JP2020182340A - キュービクル式受変電設備 - Google Patents

Abstract

【課題】粉塵の多い場所への設置を可能とし、コスト増加を抑えながら機器類の寿命短縮を防止することができるキュービクル式受変電設備を提供する。【解決手段】受電及び変電用の機器類が筐体２に収容されている。筐体２は換気のための吸気口５及び排気口６を備えている。筐体２に、機器類のうち洗浄液による洗浄可能な耐液性を有する耐液機器類を設置して換気装置７による換気が行われる耐液機器設置領域１３と、機器類のうち耐液性を有さない非耐液機器類を設置する非耐液機器設置領域１４とを設ける。非耐液機器設置領域１４に、液密に構成されて非耐液機器類を収容する液密収容部１５を設ける。【選択図】図３

Description

本発明は、筐体内部に受電機器や変電機器を収容してなるキュービクル式受変電設備に関する。

キュービクル式受変電設備においては、トランス等の機器類の発熱に伴い筐体内部の温度が上昇する。そこで、従来、排熱換気を行うための換気装置を備えたものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

換気装置は、筐体に形成された吸気口から取り込んだ空気を排気口から強制的に排出させる。この際に筐体内部に発生する気流に発熱した機器類が接触して冷却され、筐体内部の温度上昇を抑えることができる。

ところで、キュービクル式受変電設備は、粉塵の比較的多く発生する場所（例えば、砕石、アスファルト、生コンクリート、鋳造、精米等のプラント）に設置されることがある。そして、キュービクル式受変電設備を粉塵の多い場所に設置した場合には、筐体内部の排熱換気の際に、外気と共に粉塵も取り込んでしまい、機器類に粉塵が付着・堆積して機器類の寿命が短縮する不都合がある。

そこで、粉塵の多い場所に設置するキュービクル式受変電設備に対しては、換気のための吸気口や通気口に粉塵を補足するためのフィルターを設けることが考えられる。しかし、微細な粉塵を補足することが可能なフィルターは気流の通過抵抗が大きく、換気効率が悪化するため、筐体内部の排熱換気が十分に行えなくなるおそれがある。

また、筐体内部に冷房等の空調設備を設けることにより、筐体を気密に封止して外気を遮断し、筐体内部への粉塵の侵入を防止したキュービクル式受変電設備が知られている（例えば、下記特許文献２参照）。これによれば、筐体内部に外気と共に粉塵が入り込むことがなく、発熱する機器類の冷却も確実に行うことができる。

しかし、空調設備を設けたキュービクル式受変電設備は、筐体の気密性確保や空調設備の取り付け等によってコストが極めて高くなる不都合がある。

特開２００９−７１９０６号公報 特開２００１−２３７５８０号公報

上記の点に鑑み、本発明は、粉塵の多い場所への設置を可能とし、コスト増加を抑えながら機器類の寿命短縮を防止することができるキュービクル式受変電設備を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、受電及び変電用の機器類を筐体に収容したキュービクル式受変電設備であって、前記筐体が換気のための吸気口及び排気口を備えるものにおいて、前記筐体に、前記機器類のうち洗浄液による洗浄可能な耐液性を有する耐液機器を設置して前記換気装置による換気が行われる耐液機器設置領域と、前記機器類のうち耐液性を有さない非耐液機器を設置する非耐液機器設置領域とを設け、前記非耐液機器設置領域に、液密に構成されて前記非耐液機器を収容する液密収容部を設けたことを特徴とする。

キュービクル式受変電設備を粉塵の多い場所に設置したとき、筐体内部で発熱する機器類は換気により冷却されるが、換気に伴い粉塵が筐体内部に入り込み、機器類に粉塵が付着する。粉塵が付着した機器類は、水や液体洗剤等の洗浄液により洗浄することで寿命短縮を防止することができる。

しかし、キュービクル式受変電設備の筐体内部には、屋外設置が可能な機器類と、屋内でのみ使用可能な機器類とが混在して収容されている。屋外設置が可能な機器類は、耐候性・耐液性が高いため洗浄液による洗浄が可能である。一方、屋内でのみ使用可能な機器類は、耐候性・耐液性が低く、洗浄液の付着が故障の原因となるおそれがあるため、洗浄液による洗浄には適さない。

そこで、本発明は、筐体内部を屋外設置が可能な機器類（耐液機器類）を設置する耐液機器設置領域と、屋内でのみ使用可能な機器類（非耐液機器類）を設置する非耐液機器設置領域とに分け、非耐液機器設置領域に設けた液密収容部に非耐液機器類を収容した。

