JP4363230B2 - 受配電設備 - Google Patents

Description

本発明は、受配電設備に係り、特に、屋外あるいは屋内の電気室などに設置されて、受電した電力を負荷などに配電するに好適な受配電設備に関する。

従来、受配電設備としては、筐体内に受電用開閉器、一次側限流ヒューズ、変圧器、二次側開閉器などを配置したものが知られている(特許文献１参照)。この種の受配電設備においては、主回路導体の短絡や地絡などから負荷側の機器を保護するために、変圧器の一次側に限流ヒューズが設けられているとともに変圧器の二次側に二次側機器としての二次側開閉器が設けられている。
特開２００２−３５４６１５号公報(第２頁〜第３頁、図１)

従来技術においては、主回路導体の短絡あるいは地絡事故に対して負荷側の機器を保護することについては配慮されているが、冠水時に、冠水に伴う漏電から機器を保護することについては配慮されていない。すなわち、受配電設備には冠水を検知するための検知器は設置されておらず、受配電設備を管理する管理者が周囲の状況から、冠水に伴う漏電が発生するか否かを判断するしかないのが現状である。しかも、受配電設備を構成する機器の中には手動操作しかできないものが多いため、冠水時に受配電機器を停電させるには、その受配電機器の設置されている場所まで管理者が行って手動操作したり、あるいは、変電所における操作により、送り出しの系統を停電させ、受配電設備下流側の地域全域を停電させたりすることが余儀なくされている。

また、従来の受配電設備は、地上用変圧器を始めとして各種の機器が路上などに設置されることが多く、全ての機器の冠水レベルを個別に管理することは困難である。

また冠水は主に台風や洪水などに伴って起こる可能性が高いため、そのような緊急時に受配電機器の周辺まで管理者が短時間で行くことは困難である。さらに冠水した全ての受配電機器の所まで短時間で行って、受電用開閉器あるいは二次側開閉器を開放するための作業をするには多数の作業者が必要になる。

そこで、受配電機器がある程度冠水しても安全上問題ないようにするために、筐体を完全防水にするかあるいは地面から離れた高い位置に設置する方法が考えられる。

しかし、前者の方法では、筐体が高価になるのに加えて、気密構造になるため、換気効率が悪くなり、機器の性能に悪影響を与える。

一方、後者の方法は、受配電機器自体が大型化し、路上に設置する場合などには、条例などの制限を越える可能性があることや、美観を損ねるなどの問題点がある。

一方、冠水時の事故保護方法として、漏電遮断器を用いて、漏電電流を検出して保護する方法も考えられる。しかし、漏電遮断器の保護する電流は、通常数十ミリアンペアから数百ミリアンペアであるため、受配電機器の下位系統に配置される一般需要家などの漏電遮断器との保護協調が取れず、一般需要家などの漏電事故で受配電機器の漏電遮断器が動作し、受配電機器から電源を供給している地域一帯が停電になる恐れがあるため、使用することは困難である。

本発明の課題は、冠水時に警報を発して災害を最小限に抑制することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、受電用ケーブルに接続された受電用開閉器と、配電用ケーブルに接続された配電用開閉器と、受電用開閉器の受電による電力を変圧して配電用開閉器に出力する変圧器と、受電用開閉器と配電用開閉器及び変圧器を収納する筐体と、筐体内の指定の部位における冠水を検出する冠水センサと、冠水センサの検出出力に応答して警報を出力する警報器とを備え、冠水センサの検出出力に応答して、受電用開閉器と前記配電用開閉器および前記受電用ケーブルに接続された外部開閉器のうちいずれかの開閉器を開放する制御器を備えてなる受配電設備において、冠水センサは、冠水時の漏電電流による発熱を検知する感温素子で構成されてなることを特徴とする。

