JP2876372B2 - 金属閉鎖形スイッチギヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば発電所、変電所
あるいは工場等において、受配電設備として使用される
金属閉鎖形スイッチギヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１は、この種の従来の金属閉鎖形スイ
ッチギヤ（以下スイッチギヤという）を３台並設した状
態の斜視図であり、中央に位置するスイッチギヤは、そ
の前面扉を開いた状態を示している。いずれのスイッチ
ギヤ１も金属ケース1aの前面扉1bは前方に開閉できるよ
うになっている。また前面扉1bの外面上部側には電圧
計、電流計、電力計等の複数のメータ類2a,2a …を取付
けている。メータ類2a,2a…の下側には、複数の故障表
示器2b,2b を取付けてあり、故障表示器2b,2b の下側に
は後述するしゃ断器の開閉状態を表示する複数の開閉状
態表示器2c,2c,2cを取付けている。開閉状態表示器2c,2
c,2cの下側にはしゃ断器を開閉する複数の開閉用コント
ロールスイッチ2d,2d を取付けている。

【０００３】開閉用コントロールスイッチ2d,2d の下側
には過電流継電器、地絡継電器等の複数の保護継電器2
e,2e …を例えば上下に２列状態で取付けている。金属
ケース1a内には、例えば３台のフィーダ用高圧しゃ断器
５，５，５を上下方向に３段積した状態で配設してお
り、また高圧フィーダと接続された主回路の各相電流を
検出する変流器６，６，６をしゃ断器５，５，５に対応
づけて配設している。金属ケース1a内の前左側面には各
しゃ断器５，５，５と同じ夫々の高さ位置に、しゃ断器
５、故障表示器2b、開閉状態表示器2c等を制御するため
の複数の補助リレー3a,3a …を取付けている。

【０００４】また上段の補助リレー3a,3a …の取付け位
置の上側にはスイッチギヤ１の相互間を配線するための
中継端子板4aを取付けている。上段、中段、下段夫々に
位置している補助リレー3a,3a …の取付け位置夫々の下
側には、補助リレー3a,3a …と、しゃ断器５の投入コイ
ル、故障表示器2b、開閉状態表示器2c、保護継電器2e、
変流器６等とを接続するための中継端子板3b,3b,3bを取
付けている。

【０００５】そして前面扉1bに取付けている故障表示器
2b,2b …、開閉状態表示器2c,2c …、開閉用コントロー
ルスイッチ2d,2d …、メータ類2a,2a …夫々は、各別の
制御信号線７及び所定の中継端子板3bを介して所定の補
助リレー3aと接続されている。また、しゃ断器５，５，
５の投入コイルは各別の制御電源線８及び所定の中継端
子板3bを介して所定の補助リレー3aと接続されている。
更に変流器６，６，６は各別の検出信号線９を介して所
定の中継端子板3bと接続されている。なお高圧回路の電
圧を検出する図示していない高圧変成器も変流器と同様
に検出信号線及び中継端子板を介して電圧計、電圧保護
継電器と接続されている。

【０００６】一方、中継端子板4aにはしゃ断器５を投入
するための図示していない電源と接続された制御電源母
線、しゃ断器の動作状態を検出した信号を伝達する制御
信号線等を接続しており、それらの制御電源線及び制御
信号線は各スイッチギヤ１，１，１夫々に設けている中
継端子板4aと共通に接続されてスイッチギヤ１，１，１
を連系させている。そして制御信号線７及び制御電源線
８は配線上の美観を損なわないように束ねて配線されて
いる。これにより、このスイッチギヤ１，１，１は開閉
用コントロールスイッチ2dを操作してしゃ断器５を投入
すると、主回路の電圧、電流及び負荷電力をメータ類2
a,2a …に表示する。また、過電流又は地絡を保護継電
器2eが検出した場合は過電流又は地絡電流が流れている
しゃ断器５をトリップさせて、過電流又は地絡電流を遮
断して負荷を過電流から保護する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、従来のス
イッチギヤは中継端子板を介してスイッチギヤを相互に
接続できるようにしているから、複数台を並設して連系
する場合はスイッチギヤ相互間を接続する各リード線を
中継端子板にネジ止めしなければならず、煩わしい配線
作業が強いられる。また、３台以上のスイッチギヤを接
続する場合には、所定のスイッチギヤのスイッチギヤ相
互接続用の中継端子板を、他のスイッチギヤの相互接続
用の中継端子板と接続しなければならず、スイッチギヤ
が多数台の場合はその配線が複雑になる。更に、制御信
号線及び制御リレー等の微弱な電流が流れる制御回路部
分が金属ケース内に配線されているため、高電圧が課電
されている主回路からの電磁ノイズの影響等により、補
助リレー等が誤動作する虞れがあるという問題がある。

