JP2874502B2 - 配電盤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は配電盤に係り、特に配電
盤全体が小型化された配電盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】配電盤はその内部に遮断器，母線，ケー
ブルヘッド等の機器を収納し、母線から遮断器，ケーブ
ルヘッドを介して負荷に電力を供給するものであり、従
来の配電盤は特開昭60−234404号のように構成されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の配電盤は、多く
の場合に建屋内に設置されているが、近年の地価高騰に
より、より狭い空間に設置出来る小型のものが要望され
るようになってきた。小型化に関し、配電盤内の遮断器
は例えば真空遮断器によって小型化されているが、配電
盤全体としては依然として大型のままであるのが実情で
ある。配電盤が大型しだるえない理由として、特開昭60
−234404号には遮断器，母線，ケーブルヘッドが配置さ
れ、その間を接続導体によって接続されていること、通
常時或いは事故時の大電流による発熱を抑制し、熱拡散
をスムーズに行わせる点について十分な配慮がされてい
ないことがある。

【０００４】本発明の目的は、小型化された配電盤を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の配電盤は、複数
相の遮断部を横置き縦並びとし、高さ方向に三相分配置
した遮断器と複数相の母線及び負荷側導体が収納された
配電盤であって、複数相の母線を上記遮断部の接点の軸
線と略直交するように配置し、各相遮断部の接点の軸線
と略直交する方向に負荷側固定接触子を取り付け、各相
の負荷側固定接触子と負荷側導体と接続した負荷側固定
接触子片とを接離するように配置することにある。

【０００６】

【作用】この結果、負荷側接触子と負荷側導体を直線状
に配置し、最短距離で接続したので、配電盤を小型化で
きる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。

【０００８】図２は本発明の一例として２段積配電盤の
外観構成を示し、配電盤１は上下２つの母線ユニット２
と、上下２段に列盤構成された複数（図の例では８盤）
の配電ユニット３より構成されている。本発明において
は、母線ユニット２と配電ユニット３は互いに分離可能
に取付けられることが一つの大きな特徴になっている。
以下の説明では、母線ユニット２が固定され、配電ユニ
ット３が分離される例について説明するが、これは配電
ユニット３が固定され、母線ユニットが分離されるよう
に構成されても良い。

【０００９】図３は、図２の配電盤の系統回路図の一例
を示す。配電盤１の配電ユニット３は、負荷ユニット１
１，母線ユニット２，受電ユニット４，母線連絡ユニッ
ト５，接地計器用変圧器ユニット６，計器用変圧器ユニ
ット７，避雷器ユニット８等から構成されている。この
図において、９は遮断器、１５は接地計器用変圧器、１
６は計器用変圧器、１７は避雷器であり、夫々自動連結
断路部３１により母線１０に着脱自在に取付けられる。
なお、配電ユニット３のうちの主要なユニットである負
荷ユニット１１は、自動連結断路部３１を介して接続さ
れる遮断器９，変流器１２，零相変流器１３、及び外部
引出用のケーブルヘッド１４から構成される。そして母
線ユニット２は、列盤構成された配電ユニット３に共通
に設けられる。

【００１０】図１は、配電ユニット３の主要なユニット
である負荷ユニット１１と母線ユニット２の内部の機器
配置構成を示しており、前記のように配電ユニット３と
母線ユニット２とは互いに分離可能とされる。母線ユニ
ット２の内部には水平方向に延伸する三相分の母線２４
が取付けられる。負荷ユニット１１は、２つのコンパー
トメント４１，６０に仕切られており、コンパートメン
ト４１内には遮断器９が横置され、かつ三相遮断器を収
納する遮断器ユニット３０が高さ方向に設置される。三
相の母線２４が形成する面と遮断器ユニット３０が形成
する面とは互いに直交するように配置される。そして、
母線２４と遮断器９とは、後で詳細に説明するように遮
断器９に取付けられた接触子により接続導体を用いず着
脱自在に直接接続される。コンパートメント６０内には
負荷ケーブルが設置される。コンパートメント４１と６
０の間には、絶縁導体５０が設けられる。