本発明によれば、災害を最小限に抑制することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す受配電設備の縦断面図、図２は受配電設備の単線接続図である。図１および図２において、受配電設備は、電気室１に設置された筐体２を備えており、筐体２内には受電用開閉器３、限流ヒューズ４、変圧器５、二次側機器としての配電用開閉器６などが収納されている。受配電機器を構成する各種機器は、受電用ケーブル９ａと配電用ケーブル９ｂとを結ぶ回路中に挿入されており、受電用ケーブル９ａは限流ヒューズ４に接続され、配電用ケーブル９ｂは配電用開閉器６に接続されている。なお、受電用ケーブル９ａと配電用ケーブル９ｂは、他の機器との接続部以外は絶縁物で被覆されている。また筐体２内には、筐体内の指定の部位における冠水を検出する冠水センサ８が設けられている。この冠水センサ８は、受配電設備の設置面から１５０ｍｍの部位を冠水レベル７とし、この冠水レベル７の部位まで冠水したときに検出出力を警報器(図示せず)に出力するようになっている。すなわち、本実施例においては、二次側機器としての配電用開閉器６が機器の中で最も低い部位に配置されているため、配電用開閉器６のうち配電用ケーブル９ｂに接続された導体（接続端子）が露出する部位まで冠水したときに、冠水センサ８から検出出力を出力することとしている。

この場合、冠水センサ８の出力を警報器に出力した際、警報器から、筐体２内の機器を監視対象とする監視装置に対して無線で警報を出力する構成を採用することもできる。監視装置が設置されているセンタなどに無線で警報を発することで、管理者による迅速な対応を確実に行なうことが可能になり、冠水時における災害を最小限に抑制することができる。

また、冠水センサ８の検出出力に応答して受電用開閉器３と配電用開閉器６のうちいずれか一方を開放する制御器を設けたり、あるいは、受電用ケーブル９ａに接続された外部開閉器(受配電設備に電力を送り出している系統の開閉器)を開放する制御器を設けたりすることで、冠水による事故を未然に防止することが可能になる。

冠水センサ８としては、例えば、図３に示すように、容器５０内に可動接点５１、固定接点５２を収納したものを用いることができる。容器５０は導入口５０ａ、排出口５０ｂを有し、容器５０の上部側壁面に固定接点５２が固定され、可動接点５１が上下動自在に収納されている。可動接点５１はケーブル５１ａに接続されており、導入口５０ａから導入された水の水位に応じて移動するようになっている。固定接点５２は可動接点５１と相対向して冠水レベルの部位に配置されており、可動接点５１との接触により、冠水検知信号をケーブル５２ａを介して警報器に出力するとともに、子局を介して監視装置などに警報を送信するようになっている。

次に、本発明の第２実施例を図４にしたがって説明する。本実施例は、受配電設備をハンドホール２１の上方に設置し、冠水センサ８の代わりに、冠水センサとしてのフロートスイッチ２２をハンドホール２１内に設置したものであり、他の構成は図１のものと同様である。受電用ケーブル９ａと配電用ケーブル９ｂはその一部がそれぞれハンドホール２１内に設置されており、受電用ケーブル９ａと配電用ケーブル９ｂの端部は、ハンドホール２１に連通する地下孔２３内に配置されている。フロートスイッチ２２は、図５に示すように、容器６０を備えており、容器６０底部には導入口６０ａが形成され、上部側には排出口６０ｂが形成され、この排出口６０ｂには排出管６２が接続されている。排出管６２内にはピストン６４が往復動自在に挿入されており、ピストン６４にはピストンロッド６６が接続されている。ピストンロッド６６は操作ロッドとして受電用開閉器３や配電用開閉器６の操作部に連結されている。すなわち、本実施例においては、冠水時にハンドホール２１内が水で満たされて、容器６０内に水が浸入し、容器６０内の水による水圧Ｐ１を操作力Ｐ２としてピストン６４に付与し、容器６０内の水の水位が冠水レベルに達したときの水圧Ｐ１に伴うピストン６４の上昇移動によって受電用開閉器３や配電用開閉器６を自動的に開放することとしている。

この場合、冠水時に電源を用いることなく、すなわち制御器を用いることなく受電用開閉器３または配電用開閉器６を開放することで、冠水による感電事故を未然に防止することができる。

