JP4853016B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
また、インバータユニットを収納する変換器盤について、U,V,Wの各相に対応する複数台の単位インバータユニットを上下段に並べて配列し、盤内の左右に立設した絶縁物製の支柱間に掛け渡したトレー状の棚板に単位インバータユニットを1台ずつ載置支持するようにした構成が知られている(例えば、特許文献1参照)。
次に、前記構成になる電力変換装置の従来例の組立構造を図6(a)〜(c)に示す。図において、1は変圧器盤、2は変換器盤、3は制御・出力盤であり、変圧器盤1には入力変圧器4を、変換器盤2には上下段に並ぶ複数台(図示例は6台)の単位インバータユニット5を、制御・出力盤3には制御部6,出力ケーブル7を個別に収納している。また、変圧器盤1,変換器盤2は盤の天井部に冷却ファン8,9を設置しており、図1(b)で示すように変換盤2については、盤の前面扉2aに開口したフィルタ付きの吸気口2a−1を通じて盤内に取り込んだ外気(冷却空気)を各インバータユニット5に導風し、その排気空気を盤内の後部側に画成した風胴10から冷却ファン9,冷却ファンに接続した排気ダクト(図示せず)を通じて系外に放出するようにしている。
かかる点、図6に示した従来の組立構造では、変換器盤2の盤内に立設した絶縁物製(FRPプラスチックなど)支柱11の間に跨がって大形な金属製のトレー状棚板12を架設した上で、この棚板12の上に単位インバータユニット5を1台ずつ載置して前方へ引き出し可能に支持している。このために、
(1)単位インバータユニットの設置台数が多い大容量のインバータ装置では、多数台の単位インバータユニットを左右列に分けて収納する関係から、盤内に立設する絶縁物支柱の本数が多くなり、また単位インバータユニットごとに金属製の大きな棚板を必要とすることからコスト高となり、総重量も増す。
(2)また、多数台の単位インバータユニットを左右列に分けて盤内に配列した大容量のインバータ装置では、各単位インバータユニットに導風する冷却空気の風量を平均化するために、盤内の後部に画成した風胴(図6の風胴10)をインバータユニットの各列に分けて仕切った上で、各列の風胴と個々に対応する台数の冷却ファンを設けるようにしているが、この構成では盤内の風胴構造が複雑となるほか、冷却ファンの設置台数も増してコスト高となる。
(1)前記支柱を金属製の柱、前記棚部材を左右に分割した金属製のレール状ブラケットとして、該ブラケットが前記支柱に絶縁碍子を介して固定されており、前記各段に並置された前記2台の単位インバータユニットの間が絶縁物製の連結部材を介して相互連結されるとともに、前記2台の単位インバータユニットが前記左右の棚支柱に絶縁碍子を介して固定された前記ブラケットの間に跨がって載置支持されている(請求項1)。
(2)前記支柱を絶縁物製の柱、前記棚部材を左右に分割した金属製のレール状ブラケットとして、該ブラケットが前記支柱に固定されており、前記各段に並置された前記2台の単位インバータユニットの間が絶縁物製の連結部材を介して相互連結されるとともに、前記2台の単位インバータユニットが前記左右の棚支柱に固定された前記ブラケットの間に跨がって載置支持されている(請求項2)。
(3)前項(1)または(2)の構成において、各段ごとに前記連結部材を介して左右に連結された前記2台の単位インバータユニットの冷却体が前記連結部材側に寄せて左右対称位置に配置されるとともに、前記閉鎖盤内の後部には前記2台の単位インバータユニットに対応する共通の風胴が画成されている(請求項3)。
(1)項の構成では、前記支柱を堅牢な金属(鋼材)製の柱、棚部材を左右に分割した金属製の小形なレール状ブラケットとして、該ブラケットを前記支柱に絶縁碍子を介して取付けた上で、各段のインバータユニットを左右のブラケット間に跨がって載置支持したことにより、上下段に並ぶ単位インバータユニットの相互間,およびアース電位の盤との間に所要の絶縁耐力を確保しつつ、機械的に高強度な支持構造を確保できる。しかも、単位インバータユニットを載置する棚部材として、左右に分割したレール状のブラケットを用いることで、従来のトレー状棚板と比べて軽量,かつ低コストとなる。さらに、左右に並ぶ単位インバータユニット相互間の絶縁を確保しつつ、支柱およびブラケットの個数を削減して盤内の省スペース化が図れる。
