JP2018023265A - キュービクル式受変電設備およびキュービクル - Google Patents

Abstract

【課題】設置スペースをよりいっそう省力化するとともに、保守・点検作業に要する負担を軽減できるようにする。【解決手段】キュービクル式受変電設備１０１は金属製のキュービクル１００に負荷開閉器６５と、変圧器５１とが収容されている。キュービクル１００は、下部箱体１の上に上部箱体３１が重なり、かつ下部箱体１と上部箱体３１とが着脱可能な二層構造を有し、下部箱体１の上部が開放された開口部として形成され、下部箱体１の内側に変圧器５１が収容され、上部箱体３１の内側に負荷開閉器６５が固定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、高圧で受電するための機器一式を金属製の箱体（キュービクル）に納めたキュービクル式受変電設備およびそれに用いられるキュービクルに関する。

従来、商用電力の利用形態として、低圧受電と高圧受電とが知られている。低圧受電は高圧電力（６６００ボルト）を電力会社の設備で低圧電力（１００ボルトまたは２００ボルト）に変換して利用する形態、高圧受電は高圧電力を高圧のまま敷地内に引き込み、これを自家用受電設備で低圧電力に変換して利用する形態である。

低圧受電の場合、電力需要者が用意した電柱に変圧器を設置する場合（借柱ともいう）や電力需要者が用意した電気室に変圧器を設置する場合（借室ともいう）もあるが、マンション等の集合住宅の場合は景観への影響がなく、居住スペースへの影響もないことから、その多くは、電力会社の設備である集合住宅用変圧器が用いられて低圧受電が利用されている。高圧受電の場合は、自家用受電設備として、キュービクルと呼ばれる金属製の箱体に高圧で受電するための機器一式を納めた設備、キュービクル式受変電設備が用意される。従来、キュービクル式受変電設備に関する先行技術として、例えば、特許文献１、特許文献２が知られていた。

従来、キュービクル式受変電設備に関し、別体で構成された単相変圧器と三相変圧器とがキュービクル内に納められていたことによって、設備全体の大きさが大きくなり、設置スペースを要するという課題があった。

そこで、従来、三相三脚鉄心の周りに単相変性部と、供給電圧の異なる２つの三相変性部を形成して、動力用供給電圧と電灯用供給電圧を得るための変圧器を一台にまとめた省スペース型のキュービクル式受変電設備が知られていた（例えば、特許文献３参照）。

特開２００６−１４５００号公報 特開２００４−１１２９６２号公報 特開２００２−３２９６２０号公報

ところで、従来のキュービクル式受変電設備では、キュービクルの中に変圧器（トランス）に加え、各種の設備、例えば、ＬＢＳ（高圧交流負荷開閉器）または遮断器（例えば、ＶＣＢ（真空遮断器））と、ＶＣＴ（計器用変圧変流器）またはＣＴ（変流器）、ＶＴ（計器用変圧器）といった設備が設置されなければならなかった。

この点、例えば、特許文献１、特許文献２に開示されているキュービクル式受変電設備のように、変圧器と、ＶＣＴやＬＢＳといった変圧器以外の各種設備とがキュービクルの中で高さ方向に並べられると、キュービクル式受変電設備の設置スペースをいっそう省力化できるのではないかと考えられる。

しかし、このような従来のキュービクル式受変電設備では、次のような課題が解決されていなかった。キュービクル式受変電設備において、内部設備の点検や交換はキュービクル前面（または側面）の開閉扉を通して行わねばならなかった。とりわけ、変圧器の点検・交換作業では、前面（または側面）の開閉扉を開放して、変圧器をキュービクルの外に運び出す必要があった。

ところが、変圧器の重量が数１００ｋｇにもなるため、変圧器の点検・交換作業では、重量物の運搬労力を提供する特別の作業員を確保しなければならなかった。それが不可能の場合は、キュービクルの上面部を外した上で、クレーンを用いて変圧器を吊り上げる必要がある。この場合、例えば、特許文献１、特許文献２に開示されているキュービクル式受変電設備では、キュービクルの内側において、ＶＣＴやＬＢＳといった各種設備が変圧器の上側に配置されている。そのため、各種設備につながる配線をはずした上で、いったんその各種設備をキュービクルの外に運び出し、その後、クレーンを用いて変圧器を吊り上げなければならなかった。したがって、特許文献１、特許文献２に開示されているキュービクル式受変電設備では、保守・点検作業に非常に時間がかかり、手間もかかるという課題があった。

このように、従来、キュービクル式受変電設備において、設置スペースを省力化することだけではなく、それに加えて、保守・点検作業に要する負担をできるだけ軽減することが望まれ、係るキュービクル式受変電設備に潜在的な需要があると考えられていた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、設置スペースを省力化することだけではなく、それに加えて保守・点検作業に要する負担軽減を実現できるようにしたキュービクル式受変電設備およびそれに用いられるキュービクルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、金属製の箱体に、少なくとも負荷開閉器または遮断器と、変圧器とが収容されているキュービクル式受変電設備であって、箱体は、下部箱体の上に上部箱体が重なり、かつその下部箱体とその上部箱体とが着脱可能な二層構造を有し、下部箱体は、上部が開放された開口部として形成され、かつ内側に変圧器が収容され、上部箱体は、負荷開閉器または遮断器が内側に固定されているキュービクル式受変電設備を特徴とする。

上記キュービクル式受変電設備の場合、上部箱体は、正面側に正面扉が設けられ、かつ正面側に配置されている底部と、その底部の背面側に配置されている開口部とを備えた部分有底構造を有することが好ましい。

また、箱体は、上部箱体の奥行よりも下部箱体の奥行が小さい奥行相違構造を有し、かつ上部箱体における正面側部分よりも下部箱体における正面側の下部正面パネルが後退し、その下部正面パネルの手前側に高圧キャビネットを収容し得る大きさのキャビネットスペースが設けられていることが好ましい。