【０００８】本発明は斯かる問題に鑑み、機器制御モジ
ュールの金属ケースへの装着を簡易に行うことができ
て、さらに、並設するスイッチギヤを相互接続するため
の配線作業に煩わしさがない金属閉鎖形スイッチギヤを
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る金属閉鎖
形スイッチギヤは、しゃ断器が収納されている金属ケー
スと、通電状態の表示及び開閉操作をする表示機器モジ
ュールと、前記しゃ断器及び前記表示機器モジュールの
少なくとも一方を制御する機器制御モジュールとを備え
ている金属閉鎖形スイッチギヤにおいて、前記金属ケー
スの外面に、第１及び第２接触端子部を有するプラグイ
ン接続構造の端子モジュールを備え、前記第１接触端子
部に前記機器制御モジュールが直接プラグイン接続され
ていることを特徴とする。第２発明に係る金属閉鎖形ス
イッチギヤは、前記表示機器モジュールが、前記機器制
御モジュールと分離して前記金属ケースの前面に配置し
てあることを特徴とする。

【００１０】

【００１１】

【作用】第１発明では機器制御モジュールを端子モジュ
ールの第１接触端子部に直接プラグイン接続することに
より、該機器制御モジュールを金属ケースに装着するこ
とができて、機器制御モジュールの金属ケースへの装着
が簡易に行なえ、組立て作業の能率を向上できる。ま
た、端子モジュールの第２接触端子部にコネクタを接続
することにより、複数のスイッチギヤの端子モジュール
相互間を簡単に接続／離脱することができるから、スイ
ッチギヤを他のスイッチギヤと接続して連系させる場
合、簡単に接続できて、その接続操作に煩わしさがな
く、連系するための配線を簡素化できる。

【００１２】第２発明では、金属ケースの前面側で表示
機器モジュールによる表示が行えて、しかも、機器制御
モジュールを例えば金属ケースの外面上部に配置するこ
とができるから、金属ケースの前面部を開閉扉とした場
合においても該開閉扉の重量負担を少なくでき、開閉扉
の開閉操作が行い易いのである。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面により詳
述する。図２は本発明に係る金属閉鎖形スイッチギヤの
斜視図であり、３台のスイッチギヤを並設して中央に位
置するスイッチギヤの前面扉を開いた状態を示してい
る。図３は図２に示すスイッチギヤの配線部分の拡大図
である。

【００１６】３台のスイッチギヤ１，１，１夫々は、同
一構造で構成されている。スイッチギヤ１の金属ケース
1aの前側には開閉自在の前面扉1bを設けている。金属ケ
ース1a内の前側寄りには３台の高圧フィーダ用しゃ断器
５，５，５を上下方向に３段積の状態で適宜間隔を離隔
して配設している。しゃ断器５，５，５の前面側には金
属ケース1a内を安全性及び電磁遮蔽の目的で前側と後側
とに仕切る金属製の仕切板1d (右側のスイッチギヤに図
示) を起立させている。

