JP3699455B2 - 配電盤及びその運用方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビル、マンション等のような建造物の電気室に設けられる受配電設備を構成する配電盤及びその運用方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ビル、マンション等のような建造物の電気室には受配電設備が収容されており、ここから各階の動力、電灯負荷等への電力供給を行っている。
【0003】
図4は従来の受配電設備の単線結線図である。図示するように、受配電設備1′は例えば5つの受配電ユニット2′,3′,4′,5′,6′を備えている。各受配電ユニットは上記建造物に引き込まれた高圧引込線7にそれぞれ接続されており、それぞれ変圧ユニット2a,3a,4a,5a,6a及び配電盤2b,3b,4b,5b,6bを備えている。変圧ユニット2aはヒューズ付き開閉器2a1及び配電用変圧器2a2、変圧ユニット3aはヒューズ付き開閉器3a1及び配電用変圧器3a2、変圧ユニット4aはヒューズ付き開閉器4a1及び配電用変圧器4a2、変圧ユニット5aはヒューズ付き開閉器5a1及び配電用変圧器5a2、変圧ユニット6aはヒューズ付き開閉器6a1及び配電用変圧器6a2を備えている。配電盤2b,3b,4b,5b,6bは、複数個の配線用遮断器2b1,2b1…,3b1,3b1…,4b1,4b1…,5b1,5b1…,6b1,6b1…と、共通母線導体2b2,3b2,4b2,5b2,6b2とをそれぞれ備えている。
【0004】
上記の配電盤は、複数個の配線用遮断器が筐体内に固定された取付板に取り付けられ、図4に示した配電用変圧器に接続される3相の共通母線導体が筐体内に配設され、全ての配線用遮断器の1次側は共通母線導体と3相の分岐導体によりそれぞれ接続されている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
実開平6−52304号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の配電盤を用いた受配電設備においては、例えば受配電ユニット2′を構成する変圧ユニット2aの配電用変圧器2a2が故障して電力が供給できなくなった場合、その受配電ユニット2′に対応する負荷に、他の健全な受配電ユニット3′ないし受配電ユニット6′のいずれかから電力を供給して負荷を一括救済するようにしている。負荷救済時には、他の健全な受配電ユニット、例えば受配電ユニット3′の配電用変圧器3a2の低圧側と故障した受配電ユニット2′の配電盤2bの共通母線導体2b2とを図示しない負荷救済用ケーブルで接続して、受配電ユニット2′が故障しているにも拘わらず、この受配電ユニット2′から電力を供給するようにしている。
【0007】
しかしながら、負荷救済に対応できるように、受配電ユニット2′,3′,4′,5′,6′を構成する変圧ユニットの配電用変圧器2a2,3a2,4a2,5a2,6a2の各容量は負荷率100%を考慮してほぼ2倍としているが、このように容量を2倍とすることは受配電設備のコストアップを招くという問題があり、また、受配電ユニットの数に比例して受配電設備全体のコストアップが比例するという問題がある。
【0008】
本発明の目的は、健全な受配電ユニット(変圧ユニット)のみ、または、健全な変圧ユニットと変圧ユニットと異なる別途準備される救済用電源とから故障した受配電ユニット(変圧ユニット)に対応する負荷に電力を供給して負荷の分割救済が行えるようにし、しかも、変圧ユニット(配電用変圧器)の各容量低減が行えるようにした配電盤を提供することにある。
【0009】