またフロートスイッチ２２を受配電設備の設置面よりも低い部位であってハンドホール２１の底部側に設置することで、フロートスイッチ２２を受配電設備の設置面に設置したときよりも大きな水圧Ｐ１を得ることができ、結果としてこの大きな水圧Ｐ１を大きな操作力Ｐ２に変換することができる。

また冠水時に配電用開閉器６が冠水レベル７まで浸水したことを検出する冠水センサとしては、図６に示すように、温度センサ４４を用いることができる。この温度センサ４４は、例えば、冠水時の漏電電流による発熱を検知する感温素子で構成することができる。この温度センサ４４は、配電用ケーブル９ｂを配電用開閉器６に接続するための導体（接続端子）４１が冠水し、各導体４１間が水による抵抗４２を介して接続され、各導体４１と筐体２との間に漏電電流４３が流れ、この漏電電流４３の熱による水の温度に応答するようになっている。例えば、温度センサ４４は、水の温度が設定温度に達したときに、冠水検知信号を警報器などに出力するように構成されている。また温度センサ４４を２個相異なる部位に設置し、各温度センサ４４の検出温度の差を基に冠水を検知する構成を採用することもできる。

本実施例においては、冠水時に漏電電流４３として大電流が流れたときに、温度センサ４４の検知出力によって外部へ警報を出力するとともに、受電用開閉器３または配電用開閉器６を自動的に開放することで、災害を最小限に抑制することができるとともに、冠水による感電事故を未然に防止することができる。

本発明の第１実施例を示す受配電設備の縦断面図である。 受配電設備の単線接続図である。 冠水センサの一実施例を示すブロック構成図である。 本発明の第２実施例を示す受配電設備の縦断面図である。 冠水センサの他の実施例を示すフロートスイッチのブロック構成図である。 冠水センサとして温度センサを用いたときの構成説明図である。

符号の説明

１ 電気室
２ 筐体
３ 受電用開閉器
５ 変圧器
６ 配電用開閉器
７ 冠水レベル
８ 冠水センサ
９ａ 受電用ケーブル
９ｂ 配電用ケーブル

Claims (3)

1. 受電用ケーブルに接続された受電用開閉器と、配電用ケーブルに接続された配電用開閉器と、前記受電用開閉器の受電による電力を変圧して前記配電用開閉器に出力する変圧器と、前記受電用開閉器と配電用開閉器及び変圧器を収納する筐体と、前記筐体内の指定の部位における冠水を検出する冠水センサと、冠水センサの検出出力に応答して警報を出力する警報器とを備え、前記冠水センサの検出出力に応答して、前記受電用開閉器と前記配電用開閉器および前記受電用ケーブルに接続された外部開閉器のうちいずれかの開閉器を開放する制御器を備えてなる受配電設備において、
   前記冠水センサは、冠水時の漏電電流による発熱を検知する感温素子で構成されてなることを特徴とする受配電設備。
2. 受電用ケーブルに接続された受電用開閉器と、配電用ケーブルに接続された配電用開閉器と、前記受電用開閉器の受電による電力を変圧して前記配電用開閉器に出力する変圧器と、前記受電用開閉器と配電用開閉器及び変圧器を収納する筐体と、前記筐体内の指定の部位における冠水を検出する冠水センサと、冠水センサの検出出力に応答して警報を出力する警報器とを備え、前記冠水センサの検出出力に応答して、前記受電用開閉器と前記配電用開閉器および前記受電用ケーブルに接続された外部開閉器のうちいずれかの開閉器を開放する制御器を備えてなる受配電設備において、
   前記冠水センサは、水を導入する容器と、前記容器の上部側に形成された排出管内に往復動自在に挿入されたピストンと、前記ピストンに接続されたピストンロッドとを備え、前記ピストンロッドは、操作ロッドとして、前記受電用開閉器と前記配電用開閉器のうちいずれか一方の開閉器に接続されてなることを特徴とする受配電設備。
3. 請求項２に記載の受配電設備において、前記冠水センサの容器は、前記筐体の設置面より低い部位に配置されてなることを特徴とする受配電設備。

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