【００１７】そして仕切板1dの後方には、図示していな
い受配電用変圧器及び図示しない高圧フィーダと接続さ
れる主回路を配線しており、主回路の電流を検出する変
流器６，６，６及び主回路の電圧を検出する図示しない
変成器等を設けている。しゃ断器５，５，５は主回路の
各相回路に介装させており、しゃ断器５，５，５の投入
により負荷への給電を開始し、遮断により負荷への給電
を遮断するようになっている。前面扉1bの前面には主回
路の電圧、電流、負荷電力を表示する電圧計、電流計、
電力計等のメータ類2a及び故障表示器2b、しゃ断器の開
閉状態を表示する開閉状態表示器2c、しゃ断器を開閉す
る開閉用コントロール2d、過電流継電器、地絡継電器等
の保護継電器2e等からなる表示機器モジュール２，２，
２を取付けている。

【００１８】金属ケース1aの上部外面には直方体状の配
線用ダクト10を、その長寸方向へ金属ケース1aの上部端
縁に沿わせて取付けている。配線用ダクト10の前側には
前方に開閉自在の配線ダクト扉10a を取付けており、左
右側の各端部は着脱可能な蓋板10b により開閉可能にな
している。また配線用ダクト10の下面板及び金属ケース
1aの上面板の左右の各端部側には配線用貫通孔1cを開設
している。配線用ダクト10内の後部側にはマザーボード
の役目をする直方体状に形成された端子モジュール４
を、その長寸方向を金属ケース1aの短辺に平行させて起
立した状態で取付けている。この端子モジュール４の前
面には機器制御モジュール３，３，３を挿脱可能に取付
けるためのプラグイン接続構造の第１接触端子部を設け
ており、この第１接触端子部を用いて機器制御モジュー
ル３，３，３を端子モジュール４の前側に取付けてい
る。

【００１９】端子モジュール４の左右の各端部側には、
機器制御モジュール３，３，３から出力される所定の信
号を与えるプラグイン接続構造の３つの第２接触端子部
（以下接触端子部と云う）を縦並びで設けており、夫々
の接触端子部には制御信号線７，７，７に接続したコネ
クタ11,11,11を着脱可能に結合させて取付けている。最
下部の接触端子部には、しゃ断器５を投入するための制
御電源と接続された制御電源母線12に接続したコネクタ
13を着脱可能に結合させて取付けている。制御電源母線
12と接続された制御電源は端子モジュール４を介して機
器制御モジュール３，３，３に与えられるようになって
いる。

【００２０】なお端子モジュール４の左側面に設けた各
接触端子部と、右側面に設けた各接触端子部とは１対１
の対応となっている。機器制御モジュール３，３，３の
前面には制御状態の設定を変更する種々の調整操作部3n
及び補助端子3tを設けている。また端子モジュール４の
上端部には、端子モジュール４の長さ方向に沿って複数
の補助端子4a,4a …を設けている。しゃ断器５，５，５
に制御電源を接続するために、機器制御モジュールから
導出させた制御電源線８，８，８は金属ケース1aの上面
板に設けた配線用貫通孔1c内を通って上面板の下面に沿
って右側内面側に集められており、そこから金属ケース
1aの右側面に沿って下方に向けて配線されている。

【００２１】そして制御電源線８，８，８の端部に接続
したプラグイン接続構造のコネクタ14,14,14をしゃ断器
５，５，５の投入コイル接続端子と結合させている。こ
れにより機器制御モジュール３，３，３がしゃ断器５，
５，５の投入コイルと接続された状態になっている。

【００２２】一方、表示機器モジュール２，２，２に制
御信号を伝送するために機器制御モジュール３，３，３
から導出させた制御信号線７，７，７は金属ケース1aに
設けた配線用貫通孔1c内を通って金属ケース1aの上面板
の下面に沿って左側内面側に集められており、左側内面
から前面扉1bの内面に渡り、その内面に沿って配線さ
れ、制御信号線７，７，７の端部に接続したプラグイン
接続構造のコネクタ15,15,15を表示機器モジュールの接
続端子と結合させている。これにより機器制御モジュー
ル３，３，３を表示機器モジュール２，２，２と接続し
た状態になっている。更に変流器６，６，６と接続する
ために機器制御モジュール３，３，３から導出した信号
検出線16,16,16は、制御電源線８，８，８と同様にして
同方向に配線されて、変流器６，６，６と接続される。