【００１１】絶縁導体５０は、負荷ケーブルに接続され
る三相導体をモールド樹脂したものであり、高さ方向に
配置される。絶縁導体５０と遮断器９とは、後で詳細に
説明するように遮断器９に取付けられた接触子により接
続導体を用いず着脱自在に直接接続される。絶縁導体５
０に電気的に接続する負荷ケーブルは、上部配電ユニッ
トでは配電盤上部に取り出され、下部配電ユニットでは
配電盤下部に取り出される。

【００１２】本発明によれば、横置き遮断器が高さ方向
に配列されることによって、配電盤表面７０の横幅が短
くなり、母線２４と遮断器９とが接触子により接続導体
を用いず着脱自在に直接接続されることにより、配電盤
の奥行きが短くできる。また、配電ユニット３が母線ユ
ニット２と分離可能であり、かつその内部の機器（遮断
器９，母線２４）も分離できることによって配電盤設置
後の運用を極めて円滑にすることができる。例えば、負
荷の増大によって遮断器容量等を変更したいことがある
が、配電ユニット３がその内部機器とともに取り外せる
ことができるため、他の配電ユニット３及び母線ユニッ
ト２を運用したままの状態で変更が可能である。そのう
え、ユニット化されているので、別容量の機器を収納し
た配電ユニット３を取付けるのみでよい。

【００１３】さらに、母線２４と遮断器９とが接触子に
より接続導体を用いず着脱自在に直接接続されることに
より、負荷の増大によって遮断器容量等を変更したい時
に、他のユニット内の遮断器や母線を通電状態としたま
までの変更を可能とする。この点、母線２４と遮断器９
とを接続導体により接続する従来方式の場合、接続導体
は変更後の遮断器の通電電流に充分耐えられるものとさ
れていないことが多く、遮断器の変更と同時に通電状態
にある接続導体も変更する必要があり、母線の通電を停
止する必要があった。

【００１４】図４は、図２の配電盤１の断面Ａ−Ａにお
ける母線ユニット２のうち下部母線ユニット２の内部構
成、図５は母線ユニット２の外観図、図６は母線ユニッ
ト２の正面図、図７は図６のＢ−Ｂ断面を示す図であ
り、母線ユニット２は下部支持台２０に母線ケース２１
を取付けている。母線ケース２１の両端は配電ユニット
３側に機器の移動に必要な開口部２７を持たせて折り曲
げられている。この折り曲げ部に配電ユニット３を固定
する穴２８が設けられている。二重の母線２４，２５は
母線ケース２１に絶縁碍子２３を介して取付けられる。
二重の母線２４，２５は、ともに水平方向に延伸して設
けられ、母線２４，２５間に分流片２６が設けられてい
る。二重母線とし、この間を分流片２６で接続した構成
を採用することは本発明の一つの大きな特徴となってい
るが、このことによる作用，効果については後で説明す
る。

【００１５】図８は、図１の配電盤１の断面Ａ−Ａにお
ける配電ユニット３のうち下部配電ユニット３の内部構
成を示しており、断面Ｃ−Ｃの部分で配電ユニット３と
母線ユニット２が分離可能に取付けられ、穴２８を通す
ボルトで固定されている。図８の手前高さ方向にコンパ
ートメント４１とコンパートメント６０を貫通して絶縁
導体５０を設けている。

【００１６】絶縁導体５０は三相導体を内部に設置し、
樹脂モールドされたものであり、コンパートメント６０
内で三相導体の一端を負荷ケーブル６１に接離可能に取
付けている。絶縁導体５０の三相導体の他端は、コンパ
ートメント４１内で遮断器９に着脱自在に直接接続され
るが、この構成については後で説明する。

【００１７】図１０は、コンパートメント４１内に設置
される遮断器ユニット３０の外観を示す図であり、例え
ば真空遮断器９が横置きとされ、三相の遮断器９が高さ
方向に配置されて、ユニット３０を構成する。なお、図
の例は真空遮断器としたが、これは他の動作原理の遮断
器であっても良い。３５は遮断器接点の駆動機構であ
り、遮断器の接点の開離方向、つまり遮断器の軸線は水
平方向とされている。遮断器９の固定子側の先端部に
は、母線側の接触子３１が設けられる。また、遮断器の
可動子側の端子には絶縁導体５０側の接触子３４が、遮
断器の側面に設けられている。なお、３６は絶縁の為に
遮断器９間を仕切っている隔壁である。