本発明の他の目的は、健全な受配電ユニット(変圧ユニット)のみ、または、健全な変圧ユニットと変圧ユニットと異なる別途準備された救済用電源とから故障した受配電ユニット(変圧ユニット)に対応する負荷に電力を供給して負荷の分割救済が行えるようにし、しかも、変圧ユニット(配電用変圧器)の各容量低減が行えるようにした配電盤の運用方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、電力を供給する2個の変圧ユニットにそれぞれ接続されるようになっていると共に、それぞれ複数個の配線用遮断器を有して変圧ユニット数と同数により構成され、配線用遮断器に負荷が接続されるようになっている配電盤を対象とし、変圧ユニット毎に複数個の配線用遮断器を2個以上の群に分け、群に分けられた配線用遮断器の1次側を群毎にそれぞれ接続させた分割共通母線導体と、隣接する分割共通母線導体間が切り離し自在に接続された母線接続導体とをそれぞれ備え、故障した変圧ユニットに対応して設けられている母線接続導体が負荷救済時に切り離された分割共通母線導体に配線用遮断器を介して接続される負荷に、健全な変圧ユニットと変圧ユニットと異なる別途準備される救済用電源とから電力をそれぞれ供給するように構成されたものである。
【0011】
請求項1に記載の発明においては、電力を供給する2個の変圧ユニットと同数により構成される配電盤に分割共通母線導体を採用したことにより、変圧ユニットの配電用変圧器の各容量低減が行える。
【0012】
請求項2に記載の発明は、電力を供給するN(但し、3以上の整数)個の変圧ユニットにそれぞれ接続されるようになっていると共に、それぞれ複数個の配線用遮断器を有して変圧ユニット数と同数により構成され、配線用遮断器に負荷が接続されるようになっている配電盤を対象とし、変圧ユニット毎に複数個の配線用遮断器を2個以上の群に分け、群に分けられた配線用遮断器の1次側を群毎にそれぞれ接続させた分割共通母線導体と、隣接する分割共通母線導体間が切り離し自在に接続された母線接続導体とをそれぞれ備え、故障した変圧ユニットに対応して設けられている母線接続導体が負荷救済時に切り離された分割共通母線導体に配線用遮断器を介して接続される負荷に、健全な変圧ユニットのみ、または、健全な変圧ユニットと変圧ユニットと異なる別途準備された救済用電源とから電力をそれぞれ供給するように構成されたものである。
【0013】
請求項2に記載の発明においては、電力を供給するN(但し、3以上の整数)個の変圧ユニットと同数により構成される配電盤に分割共通母線導体を採用したことにより、変圧ユニットの配電用変圧器の各容量低減が行える。
【0014】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の配電盤を運用する方法を対象とし、負荷救済時は故障した変圧ユニットに対応して設けられている母線接続導体が分割共通母線導体から切り離され、母線接続導体が切り離された分割共通母線導体は、健全な変圧ユニットと変圧ユニットと異なる別途準備された救済用電源とに電気的にそれぞれ接続され、故障した変圧ユニットに配電用遮断器を介して電気的に接続されている負荷に電力を供給するようにしたものである。
【0015】
請求項3に記載の発明においては、電力を供給する2個の変圧ユニットと同数により構成される配電盤に分割共通母線導体を採用し、切り離された分割共通母線導体が健全な変圧ユニットと変圧ユニットと異なる別途準備された救済用電源とに電気的に接続されることにより、変圧ユニットの配電用変圧器の各容量低減が行え、しかも、故障した変圧ユニットに対応する負荷に電力を供給して負荷の分割救済が行える。
【0016】
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の配電盤を運用する方法を対象とし、負荷救済時は故障した変圧ユニットに対応して設けられている母線接続導体が分割共通母線導体から切り離され、母線接続導体が切り離された分割共通母線導体は、健全な変圧ユニットに電気的にそれぞれ接続されるか、または、健全な変圧ユニットに電気的にそれぞれ接続されると共に、変圧ユニットと異なる別途準備された救済用電源に電気的に接続され、故障した変圧ユニットに配電用遮断器を介して電気的に接続されている負荷に電力を供給するようにしたものである。
【0017】
請求項4に記載の発明においては、電力を供給するN(但し、3以上の整数)個の変圧ユニットと同数により構成される配電盤に分割共通母線導体を採用し、切り離された分割共通母線導体が健全な変圧ユニットに電気的にそれぞれ接続されるか、または、健全な変圧ユニットに電気的にそれぞれ接続されると共に、変圧ユニットと異なる別途準備された救済用電源に電気的に接続されることにより、変圧ユニットの配電用変圧器の各容量低減が行え、しかも、故障した変圧ユニットに対応する負荷に電力を供給して負荷の分割救済が行える。