【００２３】次にこのように構成したスイッチギヤの使
用方法を説明する。図２に示すようにスイッチギヤ１を
３台並設し連系する場合は、左側に位置させる２台のス
イッチギヤ１，１の配線用ダクト10,10 の左右側端部の
蓋板を取外す、また最右側に位置させるスイッチギヤ１
の配線用ダクト10の左側端部の蓋板を取外した後に、夫
々の配線用ダクト10,10,10が同一線上に位置するよう
に、スイッチギヤ１，１，１を対接させて並設する。

【００２４】次に高圧フィーダを金属ケース1aの後部側
に引込んで主回路と接続できる状態にし、一方、負荷へ
電力を供給する負荷給電線を金属ケース1aから導出して
図示しない負荷に接続できる状態にする。その後、配線
ダクト扉10a,10a,10a を開いて、スイッチギヤ１，１，
１夫々に設けている端子モジュール４が対抗している端
子モジュール４，４間を、コネクタ11を接続している制
御信号線７及びコネクタ13を接続している制御電源母線
12を介して相互に接続する。これにより３台のスイッチ
ギヤ１，１，１が連系される。次に、最左側のスイッチ
ギヤ１に設けている端子モジュール４の左側の接触端子
部に、図示しない制御電源と接続した制御電源母線のコ
ネクタを結合させて接続する。これにより制御電源（図
示せず）を各スイッチギヤ１，１，１の機器制御モジュ
ール３，３，３…まで供給できる状態になる。

【００２５】このようにした後、前面扉1b及び配線ダク
ト扉9aを全て閉じる。この状態で高圧フィーダにより供
給された高圧電源を主回路に供給し、制御電源を機器制
御モジュール３，３…に供給すると、スイッチギヤ１，
１，１は運転待機状態になる。ここで、いずれかのスイ
ッチギヤ１の開閉用コントロールスイッチ2d,2d,2dを操
作すると、その操作信号は制御信号線７を介して機器制
御モジュール３，３，３へ与えられる。また、機器制御
モジュール３，３，３には変流器６，６，６が検出して
いる電流及びしゃ断器５，５，５の開閉状態を示す信号
等が与えられる。機器制御モジュール３，３，３は与え
られた信号により制御動作し、しゃ断器５，５，５を投
入するための制御電源を制御電源線８，８，８を介して
しゃ断器５，５，５の投入コイル接続端子に与える。

【００２６】そして、通電状態を示す主回路の電圧及び
電流を検出した信号が、機器制御モジュール３，３，３
に与えられ、表示機器モジュール２，２，２を表示動作
させる信号が、制御信号線７，７，７を介して表示機器
モジュール２，２，２に与えられて、メータ類2aに電
圧、電流等を表示する。また負荷に過電流又は地絡電流
が流れたことが保護リレー2e,2e,2eにより検出される
と、機器制御モジュール３，３，３から制御電源線８を
介してしゃ断器５，５，５に与えていた制御電源を遮断
してしゃ断器５，５，５をトリップさせて負荷を過電流
又は地絡電流から保護する。また必要により開閉用コン
トロールスイッチ2dを開路操作した場合は、その操作信
号が機器制御モジュール３，３，３に与えられて、機器
制御モジュールにより、制御電源を遮断してしゃ断器
５，５，５を遮断動作させる。

【００２７】このスイッチギヤによれば、各スイッチギ
ヤの機器制御モジュール相互間を接続他派切離しをする
場合、プラグイン接続構造の端子モジュールで容易に接
続、切離しができ操作に煩わしさがない。また機器制御
モジュールを金属ケースの外に配設したから、金属ケー
ス内の電磁ノイズの影響がなく機器制御モジュールが誤
動作する虞れがない。更に制御信号線と制御電源線とを
区分して、相互に離隔させているから制御電源線から制
御信号線に電磁ノイズが移行しない。更にまた、配線用
ダクトを設けているから、機器制御モジュールは、金属
ケース内外の電磁ノイズの影響をうけることがない。