【００１８】図９は図８の断面から絶縁導体５０を取り
除いて、遮断器９と母線２４との接続状態を示したもの
である。また、図１１は遮断器９と母線２４との接続状
態の外観を示したものであり、これらの接触子３１は接
続導体を使用せずに二重母線２５に着脱自在に直接接続
される。母線２４，２５から遮断器９を介して負荷ケー
ブル６１には、通常の運転状態或いは事故時に大電流が
流れる。このため配電盤の小型化には、これらの機器あ
るいは導体での発熱を押さえ、発熱を速やかに放散する
ことが重要である。

【００１９】本発明では、着脱自在に直接接続かつ二重
母線とすることにより導体からの発熱を軽減することが
でき、熱放散が円滑に行える。つまり、配電盤内の電流
が母線２４から複数の接続片２６，母線２５を介して遮
断器９に分流して流れ、各分流部分での電流が小さいこ
とから発熱量が少なく、かつ表面積が増えることにより
熱放散が円滑に行える。

【００２０】図１２は遮断器ユニット３０と絶縁導体５
０の接続状態を示す外観図である。絶縁導体５０の下部
には変流器１２が設けられ、かつケーブルヘッド取付け
部６２には、ケーブルヘッド６１が嵌合される。他方、
絶縁導体５０の他端には遮断器接続部３２を有し、遮断
器９の負荷側の接触子３４が取付けられる。

【００２１】図１３，図１４は図８のＤ−Ｄ断面，Ｅ−
Ｅ断面における各機器の接続状態を示している。図１３
において、遮断器ユニット３０は矢印の方向に移動可能
に取付けられており、挿入状態では接触子３１，３４が
夫々母線２５，絶縁導体５０に着脱自在に直接的に接続
される。図１５は遮断器と絶縁導体５０の接続状態を示
す拡大図である。

【００２２】これらの図において、絶縁導体５０は、三
相導体５１と負荷側接触子片３２とを絶縁部材でモール
ドした絶縁層５３を有する。負荷側接触子片３２は遮断
器９の各負荷側接触子片３４と接触する位置に配置され
ている。各接触子片３２の一端は縦導体５１に接続して
いる。各相縦導体５１は所定間隔に遮断器の移動方向、
つまり奥行きに配置し配電盤の幅寸法を減少している。
三相縦導体５１と三相負荷接触子片３２とを接触すると
きに少なくとも２相の負荷接触子片３２は遮断器方向に
傾斜する傾斜角を小さくするように折り曲げて、各負荷
接触子片３２は高さは異なるが同一引出位置に引き出し
ている。縦導体５１の下端は負荷ケーブル室６０に延
び、負荷ケーブル６１に接続し、一体に樹脂モールドし
ている。

【００２３】本発明によれば、その容積が非常に小さく
なった結果、配電ユニット内の点検，修理等が困難にな
ったと考えられがちであるが、遮断器ユニットを完全に
配電ユニットから引出すことが可能であり、かつ配電ユ
ニット自体を母線から分離できるので、このことはほと
んど問題とならない。

【００２４】本発明の配電盤は、以上説明のように構成
されたので、以下の作用，効果を有する。遮断器９は遮
断部を水平方向に配置し、かつ高さ方向に３段積み重ね
て配置し、遮断器及び配電盤の幅方向を縮小した。この
結果、遮断器は奥行き方向が長くなるが電源側接触子を
着脱自在に直接母線２５に直交して配置するようにして
従来の配電盤内の分岐導体，絶縁モールド断路部を省略
し、奥行き寸法を縮小した。従って、配電盤の容積を大
幅に縮小できた。

【００２５】また、絶縁導体５０は、三相の縦導体およ
び負荷接触片を遮断器の移動方向に所定間隔に配置して
いるので、奥行き方向寸法に対して幅寸法が狭くなり、
配電盤の幅寸法を縮小できるのでさらに配電盤の容積を
縮小できる。ちなみに、本発明によれば、高さは従来と
同じ２.３ メートルであるが、奥行き０.９ メートル，
幅０.３ メートルとすることが可能であり、従来比で容
積を１／５とすることができる。