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係る配電盤を用いた受配電設備の単線結線図である。図2は本発明に係る配電盤の一実施形態を示す概略構成図で、(A)は上面図、(B)は正面図である。図1において、図4と同様に、受配電設備1は5つの変圧ユニット2,3,4,5,6を備え、高圧引込線7にそれぞれ接続されており、それぞれ変圧ユニット2A,3A,4A,5A,6A及び配電盤2B,3B,4B,5B,6Bを備えている。変圧ユニット2Aはヒューズ付き開閉器2A1及び配電用変圧器2A2、変圧ユニット3Aはヒューズ付き開閉器3A1及び配電用変圧器3A2、変圧ユニット4Aはヒューズ付き開閉器4A1及び配電用変圧器4A2、変圧ユニット5Aはヒューズ付き開閉器5A1及び配電用変圧器5A2、変圧ユニット6Aはヒューズ付き開閉器6A1及び配電用変圧器6A2を備えている。配電盤の1つ、例えば、配電盤3Bは、図2に示すように、第1群の配線用遮断器3B11,3B11…及び第2群の配線用遮断器3B12,3B12…が、例えば枠体で構成される収納体3B2内に固定された取付板(図示しない)に取り付けられており、3相の第1の分割共通母線導体3B31,3B31,3B31と、3相の第2の分割共通母線導体3B32,3B32,3B32とが収納体3B2内に配設されている。配線用遮断器3B11,3B11…の1次側は第1の分割共通母線導体3B31,3B31,3B31とそれぞれ接続され、また、配線用遮断器3B12,3B12…の1次側は第2の分割共通母線導体3B32,3B32,3B32とそれぞれ接続されている。第1の分割共通母線導体3B31,3B31,B31の上端には、配電用変圧器3A2からの3相の引き込み用ケーブル8,8,8(1相分のみ表示)が接続され、第1群の配線用遮断器3B11,3B11…及び第2群の配線用遮断器3B12,3B12…の各2次側には、負荷への3相の引き出し用ケーブル9,9,9がそれぞれ接続されている。
【0023】
通常時は、図3(A)に示すように、第1の分割共通母線導体3B31,3B31,3B31(1相分のみ表示)及び第2の分割共通母線導体3B32,3B32,3B32(1相分のみ表示)が、例えば板状の3相の母線接続導体3B4,3B4,3B4(1相分のみ表示)で、例えばボルト(図示しない)によりそれぞれ接続されている。
【0024】
負荷救済時、例えば、受配電ユニット3が故障した場合には、図3(B)に示すように、母線接続導体3B4が第1の分割共通母線導体3B31から切り離され、収納体3B2からはみ出すように第2の分割共通母線導体3B32に接続し直される。また、図2(B)に示した引き込み用ケーブル8が第1の分割共通母線導体3B31の上端から切り離される。その後、これらの母線接続導体3B4,3B4,3B4(1相分のみ表示)に3相の負荷救済用ケーブル10,10,10(1相分のみ表示)の一端は例えばボルト(図示しない)により接続され、他端は他の健全な受配電ユニット、例えば受配電ユニット2の配電用変圧器2A2の低圧側と接続される。また、図示しない負荷救済用ケーブルの一端は、引き込み用ケーブル8が接続されていた第1の分割共通母線導体3B31の上端に接続され、他端は他の健全な受配電ユニット、例えば受配電ユニット4の配電用変圧器4A2の低圧側と接続されて、受配電ユニット3が故障しているにも拘わらず、この受配電ユニット3から電力を供給するようにしている。このように、第1群の配線用遮断器3B11,3B11…及び第2群の配線用遮断器3B12,3B12…を介して受配電ユニット3に対応する負荷に電力を供給して負荷を分割救済できるようになっている。
【0025】
第1の分割共通母線導体3B31及び第2の分割共通母線導体3B32には、図2(B)に示すように、例えばボルト(図示しない)により締め付けて接続するための分割共通母線導体接続用ボルト貫通孔3B30がそれぞれ例えば2個及び4個設けられ、母線接続導体3B4には、図3(A),(B)に示すように、通常時に分割共通母線導体3B31,3B32と接続するため、また、負荷救済時に分割共通母線導体3B32及び負荷救済用ケーブル10,10,10(1相分のみ表示)と接続するために、例えばボルト(図示しない)により締め付けて接続するための分割共通母線・ケーブル導体接続用ボルト貫通孔3B40が例えば10個設けられており、分割共通母線・ケーブル導体接続用ボルト貫通孔3B40は、負荷救済用ケーブル10,10,10(1相分のみ表示)の接続に兼用されている。