【００２８】図４は本発明に係る金属閉鎖形スイッチギ
ヤの他の実施例を示す斜視図であり、前面扉を開いた状
態を示している。金属ケース1aの上部外面に、配線用ダ
クト10を設けており、配線用ダクト10内には前側から機
器制御モジュール３，３，３及び端子モジュール４をそ
の順序で配設している。金属ケース1aの前側には上下方
向に３分割しており、前方に各別に開閉可能な前面扉1b
₁ , 1b₂ , 1b₃ を設けている。前面扉1b₁ , 1b₂ , 1b₃
夫々には横長形の表示機器モジュール２，２，２を取付
けている。

【００２９】機器制御モジュール３，３，３の左端部か
ら導出した制御信号線７，７，７は配線用貫通孔1cを通
って金属ケース1aの左側内面側に集められて前面扉1
b₁ , 1b₂ , 1b₃ のヒンジ側を通って表示機器モジュー
ル２，２，２と接続されている。機器制御モジュール
３，３，３の右端部から導出された制御電源線８，８，
８は、配線用貫通孔1cを通って金属ケース1aの右側内面
に沿って配線されている。そしてしゃ断器５，５，５夫
々と対応する高さであり、金属ケース1aの右側内面に取
付けけている接点容量変換モジュール20,20,20を各別に
介してしゃ断器５，５，５の投入コイル接続端子と接続
されている。

【００３０】接点容量変換モジュール20,20,20は、多数
の補助リレーからなり、機器制御モジュール３，３，３
としゃ断器５，５，５とのインタフェイスのためのもの
であって、機器制御モジュールにおける接点容量を増大
させるように補助リレーを介在させた構造となってい
る。端子モジュール４の左側端部及び右側端部には、制
御電源母線12及び制御信号線が接続されている。これら
の制御信号線７及び制御電源線８はプラグイン接続構造
のコネクタにより接続するようにしている。それ以外の
構成は図２に示すスイッチギヤの構成と同様であり、同
一構成部分には同一符号を付している。

【００３１】このように構成したスイッチギヤは、図２
に示すスイッチギヤと同様の動作をする。そして接点容
量変換モジュール20からしゃ断器５までの間が、しゃ断
器５を投入するのに必要な電流が流れるのみであり、そ
れによって制御電源線８から制御信号線７に移行する電
磁ノイズをより少なくできる。

【００３２】図５は本発明に係る金属閉鎖形スイッチギ
ヤの更に他の実施例を示す斜視図である。金属ケース1a
の上部外面に取付けた配線用ダクト10内には端子モジュ
ール４を配設している。端子モジュール４には前側から
順に制御信号線７、制御電源線８及び制御電源母線12
を、プラグイン接続構造のコネクタにより接続してい
る。端子モジュール４の左側端部側に接続している制御
信号線７は配線用貫通孔1cを通って、しゃ断器５，５，
５と同高さ位置で金属ケース1aの左側面に取付けている
機器制御モジュール３，３，３と接続されている。

【００３３】機器制御モジュール３，３，３は制御信号
線７，７，７を介して前面扉1b₁ ,1b₂ , 1b₃ に取付け
ている横長形の表示機器モジュール２，２，２と接続さ
れている。機器制御モジュール３，３，３と接続されて
いる検出信号線16,16,16は変流器６，６，６及び図示し
ない変成器等と接続されている。それ以外の構成は図３
に示したスイッチギヤと同様に構成されており、同一構
成部分には同一符号を付している。このスイッチギヤ
は、図２に示すスイッチギヤと同様の動作をする。

【００３４】このスイッチギヤは機器制御モジュール
３，３，３を各しゃ断器の配設高さ位置に、機器制御モ
ジュール３及び接点容量変換モジュール20をしゃ断器５
と対応づけて配設しているから、しゃ断器５ごとに、そ
の周辺回路を保守、点検する場合には効率的に作業をす
ることができる。