さらに、箱体は、上部箱体の奥行よりも下部箱体の奥行が小さい奥行相違構造を有し、かつ上部箱体における正面扉よりも下部箱体における正面側の下部正面パネルが後退し、さらに、高圧キャビネットが固定されるキャビネット台座部を有するベース台座に下部箱体が固定されたときに、高圧キャビネットを収容し得る大きさのキャビネットスペースが、上部箱体における底部の下側であって、キャビネット台座部の上側であり、かつ下部正面パネルの手前側に設けられることが好ましい。

さらにまた、箱体は、上部箱体の奥行よりも下部箱体の奥行が小さい奥行相違構造と、上部箱体と下部箱体とが開口部を介して連通している上下連通構造とを有し、かつ負荷開閉器または遮断器と、変圧器とともに計器用変流変圧器が収容され、上部箱体は、開口部に計器用変流変圧器が固定されるＶＣＴ台座が形成され、かつそのＶＣＴ台座に計器用変流変圧器が固定され、下部箱体は、底部の下側かつ下部正面パネルの手前側に高圧キャビネットの外形寸法に応じたキャビネットスペースが設けられ、かつそのキャビネットスペースに臨む下部正面パネルの手前側に高圧キャビネットが固定されるキャビネット台座部が配置され、さらにそのキャビネットスペースの背面側に変圧器が収容されていることが好ましい。

上記キュービクル式受変電設備は、キャビネット台座部に高圧キャビネットが固定されることによって、その高圧キャビネットが組み込まれたキャビネット組込構造を有するようにすることができる。

また、下部箱体の側面に下部側面扉が形成され、かつＶＣＴ台座に応じた大きさの上部側面扉が上部箱体の側面におけるＶＣＴ台座に応じた位置に配置されているようにすることができる。

上記キュービクル式受変電設備は、下部箱体に変圧器および低圧設備が収容され、上部箱体に負荷開閉器または遮断器を含む高圧設備が収容された設備の区分け収容構造を有することが好ましい。

そして、本発明は、少なくとも負荷開閉器または遮断器と、変圧器とが収容されているキュービクル式受変電設備を構成するキュービクルであって、そのキュービクルは、下部箱体の上に上部箱体が重なり、かつその下部箱体とその上部箱体とが着脱可能な二層構造を有し、その下部箱体は、上部が開放された開口部として形成され、かつ変圧器が固定されるトランス台座が内側に形成され、上部箱体は、正面側に正面扉が設けられ、かつ正面側に配置されている底部と、その底部の背面側に配置されている開口部とを備えた部分有底構造を有するキュービクルを提供する。

以上詳述したように、本発明によれば、設置スペースを省力化することだけではなく、それに加えて、保守・点検作業に要する負担軽減を実現できるようにしたキュービクル式受変電設備およびそれに用いられるキュービクルが得られる。

本発明の実施の形態に係るキュービクル式受変電設備の正面図である。 本発明の実施の形態に係るキュービクル式受変電設備の右側面図である。 本発明の実施の形態に係るキュービクル式受変電設備の左側面図である。 図１のキュービクル式受変電設備を構成する上部箱体の正面扉開放状態を示す斜視図である。 図４の５−５線断面図である。 上部箱体と、下部箱体の要部を示す斜視図である。 下部正面パネル、正面右扉、正面上扉および上部正面右扉、上部正面左扉を外して主要部を示したキュービクル式受変電設備の正面図である。 下部左側面扉および上部左側面扉を開放して内部の主要部を示したキュービクル式受変電設備の左側面図である。 下部箱体と上部箱体との固着一体化を解除して、上部箱体を天井パネルとともに吊り上げた状態の一部省略した図８と同様の左側面図である。 変形例にかかるキュービクル式受変電設備の図２と同様の右側面図である。 同じく、図３と同様の左側面図である。 同じく、上部箱体を示す左側面図である。 同じく、主要部を示した図８と同様の左側面図である。 別の変形例にかかるキュービクル式受変電設備の図２と同様の右側面図である。 さらに別の変形例にかかるキュービクル式受変電設備の図２と同様の右側面図である。 さらにまた別の変形例にかかるキュービクル式受変電設備の図２と同様の右側面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

(キュービクル式受変電設備の構成）
まず、本発明の実施の形態に係るキュービクル式受変電設備１０１の構成について、図１〜図９を参照して説明する。ここで、図１は、キュービクル式受変電設備１０１の正面図、図２は右側面図、図３は左側面図である。図４は、キュービクル式受変電設備１０１の上部箱体３１の正面扉開放状態を示す斜視図、図５は図４の５−５線断面図、図６は上部箱体３１と、下部箱体１の要部を示す斜視図である。

キュービクル式受変電設備１０１は、図１〜図６に示されているキュービクル１００と、図７〜図９に示されているように、そのキュービクル１００内に収容されている変圧器５１、高圧交流負荷開閉器（ＬＢＳ）６５と、ＶＣＴ（計器用変圧変流器）６１といった受変電設備とを有している。図示したキュービクル式受変電設備１０１は、ＰＦ−Ｓ形（パワーヒューズ・スイッチ形）であり、キュービクル１００内には、高圧の負荷電流の開閉を行う主遮断装置として、高圧交流負荷開閉器（ＬＢＳ）６５が収容されている。

キュービクル１００は、図１〜図３に示すように、金属製の箱体であって、下部箱体１と上部箱体３１とを有している。下部箱体１の底部に配置された底部台座５がベース台座９０に固定され、上部箱体３１の上部には着脱可能な天井パネル９１が取り付けられている。キュービクル１００は、下部箱体１の上に上部箱体３１が重なり、かつ下部箱体１と上部箱体３１とが着脱可能な二層構造を有している。

また、キュービクル１００は、図２に詳しく示すように、上部箱体３１の奥行Ｄ３１よりも下部箱体１の奥行Ｄ１が小さい構造（奥行相違構造）を有している。

キュービクル式受変電設備１０１は設備の区分け収容構造を有している。この区分け収容構造は、下部箱体１の内側に変圧器１のほかに主に低圧設備が収容され、上部箱体３１の内側に主に高圧設備が収容されていることによって、キュービクル１００に収容されている受変電設備が下部と上部の２つに区分けされている構造を意味している。本実施の形態において、低圧設備は、後述するＬＣユニット５６や、ＭＣＣＢ（配線用遮断器）７４といった低圧（１００ボルトまたは２００ボルト）で作動させる設備に相当する。高圧設備とは、ＶＣＴ６１、電力量計６３、高圧交流負荷開閉器（ＬＢＳ）６５、避雷器６７といった高圧（６６００ボルト）で作動させる設備に相当する。