これにより、液密収容部に収容した非耐液機器類には粉塵が付着せず、洗浄が不要であるので、粉塵により寿命が短縮することはない。そして、耐液機器設置領域の耐液機器類は、洗浄液により洗浄することで寿命短縮を防止することができる。更に、耐液機器設置領域の耐液機器類を洗浄液で洗浄しても、液密収容部に収容されている非耐液機器類には洗浄液が付着することはなく、洗浄液の付着による非耐液機器類の故障等も防止することができる。

また、本発明において、前記液密収容部は、底板と、該底板上に起立して設けられて一方側面が開放された周壁板と、該周壁板の上部を覆う天面板と、前記周壁板の開放面を開閉自在に液密に覆う扉とを備え、前記天面板は、その上面に、前記耐液機器設置領域に向かって次第に下降する傾斜面を備え、前記周壁板は、その所定位置に電線を貫通させる貫通孔と、該貫通孔に電線が貫通した状態で該貫通孔を液密に封止する封止部材とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、液密収容部の天面板の傾斜面によって、天面板上に付着した粉塵も効率よく洗浄することができる。また、開閉自在の扉が前記開放面を液密に覆うと共に電線が貫通する貫通孔も封止部材により液密に封止されているので液密収容部の内部への洗浄液の入り込みも確実に防止できる。

また、本発明において、前記筐体は、その下部に、該筐体内部を流れる洗浄液を筐体外部に排出する排液口と、排液口に向かって洗浄液を案内する案内面とを備えることを特徴とする。これにより、筐体内部で流下した洗浄液は、案内面に案内されて確実に排液口へ向かって流れる。これにより、排液口から筐体外部への洗浄液の排出を円滑に行うことができる。

また、本発明において、前記筐体は、該筐体内部に乾燥用空気を導入する乾燥用空気導入口を備えることが好ましい。筐体に乾燥用空気導入口を設けたことにより、例えば温風生成機等を接続することができる。これにより、洗浄後の筐体内部に乾燥用空気導入口から温風等の乾燥用空気を導入して機器類を乾燥させることができ、機器類への洗浄液の残留を防止することができる。

本発明の具体的な例として、前記耐液機器設置領域に配置される前記耐液機器類としては、主に、ヒューズホルダと、高圧変圧器と、高圧進相コンデンサと、高圧進相リアクトル等を挙げることができる。また、前記非耐液機器設置領域の前記液密収容部に収容される前記非耐液機器類としては、主に、高圧計器用変圧器と、高圧真空遮断器と、計器類と、高圧計器用変流器と、低圧計器用変流器と、低圧配電盤等を挙げることができる。

本発明のキュービクル式受変電設備の実施形態を示す正面図。 筐体の側面図。 筐体内部の一部を示す説明図。 図３と異なる位置の筐体内部を示す説明図。 液密収容部の要部を示す斜視図。

本発明の実施形態に係るキュービクル式受変電設備１の構成について、図面に基づいて説明する。キュービクル式受変電設備１は、図１及び図２に示すキュービクルと言われる金属製の筐体２に、図３及び図４に示す受電及び変電用の複数の機器類（詳しくは後述する）を収容することにより構成されている。

筐体２は、下端面に床板３を備え、上部に天井パネル４を備えている。図２に示すように、筐体２の背面側には外気を取り入れるための吸気口５が設けられている。天井パネル４の周縁部内側には、筐体２の内部の空気を排出し、熱気を逃がすための排気口６が設けられている。

更に、筐体２の背面側には、換気装置７が設けられている。換気装置７は、筐体２の内部の空気を強制的に排出して排熱及び換気を行う。

また、図３に示すように、筐体２の一方側面の下方位置には、筐体２の内部に乾燥用空気（温風）を導入する乾燥用空気導入口８が形成されている。乾燥用空気導入口８には、図示しない温風生成装置が接続される。更に、図２に示すように、筐体２の他方側面の背面側の下方位置には、筐体２の内部を流れる後述の洗浄液を筐体２の外部に排出する排液口９が形成されている。筐体２の床板３は、背面側に向かって次第に下降する方向に傾斜しており、後述するように洗浄液を傾斜に沿って案内する本発明の案内面としての作用を有している。筐体２の床板３の傾斜する案内面により、洗浄液を排液口９へ円滑に案内することができる。