【００３５】図６は本発明に係る金属閉鎖形スイッチギ
ヤのもう１つの他の実施例を示す斜視図である。金属ケ
ース1aの上部外面に取付けた配線用ダクト10内に、前側
から接点容量変換モジュール20,20,20及び端子モジュー
ル４を、その順に並べて一体化して配設している。それ
以外の構成は図５に示したスイッチギヤの構成と同様と
なっており、同一構成部分には同一符号を付している。

【００３６】このスイッチギヤも図２に示したスイッチ
ギヤと同様の動作をする。このスイッチギヤは、接点容
量変換モジュール20,20,20を、配線用ダクト10内の制御
電源母線12を接続している端子モジュール４と一体化し
ているため、制御電源母線12と制御電源線８とを集め
て、制御信号線７とをより分離することができる。これ
により制御電源線８から制御信号線７に移行する電磁ノ
イズを抑制できる。なお、本実施例において示したしゃ
断器、保護継電器等の数は例示であり、その数に何ら限
定されるものではない。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、第１発明によれ
ば、機器制御モジュールを端子モジュールの第１接触端
子部に直接プラグイン接続することにより、該機器制御
モジュールを金属ケースに装着することができるから、
機器制御モジュールの金属ケースへの装着が簡易に行な
え、組立て作業の能率を向上できるのである。 しかも、
端子モジュールの第２接触端子部にコネクタを接続する
ことにより、複数のスイッチギヤの端子モジュール相互
間を簡単に接続／離脱することができるから、スイッチ
ギヤを他のスイッチギヤと接続して連系させる場合、簡
単に接続できて、その接続操作に煩わしさがなく、連系
するための配線を簡素化できる。第２発明によれば、金
属ケースの前面側で表示機器モジュールによる表示が行
えて、しかも、機器制御モジュールを例えば金属ケース
の外面上部に配置することができるから、金属ケースの
前面部を開閉扉とした場合においても該開閉扉の重量負
担を少なくでき、開閉扉の開閉操作が行い易いのであ
る。

【００３８】

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の金属閉鎖形スイッチギヤの斜視図であ
る。

【図２】本発明に係る金属閉鎖形スイッチギヤの一部を
破断して示す斜視図である。

【図３】配線部分の拡大図である。

【図４】本発明に係る金属閉鎖形スイッチギヤの他の実
施例を示す斜視図である。

【図５】本発明に係る金属閉鎖形スイッチギヤの他の実
施例を示す斜視図である。

【図６】本発明に係る金属閉鎖形スイッチギヤの他の実
施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 金属閉鎖形スイッチギヤ 1a 金属ケース ２ 表示機器モジュール ３ 機器制御モジュール ４ 端子モジュール ５ しゃ断器 ７ 制御信号線 ８ 制御電源線 12 制御電源母線 16 検出信号線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 隆文 香川県丸亀市蓬莱町８番地 三菱電機株 式会社 丸亀製作所内 (72)発明者 大河原 正博 香川県丸亀市蓬莱町８番地 三菱電機株 式会社 丸亀製作所内 (56)参考文献 特開 昭47−43939（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−54806（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−89704（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭48−44818（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02B 1/04 H02B 1/20 H02B 1/32

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 しゃ断器が収納されている金属ケース
   と、通電状態の表示及び開閉操作をする表示機器モジュ
   ールと、前記しゃ断器及び前記表示機器モジュールの少
   なくとも一方を制御する機器制御モジュールとを備えて
   いる金属閉鎖形スイッチギヤにおいて、前記金属ケース
   の外面に、第１及び第２接触端子部を有するプラグイン
   接続構造の端子モジュールを備え、前記第１接触端子部
   に前記機器制御モジュールが直接プラグイン接続されて
   いることを特徴とする金属閉鎖形スイッチギヤ。
2. 【請求項２】 前記表示機器モジュールは、前記機器制
   御モジュールと分離して前記金属ケースの前面に配置し
   てある請求項１記載の金属閉鎖形スイッチギヤ。