下部箱体１は、下部正面パネル２と、下部右側面扉３と、下部左側面扉４と、底部台座５と、背面パネル６とを有している。下部正面パネル２と、背面パネル６は金属板状のパネル体であり、箱体を構成している図示しない金属フレームに溶接等によって固定されている。その下部正面パネル２の下部右側面扉３側に正面右扉２ｂが設けられ、上部箱体３１側に正面上扉２ｃ、２ｄが設けられている。また、下部箱体１は、上部（上部箱体３１に最も近い部分）が開放された（閉鎖されていない）上部開口部１ａ（図６参照）となっている。この上部開口部１ａと、上部箱体３１の後述する下部開口部３８とを介して、下部箱体１の内部と上部箱体３１の内部とが連通している。下部箱体１の内部と上部箱体３１の内部が双方の開口部を介して連通している構造が上下連通構造に相当する。

そして、下部正面パネル２が後述する上部正面右扉３２，上部正面左扉３３よりも、背面パネル６側に（後述する底板３６の奥行に相当する大きさで）後退した位置に配置されている。また、図２に示すように、底部台座５がベース台座９０に固定されたときに、底板３６の下側であって、ベース台座９０（後述するキャビネット台座部９０ａ）の上側であり、かつ下部正面パネル２の手前側に空間が設けられる。その空間は、高圧キャビネット１２０を収容し得る大きさのキャビネットスペース１２となっている。キャビネットスペース１２は、高圧キャビネット１２０の外形寸法と同等ないし幾分大きな大きさを有するため、図２、図３に想像線で示すように、高圧キャビネット１２０が配置される。その背面側の下部箱体１の中に変圧器５１が収容されている。

底部台座５は、複数のＣ形チャネル材をくみ上げて形成され、下部箱体１の底部を構成している。その各Ｃ形チャネル材には、図２に示すように複数の換気孔５ｂが形成されている。底部台座５は、ベース台座９０に固定される。また、底部台座５には、平板状のトランス台座５ｃ（図７参照）が下部箱体１の内側に固定されている。そのトランス台座５ｃに変圧器５１が固定されている。底部台座５には図示しないケーブルホールが確保され、その中に後述する高圧ケーブル５２と低圧ケーブル７２が挿通されている。

ベース台座９０も、複数のＣ形チャネル材をくみ上げて形成されている。ベース台座９０は、キャビネット台座部９０ａを有している。キャビネット台座部９０ａは、前述のようにして底部台座５がベース台座９０に固定されたときの下部正面パネル２の手前側に配置される部分である。そのキャビネット台座部９０ａに高圧キャビネット１２０が固定される。そして、高圧キャビネット１２０がキャビネット台座部９０ａに固定されることによって、キュービクル式受変電設備１０１は、高圧キャビネットが組み込まれたキャビネット組込構造（キャビネットビルトイン構造）を備えることになる。

下部右側面扉３と、下部左側面扉４は、それぞれ下部箱体１の正面からみて右側、左側に配置されている。下部右側面扉３と、下部左側面扉４は、それぞれ金属フレームの右側面部９ａ，９ｂに開閉自在に装着されている。また、それぞれのドアハンドル３ａ、４ａの操作によって、それぞれの図示しない係合部が作動し、その係合部が金属フレームの図示しない係止穴に係合する。下部右側面扉３と下部左側面扉４は、ともに二つ折り構造を有していて、開放する際に幅方向中央部分で二つ折りになる。

下部右側面扉３または下部左側面扉４が開放されると、図８に示すように、下部箱体１の側面開口部３ｂが現れる。その側面開口部３ｂを通じて変圧器５１と、ＬＣユニット５６やＭＣＣＢ（配線用遮断器）７４といった低圧設備が視認される。

そして、図６に示すように、下部箱体１の金属フレーム上面の正面側、背面側および左右両側面側にそれぞれ張出部１０が形成されている。各張出部１０は、下部箱体１の内側に向かって張り出した小突起部である。各張出部１０にはボルト孔１０ａが形成されている。また、各張出部１０を含む金属フレーム上面にゴム等からなる防水パッキン１１が固着されている。また、金属フレーム上面の左右両側面側に吊り上げフック１０ｂが形成されている。

上部箱体３１は、上部正面右扉３２，上部正面左扉３３と、上部右側面扉３４と、上部左側面扉３５と、右側面パネル３５ｃ、左側面パネル３５ｄと、底板３６と、ＶＣＴ台座３７と、設備固定部材３９ａ、３９ｂと、背面パネル４０とを有している。上部箱体３１は、底板３６が底部となり、その背面側が下部開口部３８になっていることによる部分有底構造を有している。右側面パネル３５ｃ、左側面パネル３５ｄと、背面パネル４０とは金属板状のパネル体であり、箱体を構成している金属フレーム４５に溶接等によって固定されている。右側面パネル３５ｃ、左側面パネル３５ｄには、開口部３５ｅが形成されている。開口部３５ｅは，図８に示すように、上部左側面扉３５を開放したときに現れる。図示はされていないが、上部右側面扉３４を開放したときも開口部３５ｅが現れる。

上部正面右扉３２と、上部正面左扉３３とは、それぞれ上部箱体３１の正面からみて右側、左側に配置されている。上部正面右扉３２と、上部正面左扉３３とは、金属フレーム４５の正面部４４に開閉自在に装着されている。それぞれのドアハンドル３２ａ、３３ａの操作によって、それぞれの図示しない係合部が作動し、その係合部が金属フレーム４５の係止穴４４ｂに係合する。上部正面右扉３２と、上部正面左扉３３には、それぞれ監視窓４３ａ、４３ｂが形成されている。