【0026】
上記では、各受配電ユニットに対する各負荷を同容量とし、また、複数個の配線用遮断器を同数で2つの群に分けた場合であるので、受配電ユニット2,3,4,5,6を構成する変圧ユニット2A,3A,4A,5A,6Aの配電用変圧器2A2,3A2,4A2,5A2,6A2の各容量は、従来では2倍としているが、1.5倍でよいことになる。
【0027】
また、各受配電ユニットに対する各負荷を同容量とし、また、複数個の配線用遮断器を同数で3つの群に分けた場合、受配電ユニット2,3,4,5,6を構成する変圧ユニットの配電用変圧器2A2,3A2,4A2,5A2,6A2の各容量は、1.33倍でよいことになり、さらに、配線用遮断器を上記のようにして4つの群に分けた場合、受配電ユニット2,3,4,5,6を構成する変圧ユニットの配電用変圧器2A2,3A2,4A2,5A2,6A2の各容量は、1.25倍でよいことになり、分け方に応じて容量低減が図られる。
【0028】
上記のように、5つの受配電ユニットに対し、配線用遮断器を4つの群に分けた場合は、受配電ユニット数5から1を差し引いたことになり、受配電ユニット2,3,4,5,6を構成する変圧ユニットの配電用変圧器2A2,3A2,4A2,5A2,6A2の各容量低減が最大になる。ところで、配電盤の構造、電気室の構造等で制約を受け、配電用変圧器の各容量低減を最大となるように配線用遮断器を分けることができない場合、2または3つの群に分けることになる。
【0029】
上記の実施形態では、配線用遮断器の群数が受配電ユニット数よりも少ない場合であったが、配線用遮断器の群数が受配電ユニット数と同じである場合、受配電ユニット数及び配線用遮断器の群数が例えば2つの場合、負荷救済時に分割共通母線導体の一方を健全な受配電ユニットに接続し、分割共通母線導体の他方を救済用電源、例えば移動式変電所に電気的に接続し、健全な受配電ユニット及び救済用電源から故障した受配電ユニットに対応する負荷に電力を供給するようにしてもよい。このように、全部の負荷を救済することができる。
【0030】
上記の実施形態では、母線接続導体3B4は、負荷救済時に収納体3B2からはみ出すように接続し直されるが、通常時を示す図3(A)のように、収納体2からはみ出さないような配置に接続し直してもよい。
【0031】
また上記の実施形態では、母線接続導体3B4に設けられている分割共通母線・ケーブル導体接続用ボルト貫通孔3B40は、負荷救済用ケーブル10の接続に兼用しているが、兼用しなくてもよく、負荷救済用ケーブルの接続端子専用の貫通孔を、この母線接続導体に別途設けてもよい。
【0032】
さらに上記の実施形態では、負荷救済時に他の健全な受配電ユニットから全部の分割共通母線導体を介して電力を供給するようにしているが、全部の負荷を救済するのではなく、分割共通母線導体のうちの選択された分割共通母線導体、例えば、重要な負荷が接続された分割共通母線導体であってもよい。
【0033】
【発明の効果】
以上のように、請求項1に記載した発明によれば、変圧ユニットの配電用変圧器の各容量低減が行えるので、このように電力を供給する2個の変圧ユニットと同数により構成される配電盤を用いた受配電設備のコストを低減させることができる。
【0034】
請求項2に記載した発明によれば、変圧ユニットの配電用変圧器の各容量低減が最大になるので、このように電力を供給するN(但し、3以上の整数)個の変圧ユニットと同数により構成される配電盤を用いた受配電設備のコストを最大に低減させることができる。
【0035】
請求項3に記載した発明によれば、変圧ユニットの配電用変圧器の各容量低減が行え、しかも、故障した変圧ユニットに対応する負荷に電力を供給して負荷の分割救済が行えるので、このように電力を供給する2個の変圧ユニットと同数により構成される配電盤を用いた受配電設備のコストを低減させることができる。また、負荷の分割救済が行える受配電設備とすることができる。
【0036】