図１に示すように、筐体２は、設備の区分け収容構造を有している。本実施形態においては、横並びに３つの区分け収容構造となっている。筐体２の正面には、区分けされた設備の収容位置ごとに正面扉１０が設けられている。各正面扉１０には、点検窓１１が設けられている。点検窓１１には、周縁に防水処理が施された網入り強化透明ガラスが取り付けられている。筐体２における正面扉１０に対向する背面側には、図２に示すように、背面扉１２が設けられている。

次に、筐体２の内部構造及び収容されている機器類について説明する。図３及び図４は、３つに区分けされた収容位置のうちの２つを示している。以下、図３に示す収容位置を第１室とし、図４に示した収容位置を第２室として以下の説明を行う。なお、他の１つである第３室は図４に示す第２室の構成と類似しているので省略した。

図３に示す第１室は、後述する耐液機器類が設置された耐液機器設置領域１３と、後述する非耐液機器類が設置された非耐液機器設置領域１４とを備えている。非耐液機器設置領域１４には、液密収容部１５が設けられており、非耐液機器類は液密収容部１５の内部に収容される。

耐液機器類は、洗浄液による洗浄可能な耐液性を有する。非耐液機器類は耐液性を有しておらず、洗浄液による洗浄を行うと故障等のおそれがあるものである。

液密収容部１５は、図５に示すように、底板１６と、底板１６上に起立して設けられた周壁板１７と、周壁板１７の上部を覆う天面板１８とを備えている。周壁板１７は一方側面（本実施形態では前面）が開放されており、この開放面は、正面扉１０（図１参照）により開閉自在に閉塞されている。正面扉１０は、図示しないパッキン等の封止部材を備えることにより、液密収容部１５を液密に閉塞する。

図３及び図４に示すように、周壁板１７の背面側（耐液機器設置領域１３に面する側）には、電線１９を貫通させる貫通孔２０が形成されている。貫通孔２０には、電線１９が貫通した状態で液密に封止する封止部材２１が取り付けられている。また、図３及び図５に示すように、天面板１８は、耐液機器設置領域１３に向かって次第に下降する傾斜面を備えている。

図３に示すように、第１室の耐液機器設置領域１３には、耐液機器類であるヒューズホルダ２２、高圧進相コンデンサ２３、高圧進相リアクトル２４等が設置されており、図４に示すように、第２室の耐液機器設置領域１３には、耐液機器類であるヒューズホルダ２５、高圧変圧器２６等が設置されている。耐液機器設置領域１３には、耐液性を有していれば上記以外の耐液機器類を設置することも可能である。

図３に示すように、第１室の非耐液機器設置領域１４の液密収容部１５の内部には、非耐液機器類である高圧計器用変圧器２７、高圧真空遮断器２８、計器類２９、高圧計器用変流器３０等が収容されており、図４に示すように、第２室の非耐液機器設置領域１４の液密収容部１５の内部には、低圧計器用変流器３１、計器類３２、低圧配電盤３３等が収容されている。非耐液機器設置領域１４の液密収容部１５の内部には、上記の非耐液機器類以外であっても、耐液性を有していないものが設置される。

上記構成のキュービクル式受変電設備１は、背面扉１２を開放することにより、耐液機器設置領域１３に設置された各耐液機器類を水等の洗浄液により洗浄することができる。洗浄液は、非耐液機器設置領域１４の液密収容部１５にも掛かるが、液密収容部１５は封止された液密の空間を形成しているため、液密収容部１５の内部に収容されている各非耐液機器類に洗浄液が掛かることがなく、非耐液機器類の故障等を防止することができる。

また、図３及び図４に示すように、液密収容部１５の天面板１８の上面全体が傾斜面となっていることにより、液密収容部１５の天面板１８に掛かった洗浄液は傾斜面の傾斜下降方向である耐液機器設置領域１３に向かって流れ、各耐液機器類の洗浄後の洗浄液と共に筐体２の床板３上に落下する。更に、筐体２の床板３上の洗浄液は、案内面として作用する床板３の傾斜に沿って流れ、排液口９から筐体２の外部へ排出される。

その後、図３に示した乾燥用空気導入口８に図示しない温風生成装置を接続し、筐体内部に乾燥用空気として温風を導入することにより、各耐液機器類、筐体２の内面、及び液密収容部１５の外面等を乾燥させる。