上部右側面扉３４と、上部左側面扉３５は、金属フレーム４５に開閉自在に装着されている。また、それぞれのドアハンドル３４ａ、３５ａの操作によってそれぞれの図示しない係合部が作動し、その係合部が金属フレームの図示しない係止穴に係合する。上部右側面扉３４と上部左側面扉３５は、ともに二つ折り構造を有していて、開放する際に幅方向中央部分で二つ折りになる。上部右側面扉３４と、上部左側面扉３５は、後述するＶＣＴ台座３７の長さ（正面側から背面側に向かう方向の長さ）に応じた横幅であって、ＶＣＴ台座３７に応じた大きさを有し、ＶＣＴ台座３７の固定位置に応じた位置に配置されている。

そして、上部箱体３１は、図４に示すように、右側面パネル３５ｃ、左側面パネル３５ｄの底部正面側に底板３６が固定されている（図４のドットを付した部分）。底板３６の背面側は、開放状態の下部開口部３８になっていて、その下部開口部３８の上部左側面扉３５側の位置にＶＣＴ台座３７が形成されている。また、底板３６に設備固定部材３９ａ，３９ｂが固定されている。

底板３６は、上部箱体３１の底部の概ね半分ないし４割程度の大きさを有していて、表面が平坦な金属板材であり、上部箱体３１の底部を構成している。底板３６の左右幅方向の両端部が右側面パネル３５ｃと、左側面パネル３５ｄとに溶接等により固定されている。また、底板３６には、通気孔３６ａが形成されている。こうして、上部箱体３１では、底部の正面側部分が概ね閉鎖された（開放されていない）状態の閉鎖底部となっている。

ＶＣＴ台座３７は、２本の細長い板材を用いて形成されている。各板材は表面が平坦であり、それぞれの長さ方向両端部が底板３６と背面パネル４０とに溶接等により固定されている。各板材は、収容されているＶＣＴ６１の外形寸法に応じた間隔を隔てて配置されている。ＶＣＴ台座３７と、左側面パネル３５ｄとの間、右側面パネル３５ｃとの間は、開放状態の隙間になっている。ＶＣＴ台座３７にはＶＣＴ６１が固定されている。

そして、設備固定部材３９ａ，３９ｂは金属板を折り曲げ、固定板部とそれよりも長さの長い取付板部とを形成した概ねＬ字状の部材である。設備固定部材３９ａ，３９ｂは、それぞれの取付板部が底板３６の概ね垂直方向に起立するように、その固定板部が底板３６上に固定されている。設備固定部材３９ｂがＶＣＴ台座３７の手前側に配置され、その右側に設備固定部材３９ａが配置されている。

設備固定部材３９ａ、３９ｂの取付板部は、上部箱体３１の８割程度の高さを有している。設備固定部材３９ａの取付板部に後述する高圧交流負荷開閉器（ＬＢＳ）６５が固定されている。

また、設備固定部材３９ｂの取付板部に電力量計（Ｗｈ）６３が固定されている。電力量計（Ｗｈ）６３は監視窓４３ｂを通じて外部から視認される。さらに、底板３６には、図８に示すように、避雷器（ＬＡ）６７が固定されている。

そして、図６に示したように、上部箱体３１の金属フレーム４５の底面（下部開口部３８を囲む部分）に複数の張出部４７が形成されている。各張出部４７は、下部箱体１の各張出部１０に対応した位置に形成され、各張出部１０と同様の小突起部である。各張出部４７には、ボルト孔４７ａが形成されている。そのそれぞれのボルト孔４７ａと、各張出部１０のボルト孔１０ａとにボルトが挿通、ナットが締結されることによって、下部箱体１と上部箱体３１とが固着一体化され、ボルト・ナットを取り外すことによって、上部箱体３１と下部箱体１との固着一体化が解除される。

続いて、キュービクル１００内に収容されている変圧器５１と、低圧設備および高圧設備とについて、主に図７〜図９を参照して説明する。図７は、キュービクル１００の下部正面パネル２、正面右扉２ｂ、正面上扉２ｃ、２ｄおよび上部正面右扉３２，上部正面左扉３３を外して主要部を示したキュービクル式受変電設備１０１の正面図、図８は下部左側面扉４および上部左側面扉３５を開放して内部の主要部を示したキュービクル式受変電設備１０１の左側面図、図９は下部箱体１と上部箱体３１との固着一体化を解除して、上部箱体３１を天井パネル９１とともに吊り上げた状態の一部省略した図８と同様の左側面図である。

図７に示すように、下部箱体１には、地中から図３に示されたハンドホールＨを介して高圧ケーブル（６６００ボルト）５２が引き込まれる。高圧ケーブル５２は、底部台座５の図示しないケーブルホールを介して引き込まれている。なお、図７では、図示の都合上、高圧ケーブル５２が変圧器５１の右側に描かれているが、図８に示すように、高圧ケーブル５２は変圧器５１の背面側から引き込まれている。変圧器５１の右側には、図７に示すように、各種ブレーカが固定されたブレーカパネル５９が配置されている。その正面側に正面右扉２ｂが配置されているため、正面右扉２ｂを開放することで各種ブレーカを操作できる。

そして、図８に示すように、高圧リード線５７が下部箱体１から上部開口部１ａと下部開口部３８を通って上部箱体３１に入り、その高圧リード線５７によって、高圧ケーブル（６６００ボルト）５２とＶＣＴ６１の一次側端子６１ａとが接続されている。また、ＶＣＴ６１の二次側端子６１ｂが高圧リード線６２を介してＬＢＳ６５の図示しない電源側端子に接続されている。また、その電源側端子は、図示しない断路器（ＤＳ）を介して避雷器６７にも接続されている。なお、ＶＣＴ６１は、７芯ケーブルを介して電力量計６３にも接続されている。

ＬＢＳ６５では、電力用ヒューズ６５ａを介して図示しない負荷側端子が形成されているが、その負荷側端子が高圧リード線６６に接続されている。高圧リード線６６は、上部箱体３１から下部開口部３８と上部開口部１ａを通って下部箱体１に入っている。こうして、高圧リード線６６は、ＬＢＳ６５の負荷側端子と変圧器５１の高圧側端子５１ａとを接続している。