請求項4に記載した発明によれば、変圧ユニットの配電用変圧器の各容量低減が行え、しかも、故障した変圧ユニットに対応する負荷に電力を供給して負荷の分割救済が行えるので、このように電力を供給するN(但し、3以上の整数)個の変圧ユニットと同数により構成される配電盤を用いた受配電設備のコストを低減させることができる。また、負荷の分割救済が行える受配電設備とすることができる。
【0037】
【0038】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る配電盤を用いた受配電設備の単線結線図である。
【図2】 本発明に係る配電盤の一実施形態を示す概略構成図で、(A)は上面図、(B)は正面図である。
【図3】 (A)は通常時の母線接続導体の接続状態を示す詳細図であり、(B)は負荷救済時の母線接続導体の接続状態を示す詳細図である。
【図4】 従来の受配電設備の単線結線図である。
【符号の説明】
1 受配電設備
2,3,4,5,6 受配電ユニット
2A,3A,4A,5A,6A 変圧ユニット
2B,3B,4B,5B,6B 配電盤
2B11,3B11,4B11,5B11,6B11 第1群の配線用遮断器
2B12,3B12,4B12,5B12,6B12 第2群の配線用遮断器
2B31,3B31,4B31,5B31,6B31 第1の分割共通母線導体
2B32,3B32,4B32,5B32,6B32 第2の分割共通母線導体
2B4,3B4,4B4,5B4,6B4 母線接続導体
Claims (4)
- 電力を供給する2個の変圧ユニットにそれぞれ接続されるようになっていると共に、それぞれ複数個の配線用遮断器を有して前記変圧ユニット数と同数により構成され、前記配線用遮断器に負荷が接続されるようになっている配電盤において、
前記変圧ユニット毎に前記複数個の配線用遮断器を2個以上の群に分け、前記群に分けられた前記配線用遮断器の1次側を前記群毎にそれぞれ接続させた分割共通母線導体と、 隣接する前記分割共通母線導体間が切り離し自在に接続された母線接続導体とをそれぞれ備え、
故障した変圧ユニットに対応して設けられている前記母線接続導体が負荷救済時に切り離された前記分割共通母線導体に前記配線用遮断器を介して接続される負荷に、健全な変圧ユニットと前記変圧ユニットと異なる別途準備される救済用電源とから電力をそれぞれ供給するように構成された配電盤。 - 電力を供給するN(但し、3以上の整数)個の変圧ユニットにそれぞれ接続されるようになっていると共に、それぞれ複数個の配線用遮断器を有して前記変圧ユニット数と同数により構成され、前記配線用遮断器に負荷が接続されるようになっている配電盤において、
前記変圧ユニット毎に前記複数個の配線用遮断器を2個以上の群に分け、前記群に分けられた前記配線用遮断器の1次側を前記群毎にそれぞれ接続させた分割共通母線導体と、 隣接する前記分割共通母線導体間が切り離し自在に接続された母線接続導体とをそれぞれ備え、
故障した変圧ユニットに対応して設けられている前記母線接続導体が負荷救済時に切り離された前記分割共通母線導体に前記配線用遮断器を介して接続される負荷に、健全な変圧ユニットのみ、または、健全な変圧ユニットと前記変圧ユニットと異なる別途準備された救済用電源とから電力をそれぞれ供給するように構成された配電盤。 - 請求項1に記載の配電盤を運用する方法であって、
負荷救済時は故障した変圧ユニットに対応して設けられている前記母線接続導体が前記分割共通母線導体から切り離され、
前記母線接続導体が切り離された分割共通母線導体は、健全な変圧ユニットと前記変圧ユニットと異なる別途準備された救済用電源とに電気的にそれぞれ接続され、
前記故障した変圧ユニットに前記配電用遮断器を介して電気的に接続されている負荷に電力を供給するようにした配電盤の運用方法。 - 請求項2に記載の配電盤を運用する方法であって、
負荷救済時は故障した変圧ユニットに対応して設けられている前記母線接続導体が前記分割共通母線導体から切り離され、
前記母線接続導体が切り離された分割共通母線導体は、健全な変圧ユニットに電気的にそれぞれ接続されるか、または、健全な変圧ユニットに電気的にそれぞれ接続されると共に、前記変圧ユニットと異なる別途準備された救済用電源に電気的に接続され、
前記故障した変圧ユニットに前記配電用遮断器を介して電気的に接続されている負荷に電力を供給するようにした配電盤の運用方法。
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