熱室12a,12bに冷却フィン13a,13bを配設したが、冷却フィン13a,13bを省略してもよい。また、放熱室12a,12bの内側面と外側面に冷却フィンを設けてもよい。
In the above embodiment, the cooling
・上記実施形態において、内部にて空気を循環させることができればよく、循環ファン71,72の位置を適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、分岐母線室35を完全密閉構造の箱体としたが、隙間にパッキン等を取り付けた簡易密閉構造の箱体としてもよい。
In the above embodiment, it is sufficient if air can be circulated inside, and the positions of the
In the above embodiment, the
10…スイッチギヤ、11a〜11f…電力盤、12a,12b…放熱室、13a,13b…冷却フィン、21…外側筐体(ハウジング)、31,31a〜31f…冷気室、32,32a〜32f…母線室、33…機器室(上段機器室)、34…機器室(下段機器室)、35…分岐母線室、52…母線(R,S,T)、53,54…遮断器(電力機器)、55,56…分岐母線、71,72,72a〜72f…循環ファン。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記電力盤の側面に接続され外側面が外気に触れる放熱室と、
を有し、
前記ハウジングには、少なくとも、冷気室と、前記冷気室に隣接して前記母線を収容した母線室と、前記電力機器を収容する機器室とを有し、前記冷気室は前記機器室と連通され、前記機器室は前記母線室と連通され、前記冷気室から前記機器室に空気を送る循環ファンが配設され、
前記放熱室は、前記冷気室と前記母線室とを連通すること、
を特徴とするスイッチギヤ。 A power board storing at least a bus and a power device connected to the bus in a housing;
A heat dissipating chamber connected to the side of the power panel and the outside surface touching the outside air;
Have
The housing includes at least a cold air chamber, a bus bar chamber that accommodates the bus bar adjacent to the cold air chamber, and an equipment room that accommodates the power device, and the cold air chamber communicates with the equipment room. The equipment room communicates with the busbar room, and a circulation fan is provided to send air from the cold air room to the equipment room,
The heat dissipating chamber communicates the cold air chamber and the busbar chamber;
Switch gear characterized by
前記冷気室の後方に前記母線室が配設され、
前記機器室は、前記冷気室と前記母線室との上方に配設され、前記冷気室と前記母線室とにそれぞれ連通された上段機器室と、前記冷気室と前記母線室との下方に配設され、前記冷気室と前記母線室とにそれぞれ連通された下段機器室とからなること、
を特徴とするスイッチギヤ。 The switchgear according to claim 1,
The bus room is disposed behind the cold air chamber,
The equipment room is disposed above the cold air room and the bus bar room, and is disposed below the upper equipment room, which communicates with the cold air room and the bus bar room, and below the cold air room and the bus bar room, respectively. A lower equipment room that is provided and communicated with the cold room and the bus room,
Switch gear characterized by
前記ハウジングには、前記母線と前記電力機器とを接続する分岐母線が収容された分岐母線室が配設されたことを特徴とするスイッチギヤ。 The switchgear according to claim 1 or 2,
A switchgear characterized in that the housing is provided with a branch bus chamber in which a branch bus connecting the bus and the power device is accommodated.
前記放熱室は、通過する空気を冷却する冷却フィンを有することを特徴とするスイッチギヤ。 In the switchgear as described in any one of Claims 1-3,
The switchgear is characterized in that the heat radiating chamber has cooling fins for cooling the air passing therethrough.
複数の前記電力盤が並設され、
複数の前記電力盤の前記冷気室と前記母線室は、並設された複数の前記電力盤において互いに連通され、
並設された複数の前記電力盤の両端部の電力盤の側面に前記放熱室が接続されたこと、
を特徴とするスイッチギヤ。 In the switchgear as described in any one of Claims 1-4,
A plurality of the power panels are juxtaposed,
The cold air chamber and the busbar chamber of the plurality of power panels are communicated with each other in the plurality of power panels arranged in parallel,
The heat dissipation chamber is connected to the side surfaces of the power panels at both ends of the plurality of power panels arranged in parallel,
Switch gear characterized by
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