一方、下部箱体１において、変圧器５１の低圧側端子５１ｂが低圧リード線７１を介してＬＣユニット５６に接続されている。ＬＣユニット５６は、直列リアクトルとコンデンサを一体化した構造の進相装置であって、下部箱体１内に収容されている。また、低圧側端子５１ｂは低圧リード線７１を介して、ＭＣＣＢ（配線用遮断器）７４、低圧側ＶＴ（計器用変成器）およびＣＴ（計器用変流器）７５と、ブレーカパネル５９（詳しくは各種ブレーカ）にも接続されている。その低圧側電圧計・電流計７３および高圧側電圧計６９ａ、高圧側電流計６９ｂの正面側に正面上扉２ｃ，２ｄが配置される。さらに、ＭＣＣＢ７４の出力端子が低圧リード線７２に接続されている。低圧リード線７２がキュービクル１００の外部に接続されている。低圧側電圧計・電流計７３、ＭＣＣＢ７４、低圧側ＶＴ（計器用変圧器）およびＣＴ（計器用変流器）７５、ブレーカパネル５９、高圧側電圧計６９ａ、高圧側電流計６９ｂはいずれも下部箱体１内に収容されている。

そして、以上のようなキュービクル式受変電設備１０１では、変圧器５１の保守・点検、交換作業が次のようにして行われる。

まず、上部箱体３１に収容されている高圧設備と、下部箱体１に収容されている低圧設備とをつないでいるケーブルをはずす。キュービクル式受変電設備１０１の場合は、図９に示すように、少なくとも高圧リード線５７、高圧リード線６６の接続と、図示しないアース線（接地線）とを外せばよい。

キュービクル式受変電設備１０１は、設備の区分け収容構造を有しているので、上部箱体３１と下部箱体１には、それぞれ主に高圧設備、低圧設備が収容されている。これとは異なり、もし、低圧設備が上部箱体３１と、下部箱体１の双方に分散して収容されていた、例えば、低圧側電圧計・電流計７３が上部箱体３１に収容され、ＭＣＣＢ７４が下部箱体１に収容されていた場合を考える。すると、その上部箱体３１に収容された低圧設備（低圧側電圧計・電流計７３）と変圧器５１の低圧側端子５１ｂとをつなぐ配線（追加低圧配線ともいう）が必要となり、これは、高圧リード線５７、６６と同様、上部箱体３１、下部箱体１の双方を通る。変圧器５１の保守・点検、交換作業では、この追加低圧配線も外す必要があるため、その分、保守・点検作業に時間と手間を要する。

しかし、キュービクル式受変電設備１０１は、追加低圧配線のような配線は不要である。したがって、キュービクル式受変電設備１０１は、設備の区分け収容構造を有していない場合に比べて、上部箱体３１と、下部箱体１との間をつなぐ配線の本数が少なくなっている。

すると、例えば、キュービクル式受変電設備１０１では、図８、図９の場合のように、高圧リード線５７と、高圧リード線６６の接続を外せば、下部箱体１と上部箱体３１との電気的な接続が解消され、下部箱体１から上部箱体３１を取り外せるようになる。前述したように、キュービクル式受変電設備１０１は、設備の区分け収容構造を有していることによって、上部箱体３１と、下部箱体１との間を往来するケーブル等の本数が必要最小限になっている。そのため、このようなケーブルの切り離しと、接続を元に戻す作業に要する時間と手間を省力化でき。保守・点検作業に要する負担軽減を実現することができる。

また、ケーブルの本数が多いと、ケーブルの接続を元に戻す作業の際に、ケーブルを本来とは別の設備に接続するなどしてつなぎ間違いを起こす可能性もある。しかしながら、キュービクル式受変電設備１０１では、このような間違えを起こす可能性も極めて低くなっている。

続いて、上部箱体３１の張出部４７のボルト孔４７ａと、下部箱体１の張出部１０のボルト孔１０ａとに挿通されているボルトを外す。その後、天井パネル９１の引き上げフック９１ａにワイヤーを取り付け、図示しないクレーンで上部箱体３１を吊り上げる。すると、上部箱体３１には、ＶＣＴ６１、電力量計６３、ＬＢＳ６５といった高圧設備が収容されているところ、それらがすべて上部箱体３１に固定されているので、ＶＣＴ６１等の高圧設備を上部箱体３１とともに一度にまとめて別の場所に移動させることができる。こうすると、ＶＣＴ６１、電力量計６３、ＬＢＳ６５などを個別に移動させる場合に比べて移動に要する手間と時間を大幅に軽減できる。また、収容されている高圧設備の個数が増えると、それに応じて移動に要する手間と時間が増えるおそれがあるが、その場合でも、キュービクル式受変電設備１０１では、移動に要する手間と時間は変わらない。

続いて、変圧器５１につながるケーブルの接続を解除し、ボルトを外す等してトランス台座５ｃへの固定を解除したうえで、下部箱体１の上部開口部１ａからクレーンのフックとワイヤーを落とし込み、そのフックを変圧器５１にかけて、変圧器５１を吊り上げる。すると、下部箱体１には、上部開口部１ａが形成され、上部が開放されているので、変圧器５１を下部箱体１の外に運び出すことができる。

このように、キュービクル式受変電設備１０１では、変圧器５１の保守・点検交換を行うにあたり、重量物の運搬労力を提供する特別の作業員は不要である。そのうえ、キュービクル式受変電設備１０１では、キュービクル１０１が下部箱体１と上部箱体３１の２層構造を有し、その上部箱体３１の中に高圧設備が収容されているので、その高圧設備を上部箱体３１とともに一度にまとめて別の場所に移動させることができる。変圧器５１の運び出しの際に邪魔になりそうな設備を事前に移動させることができる。

したがって、キュービクル式受変電設備１０１では、設備の保守・点検作業に要する負担軽減を実現することができる。もちろん、キュービクル式受変電設備１０１は、キュービクル１００が下部箱体１と上部箱体３１とが重なった縦型構造を有し、その中で受変電設備が高さ方向に並べられているので、設置スペースを省力化することができる。