以上のように、本実施形態のキュービクル式受変電設備１は、粉塵の多い場所に設置されていて筐体２の内部に粉塵が入り込んでも、液密収容部１５の内部へは粉塵が入り込むことがないので、非耐液機器類への粉塵の付着を防止することでき、非耐液機器類の寿命短縮を防止することができる。一方、耐液機器類に付着した粉塵は、洗浄水で洗浄することができるので、粉塵付着による耐液機器類の寿命短縮を防止することができる。このとき、液密収容部１５の内部への洗浄水の入り込みも防止することができるので、非耐液機器類の寿命短縮を防止することができる。

また、非耐液機器設置領域１４に液密収容部１５を設け、液密収容部１５の内部に非耐液機器類を収容する構成としたことにより、構成簡単でコスト増加を抑えることができる。

１…キュービクル式受変電設備、２…筐体、５…吸気口、６…排気口、７…換気装置、８…乾燥用空気導入口、９…排液口、１０…正面扉（扉）、１３…耐液機器設置領域、１４…非耐液機器設置領域、１５…液密収容部、１６…底板、１７…周壁板、１８…天面板、１９…電線、２０…貫通孔、２１…封止部材、２２，２５…ヒューズホルダ（耐液機器類）、２３…高圧進相コンデンサ（耐液機器類）、２４…高圧進相リアクトル（耐液機器類）、２６…高圧変圧器（耐液機器類）、２７…高圧計器用変圧器（非耐液機器類）、２８…高圧真空遮断器（非耐液機器類）、２９，３２…計器類（非耐液機器類）、３０…高圧計器用変流器（非耐液機器類）、３１…低圧計器用変流器（非耐液機器類）、３３…低圧配電盤（非耐液機器類）。

かかる目的を達成するために、本発明は、受電及び変電用の機器類を筐体に収容したキュービクル式受変電設備であって、前記筐体が換気のための吸気口及び排気口を備えるものにおいて、前記筐体に、該筐体の内部の空気を強制的に排出して排熱及び換気を行う換気装置と、前記機器類のうち洗浄液による洗浄可能な耐液性を有する耐液機器を設置して前記換気装置による換気が行われる耐液機器設置領域と、前記機器類のうち耐液性を有さない非耐液機器を設置する非耐液機器設置領域とを設け、前記非耐液機器設置領域に、液密に構成されて前記非耐液機器を収容する液密収容部を設けたことを特徴とする。

Claims (5)

1. 受電及び変電用の機器類を筐体に収容したキュービクル式受変電設備であって、前記筐体が換気のための吸気口及び排気口を備えるものにおいて、
   前記筐体に、前記機器類のうち洗浄液による洗浄可能な耐液性を有する耐液機器類を設置して前記換気装置による換気が行われる耐液機器設置領域と、前記機器類のうち耐液性を有さない非耐液機器類を設置する非耐液機器設置領域とを設け、
   前記非耐液機器設置領域に、液密に構成されて前記非耐液機器類を収容する液密収容部を設けたことを特徴とするキュービクル式受変電設備。
2. 前記液密収容部は、底板と、該底板上に起立して設けられて一方側面が開放された周壁板と、該周壁板の上部を覆う天面板と、前記周壁板の開放面を開閉自在に液密に覆う扉とを備え、
   前記天面板は、その上面に、前記耐液機器設置領域に向かって次第に下降する傾斜面を備え、
   前記周壁板は、その所定位置に電線を貫通させる貫通孔と、該貫通孔に電線が貫通した状態で該貫通孔を液密に封止する封止部材とを備えることを特徴とする請求項１記載のキュービクル式受変電設備。
3. 前記筐体は、その下部に、該筐体内部を流れる洗浄液を筐体外部に排出する排液口と、排液口に向かって洗浄液を案内する案内面とを備えることを特徴とする請求項１又は２記載のキュービクル式受変電設備。
4. 前記筐体は、該筐体内部に乾燥用空気を導入する乾燥用空気導入口を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載のキュービクル式受変電設備。
5. 前記耐液機器設置領域に配置される前記耐液機器類は、ヒューズホルダと、高圧変圧器と、高圧進相コンデンサと、高圧進相リアクトルとを含み、
   前記非耐液機器設置領域の前記液密収容部に収容される前記非耐液機器類は、高圧計器用変圧器と、高圧真空遮断器と、計器類と、高圧計器用変流器と、低圧計器用変流器と、低圧配電盤とを含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載のキュービクル式受変電設備。