【００２６】更に本発明では、図１６ないし図２０に示
すように遮断器を収納するコンパートメント４１に隣接
して負荷ケーブル室６１を配置した場合の実施例であ
る。コンパートメント４１と負荷ケーブル室６１との間
の仕切板６１Ａに絶縁導体５０を取付けている。絶縁導
体５０の一端に負荷ケーブル６１を接続し、他端に負荷
側固定接触子３４を取り付けている。負荷側固定接触子
３４は負荷接触子片３２と電気的に接離する。この結
果、負荷側固定接触子３４と負荷接触子片３２との間は
最短距離で接続できるので、電気抵抗が小さく発生熱を
低くできる。また図９のように負荷ケーブル室６１は２
段積であるが、本発明ではコンパートメント４１に隣接
して負荷ケーブル室６１を配置できるので、配電盤をよ
り一層小型化例えば高さを低く出来る利点がある。

【００２７】また、実施例においては母線を水平方向に
延伸させ、三相を垂直配置しているが、これは必ずしも
垂直にしなくとも良い。その一部が奥行き方向にずれて
いても良い。また、母線と遮断器は着脱自在に直接接続
されずとも、充分な容量の短い接続導体で接続されても
良い。

【００２８】また、本発明においては母線ユニット２と
配電ユニット３が互いに分離可能であえるが、配電ユニ
ットを固定して母線ユニットを分離する形にしても良
い。また母線ユニット２と配電ユニット３とは一体にし
てもよい。

【００２９】また配電ユニットとして接地計器用変圧
器，計器用変圧器，避雷器等の機器も、これらの機器に
接触子を固定しておき遮断器の場合と同様に着脱自在に
直接接続することが可能である。なお、実施例では着脱
自在に直接接続の為に遮断器側を凸部、母線側を凹部と
したが、この関係は逆であっても良い。また接触子は遮
断器側に取付けているが、母線自体に接触子を持つこと
も考えられる。

【００３０】

【発明の効果】本発明では、負荷側固定接触子３４と負
荷接触子片３２との間は最短距離で接続できるので、電
気抵抗が小さく発生熱を低くできる。またコンパートメ
ント４１に隣接して負荷ケーブル室６１を配置できるの
で、配電盤をより一層小型化例えば高さを低く出来る利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の二段積配電盤の内部接続関係を示す
図。

【図２】本発明の二段積配電盤の全体的な外観を示す
図。

【図３】本発明の二段積配電盤における電気回路接続例
を示す図。

【図４】図２の母線ユニットについてのＡ−Ａ断面図。

【図５】母線ユニットの外観断面図。

【図６】母線ユニットの正面図。

【図７】母線ユニットの平面図。

【図８】図２の母線ユニットと配電ユニットについての
Ａ−Ａ断面図。

【図９】図８の断面図から絶縁導体を取り除いた図。

【図１０】遮断器ユニットの外観図。

【図１１】遮断器ユニットと二重母線との接続を示す外
観図。

【図１２】遮断器ユニットと絶縁導体との接続を示す外
観図。

【図１３】図８のＤ−Ｄ断面図。

【図１４】図８のＥ−Ｅ断面図。

【図１５】遮断器ユニットと絶縁導体との接続を示す
図。

【図１６】本発明の他の実施例の負荷ケーブル室を示す
斜視図。

【図１７】図１６の遮断器ユニットと絶縁導体との外観
を示す斜視図。

【図１８】図１６の内部を上から見た平面図。

【図１９】図１６を遮断器の移動方向に対して直角方向
断面図。

【図２０】図１６の遮断器ユニットと絶縁導体との接続
を示す図。

【符号の説明】

２…母線ユニット、３…配電ユニット、９…遮断器、３
１，３４…接触子。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数相の遮断部を横置き縦並びとし、高さ
   方向に三相分配置した遮断器と複数相の母線及び負荷側
   導体が収納された配電盤であって、複数相の母線を上記
   遮断部の接点の軸線と略直交するように配置し、各相遮
   断部の接点の軸線と略直交する方向に負荷側固定接触子
   を取り付け、各相の負荷側固定接触子と負荷側導体と接
   続した負荷側固定接触子片とを接離するように配置する
   ことを特徴とする配電盤。