また、上部箱体３１が底板３６と下部開口部３８とによる部分有底構造を有しているから、高圧設備を上部箱体３１の内側に固定して上部箱体３１とともに一体的に動かせるようにしながら、下部箱体１との連通を確実に確保できる。それにより、上部箱体３１と下部箱体１とが別々の箱体でありながらキュービクル式受変電設備１０１が上下連通構造を備えることができ、それによって、上部箱体３１内の高圧設備と、下部箱体１の低圧設備との接続が確実に得られる。

さらに、キュービクル式受変電設備１０１は、下部正面パネル２の手前側にキャビネットスペース１２が設けられ、そのキャビネットスペース１２に高圧キャビネット１２０を配置することができる。

従来のキュービクル式受変電設備では、キュービクル式受変電設備の設置スペースとともに、高圧キャビネットの設置スペースも別途確保しなければならなかった。そのため、たとえキュービクル式受変電設備の設置スペースを省力化できたとしても、高圧キャビネットの設置スペースまでも省力化することは不可能であった。

これに対し、本発明の実施の形態に係るキュービクル式受変電設備１０１は、キャビネットスペース１２に高圧キャビネット１２０を配置することができるため、高圧キャビネット１２０の設置スペースを別途確保する必要がない。そのため、キュービクル式受変電設備１０１そのもの自体の設置スペースを省力化するだけではなく、高圧キャビネットの設置スペースまでも省力化することができ、キュービクル式受変電設備１０１、高圧キャビネット１２０全体の設置スペースを省力化できる。したがって、キュービクル式受変電設備１０１によって、従来に比べてより一層の設置スペース省力化を実現できる。

そのうえ、キュービクル式受変電設備１０１では、底部台座５がベース台座９０に固定されたときに、下部正面パネル２の手前側にキャビネットスペース１２が確保され、そのキャビネット台座部９０ａに高圧キャビネット１２０を固定して、キャビネットビルトイン構造にすることができる。すると、キュービクル式受変電設備１０１と高圧キャビネット１２０とを予めベース台座９０に固定しておき、ベース台座９０ごとその両者を設置することができる。こうすることで、キュービクル式受変電設備と高圧キャビネットとを別々に設置する場合に比べ、現場での設置作業が省力化されるので、キュービクル式受変電設備１０１により、現場施工の省力化も実現できる。

しかも、キュービクル式受変電設備１０１のベース台座９０への固定状態を解除（底部台座５とベース台座９０との固定状態を解除）すれば、高圧キャビネット１２０を残したままキュービクル式受変電設備１０１だけを移動させて撤去することもできる。

一方、キュービクル式受変電設備１０１がキャビネットビルトイン構造になった場合、下部正面パネル２の手前側に高圧キャビネット１２０が配置される。高圧キャビネット１２０が正面右扉２ｂ、正面上扉２ｃ、２ｄの正面側に配置されていない（高圧キャビネット１２０が正面右扉２ｂ、正面上扉２ｃ、２ｄを避けるようにして配置される）場合には、正面右扉２ｂ、正面上扉２ｃ、２ｄを通じて下部箱体１内部の保守・点検作業を正面側から行えるが、下部箱体１内部全体の保守・点検作業は困難である。

しかし、キュービクル式受変電設備１０１では、下部箱体１の側面に下部右側面扉３と、下部左側面扉４が配置されているため、それらを開放することで、下部箱体１内部全体の保守・点検作業を行うことができる。また、上部箱体３１の側面におけるＶＣＴ台座３７より（背面パネル４０側）に上部右側面扉３４と、上部左側面扉３５が形成されているから、ＶＣＴ６１の保守・点検・交換作業が簡易に行える。下部右側面扉３と、下部左側面扉４が二つ折り構造を有しているため、キュービクル式受変電設備１０１の左右外側におけるスペースの余裕が少なくても、下部右側面扉３と下部左側面扉４を開放できる。

また、ＶＣＴ台座３７が上部左側面扉３５側に寄せて配置されているため、上部左側面扉３５のすぐ内側にＶＣＴ６１が配置される。そのため、電力会社がＶＣＴ６１を上部箱体３１の中に設置する場合や、その保守・点検、交換を行う場合の作業負担を軽減することもできる。

一方、キュービクル式受変電設備１０１がＶＣＴ台座３７を備えているが、そのＶＣＴ台座３７が底板３６よりも背面パネル４０側に配置されている。上部箱体３１の中に収容されている高圧設備の中でも、ＶＣＴ６１は外形寸法が比較的大きく、重量は数１０ｋｇにもなる。そのため、上部箱体３１の中で下部箱体１よりも張り出した部分（底板３６が形成されている部分）にＶＣＴ６１が固定されていると、上部箱体３１の中で正面側部分の重量が重くなる。それにもかかわらず、その下側はキャビネットスペース１２であるが故に支えがなく、したがって、重量バランスが悪化して、キュービクル１００が正面側に傾きやすい。この点、キュービクル式受変電設備１０１のように、ＶＣＴ台座３７が底板３６よりも背面パネル４０側に配置され、そこにＶＣＴ６１が固定されていれば、その下側には下部箱体１の支えがあるため、重量バランスが悪化するおそれはない。

（変形例１）
続いて、変形例１にかかるキュービクル式受変電設備２０１について、図１０〜図１３を参照して説明する。キュービクル式受変電設備２０１は、キュービクル式受変電設備１０１と比較して、キュービクル２００を有する点で相違している。キュービクル２００は、キュービクル１００と比較して、下部箱体１、上部箱体３１の代わりに下部箱体１１１、上部箱体１３１を有する点で相違している、

下部箱体１１１は、下部箱体１と比較して、下部右側面扉３と、下部左側面扉４の代わりに右側面扉１０３と、左側面扉１０４を有している点で相違している。右側面扉１０３は、下部右側面扉３と上部右側面扉３４に相当する大きさを有し、左側面扉１０４は、下部左側面扉４と上部左側面扉３５に相当する大きさを有している。右側面扉１０３、左側面扉１０４によって、それぞれ一枚だけで、下部箱体１の側面開口部３ｂと、上部箱体３１の開口部３５ｅとを開閉できる。右側面扉１０３、左側面扉１０４も二つ折り構造を有している

そのため、キュービクル式受変電設備２０１は、キュービクル式受変電設備１０１よりも扉の開閉回数を減らすことができる。そのうえ、扉の装着箇所を減らすこともできるから、製造に要する負担（費用および時間）も軽減できる。そのほか、キュービクル式受変電設備２０１は、キュービクル式受変電設備１０１と同じ構成を有するから、キュービクル式受変電設備１０１と同様の作用効果を奏する。

（変形例２）
続いて、変形例２にかかるキュービクル式受変電設備１０１Ａについて、図１４を参照して説明する。キュービクル式受変電設備１０１Ａは、キュービクル式受変電設備１０１と比較して、キュービクル１００Ａを有する点で相違している。キュービクル１００Ａは、キュービクル１００と比較して、下部箱体１、上部箱体３１の代わりに下部箱体１Ａ、上部箱体３１Ａを有する点で相違している。

下部箱体１Ａは、下部箱体１と比較して、下部右側面扉３、下部左側面扉４の形状が相違している。この場合の下部右側面扉３、下部左側面扉４は、上端部分の中央部分がその両側部分よりも上向きに突出していて凹凸構造を有している。上部箱体３１Ａは、下部箱体３１と比較して、上部右側面扉３４、上部左側面扉３５の形状が相違している。この場合の上部右側面扉３４、上部左側面扉３５は、下部右側面扉３、下部左側面扉４における中央部分の突出に合わせて、中央部分が凹んでいる。下部右側面扉３、下部左側面扉４、上部右側面扉３４、上部左側面扉３５は、二つ折り構造ではなく、それぞれ一枚のパネル状構造を有している。

このようなキュービクル式受変電設備１００Ａも、キュービクル式受変電設備１０１と同じ構成を有するから、キュービクル式受変電設備１０１と同様の作用効果を奏する。なお、図示はしないが、下部右側面扉３、下部左側面扉４、上部右側面扉３４、上部左側面扉３５だけでなく、これらと同様の凹凸構造を下部箱体１Ａ、上部箱体３１Ａのフレームが有していてもよい。

（変形例３）
続いて、変形例３にかかるキュービクル式受変電設備１０１Ｂについて、図１５を参照して説明する。キュービクル式受変電設備１０１Ｂは、キュービクル式受変電設備１０１と比較して、キュービクル１００Ｂを有する点で相違している。キュービクル１００Ｂは、キュービクル１００と比較して、下部箱体１の代わりに下部箱体１１３を有する点で相違している。

下部箱体１１３は、下部箱体１と比較して、下部正面パネル２が後退してなく、キャビネットスペース１２が設けられていない点で相違している。このようなキュービクル式受変電設備１０１Ｂでも、下部箱体１１３と、上部箱体３１とによるキュービクル式受変電設備１０１と同様の二層構造を有するから、キュービクル式受変電設備１０１と同様にして変圧器５１の保守・点検、交換作業を行える。したがって、キュービクル式受変電設備１０１Ｂでも、設備の保守・点検作業に要する負担軽減を実現することができる。

（変形例４）
続いて、変形例４にかかるキュービクル式受変電設備１０１Ｃについて、図１６を参照して説明する。キュービクル式受変電設備１０１Ｃは、キュービクル式受変電設備１０１と比較して、キュービクル１００Ｃを有する点で相違している。キュービクル１００Ｃは、キュービクル１００と比較して、底部台座５の代わりに底部台座２５を有している。前述したキュービクル式受変電設備１０１の底部台座５は、キャビネット台座部を有していなかったが、キュービクル１００Ｃの底部台座２５はキャビネット台座部５ａを有している。底部台座２５は、底部台座５よりも奥行が大きく、その下部正面パネル２よりも手前側に張り出した部分がキャビネット台座部５ａとなっている。

そして、キュービクル式受変電設備１０１Ｃは、キャビネット台座部５ａに高圧キャビネット１２０が固定されることで、キャビネットビルトイン構造を備えることになる。キュービクル式受変電設備１０１では、キュービクル１００と、高圧キャビネット１２０とがベース台座９０を介して一体化されるが、キュービクル式受変電設備１０１Ｃは、キュービクル１００Ｃと高圧キャビネット１２０とがベース台座９０がなくても一体化される。

上記の実施の形態では、ＰＦ−Ｓ形のキュービクル式受変電設備１０１を例にとって説明しているが、本発明は、ＣＢ（サーキットブレーカ形）のキュービクル式受変電設備についても適用がある。前者は、主に容量が３００ｋＶＡ以下の場合、後者は３００ｋＶＡを超える場合に用いられる。ＣＢ（サーキットブレーカ形）のキュービクル式受変電設備の場合は、高圧の負荷電流の開閉を行う主遮断装置として、遮断器が収容され、それによって、高圧の電路、機器での過負荷、短絡等の事故時における電路の遮断が行われる。遮断器として、例えば、真空遮断機（ＶＣＢ）、磁気遮断器（ＭＢＢ）、ガス遮断器（ＧＣＢ）、油遮断器（ＯＣＢ）がある。

以上の説明は、本発明の実施の形態についての説明であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができる。又、各実施形態における構成要素、機能、特徴あるいは方法ステップを適宜組合わせて構成される装置又は方法も本発明に含まれるものである。

例えば、上記の実施の形態において、変圧器５１が収容される箱体が下部箱体１であり、ＬＢＳ６５、ＶＣＴ６１等その他の設備が収容される箱体が上部箱体３１であるが、その下部箱体１、上部箱体３１のいずれか少なくとも一方が上下に分割された２層構造になっていてもよい（図示せず）。この場合、キュービクル１００は、全体としては３層以上の構造になるが、下部箱体１の上に上部箱体３１が重なった構造を有するので、本発明における二層構造に含まれる。

キュービクル式受変電設備１０１では、高圧ケーブル５２が地中から下部箱体１の中に引き込まれているが、上部箱体３１の上側から上部箱体３１の中に引き込まれていてもよい。上部箱体３１において、底板３６に設備固定部材３９ａが固定され、それに高圧交流負荷開閉器（ＬＢＳ）６５が固定されているが、設備固定部材３９ａとは別の図示しない固定部材が上部箱体３１の内側（例えば、側面部分）に固定（または形成）され、それに高圧交流負荷開閉器（ＬＢＳ）６５が固定されていてもよい。

上記の実施形態では、キュービクル式受変電設備１０１がＶＣＴ台座３７を備え、そこにＶＣＴ６１が固定されている場合を例にとって説明しているが、ＶＣＴ６１をキュービクル式受変電設備１０１の中に収容せずに外部（例えば電柱上など）に設置してもよい。この場合、上部箱体３１がＶＣＴ台座３７を備えていない構造することができる。

また、キュービクル式受変電設備１０１において、下部箱体１の背面パネル６と、上部箱体３１の背面パネル４０とが段差のない平坦に接続されているが、双方に段差があるように接続されていてもよい。例えば、キュービクル式受変電設備１０１の設置場所の関係で、下部箱体１の背面側の壁面が上部箱体３１の壁面よりも突出している場合などでは、その突出に応じて下部箱体１の背面パネル６を上部箱体３１の背面パネル４０よりも手前側にずらし、それに伴い双方の間に段差が形成されていてもよい（図示せず）。

本発明を適用することにより、設置スペースを省力化するだけでなく、保守・点検作業に要する負担軽減を実現することができる。本発明は、キュービクル式受変電設備およびそれに用いられるキュービクルの分野で利用することができる。

１，１Ａ，１１１，１１３…下部箱体、２…下部正面パネル、３…下部右側面扉、４…下部左側面扉、５…底部台座、５ａ…キャビネット台座、１２…キャビネットスペース、３１，３１Ａ，１３１…上部箱体、３２…上部正面左扉、３３…上部正面右扉、３４…上部右側面扉、３５…上部左側面扉、３６…底板、３７…ＶＣＴ台座、３８…下部開口部、５１…変圧器、６１…ＶＣＴ、６３…電力量計、６５…ＬＢＳ、９０…ベース台座、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，２００…キュービクル、１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，２０１…キュービクル式受変電設備、１０３…右側面扉、１０４…左側面扉、１２０…高圧キャビネット。

Claims (9)

1. 金属製の箱体に、少なくとも負荷開閉器または遮断器と、変圧器とが収容されているキュービクル式受変電設備であって、
   前記箱体は、下部箱体の上に上部箱体が重なり、かつ該下部箱体と該上部箱体とが着脱可能な二層構造を有し、
   前記下部箱体は、上部が開放された開口部として形成され、かつ内側に前記変圧器が収容され、
   前記上部箱体は、前記負荷開閉器または遮断器が内側に固定されているキュービクル式受変電設備。
2. 前記上部箱体は、正面側に正面扉が設けられ、かつ正面側に配置されている底部と、該底部の背面側に配置されている開口部とを備えた部分有底構造を有する請求項１記載のキュービクル式受変電設備。
3. 前記箱体は、前記上部箱体の奥行よりも前記下部箱体の奥行が小さい奥行相違構造を有し、かつ前記上部箱体における正面側部分よりも前記下部箱体における正面側の下部正面パネルが後退し、該下部正面パネルの手前側に高圧キャビネットを収容し得る大きさのキャビネットスペースが設けられている請求項１または２記載のキュービクル式受変電設備。
4. 前記箱体は、前記上部箱体の奥行よりも前記下部箱体の奥行が小さい奥行相違構造を有し、かつ前記上部箱体における前記正面扉よりも前記下部箱体における正面側の下部正面パネルが後退し、さらに、高圧キャビネットが固定されるキャビネット台座部を有するベース台座に前記下部箱体が固定されたときに、前記高圧キャビネットを収容し得る大きさのキャビネットスペースが、前記上部箱体における前記底部の下側であって、前記キャビネット台座部の上側であり、かつ前記下部正面パネルの手前側に設けられる請求項２記載のキュービクル式受変電設備。
5. 前記箱体は、前記上部箱体の奥行よりも前記下部箱体の奥行が小さい奥行相違構造と、前記上部箱体と前記下部箱体とが前記開口部を介して連通している上下連通構造とを有し、かつ前記負荷開閉器または遮断器と、前記変圧器とともに計器用変流変圧器が収容され、
   前記上部箱体は、前記開口部に前記計器用変流変圧器が固定されるＶＣＴ台座が形成され、かつ該ＶＣＴ台座に前記計器用変流変圧器が固定され、
   前記下部箱体は、前記底部の下側かつ前記下部正面パネルの手前側に高圧キャビネットの外形寸法に応じたキャビネットスペースが設けられ、かつ該キャビネットスペースに臨む前記下部正面パネルの手前側に前記高圧キャビネットが固定されるキャビネット台座部が配置され、さらに該キャビネットスペースの背面側に前記変圧器が収容されている請求項２記載のキュービクル式受変電設備。
6. 前記キャビネット台座部に前記高圧キャビネットが固定されることによって、該高圧キャビネットが組み込まれたキャビネット組込構造を有する請求項４または５記載のキュービクル式受変電設備。
7. 前記下部箱体の側面に下部側面扉が形成され、かつ前記ＶＣＴ台座に応じた大きさの上部側面扉が前記上部箱体の側面における前記ＶＣＴ台座に応じた位置に配置されている請求項５記載のキュービクル式受変電設備。
8. 前記下部箱体に前記変圧器および低圧設備が収容され、前記上部箱体に前記負荷開閉器または遮断器を含む高圧設備が収容された設備の区分け収容構造を有する請求項１〜７のいずれか一項記載のキュービクル式受変電設備。
9. 少なくとも負荷開閉器または遮断器と、変圧器とが収容されているキュービクル式受変電設備を構成するキュービクルであって、
   該キュービクルは、下部箱体の上に上部箱体が重なり、かつ該下部箱体と該上部箱体とが着脱可能な二層構造を有し、
   該下部箱体は、上部が開放された開口部として形成され、かつ前記変圧器が固定されるトランス台座が内側に形成され、
   前記上部箱体は、正面側に正面扉が設けられ、かつ正面側に配置されている底部と、該底部の背面側に配置されている開口部とを備えた部分有底構造を有するキュービクル。

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