また、(2)項の構成では、支柱を絶縁物製としたことで前記の絶縁碍子が省略できるほか、棚部材には(1)項と同様なレール状のブラケットを採用したことにより、軽量,低コスト化が図れるとともに、左右に並ぶ単位インバータユニット相互間の絶縁を確保しつつ、支柱およびブラケットの個数を削減して盤内の省スペース化が図れる。
すなわち、この実施例では、左右に振り分けて盤内に敷設した支柱11が金属製(鋼材)であり、各段の支柱11は左右に振り分けて盤内の奥行き方向に敷設されている。また、この金属製の支柱11には単位インバータユニット5を個別に載置支持する棚部材として、断面L形のチャンネル鋼材で作られた左右一対のレール状ブラケット13が絶縁碍子14を介して固定されている。なお、前記支柱11は盤内で縦方向に敷設してもよい。
そして、上下段に並べて盤内に収納する単位インバータユニット5は、各段ごとにそのユニットケースの左右両端を前記のブラケット13に載せて所定の収納位置に載置支持するようにしている。
なお、図中には明示ないが、盤内の後部には図6(b)で示したと同様に、上下段に並ぶ単位インバータユニット5を経由する風胴が左右の各列に対応して画成されており、その風胴に通じて盤の天井には冷却ファン9が設置されている。
また、この実施例では、各段ごとに左右に並ぶ2台の単位インバータユニット5の間が絶縁物製の連結部材15を介して相互連結されており、この連結状態のまま2台のユニット両端部を前記のブラケット13に載せて左右の支柱間に跨がって載置支持している。
ここで、前記の連結部材15,および連結部材15を介して相互連結した単位インバータユニットの組立構造を図5(a)〜(c)に示す。すなわち、連結部材15は図5(c)で示すような断面U字形のFRPプラスチック押出成形品になり、この連結部材15を左右列に並ぶ単位インバータユニット5Lと5Rとの間で前後,中央の三カ所に分散介装してユニットケースの側壁にボルト締結して連結するようにしている。
この実施例では、先記の特許文献1に開示されている構成と同様に、絶縁物製の支柱11を採用しているが、支柱11の設置本数について見ると、左右列の間に立設する支柱11が不要となるので、その分だけ変換器盤2の所要横幅寸法を縮減できて盤内の省スペース,コスト低減化が図れる。また、連結部材15を介して連結した左右2台の単位インバータユニット5を単体として取り扱うことができるので、閉鎖盤へのインバータユニットの組込み,引き出しが簡単に行える。
また、前記の実施例3,実施例4で盤内に収納した単位インバータユニットについて、図5に示した実施例では、左右列の単位インバータユニット5Lと5Rの端子間を電気的に接続する配線を、従来の電線(ケーブル)に代えて導体バー16を用いて相互接続するようにしている。これにより、盤内に電線を引き回す必要もなく配線作業が簡単となるほか、連結部材15を介して連結した左右2台の単位インバータ5L,5Rの間を、導体バー16で接続配線した状態まま単体として取り扱うことができて盤への組込み,取り出しなど、メンテナンス作業時の利便性が向上する。
4 入力変圧器
5 単位インバータユニット
5L 左列側の単位インバータユニット
5R 右列側の単位インバータユニット
5a ユニットケース
5b 冷却体
9 冷却ファン
10 盤内の風胴
11 支柱
13 レール状ブラケット
14 絶縁碍子
15 連結部材
16 導体バー
Claims (3)
- 風冷手段を備えた閉鎖盤の盤内に複数台の単位インバータユニットを2台ずつ上下複数段に並置収納して構築した電力変換装置であって、前記各段ごとに左右に並置した2台の単位インバータユニットを前記閉鎖盤内に配した左右の支柱間に棚部材を介して搭載支持し、前記閉鎖盤の前面側から取り込んだ外気を各インバータユニットに内蔵の冷却体に導風して風冷する電力変換装置において、
前記支柱を金属製の柱、前記棚部材を左右に分割した金属製のレール状ブラケットとして、該ブラケットが前記支柱に絶縁碍子を介して固定されており、
前記各段に並置された前記2台の単位インバータユニットの間が絶縁物製の連結部材を介して相互連結されるとともに、前記2台の単位インバータユニットが前記左右の棚支柱に絶縁碍子を介して固定された前記ブラケットの間に跨がって載置支持されている
ことを特徴とする電力変換装置。 - 風冷手段を備えた閉鎖盤の盤内に複数台の単位インバータユニットを2台ずつ上下複数段に並置収納して構築した電力変換装置であって、前記各段ごとに左右に並置した2台の単位インバータユニットを前記閉鎖盤内に配した左右の支柱間に棚部材を介して搭載支持し、前記閉鎖盤の前面側から取り込んだ外気を各インバータユニットに内蔵の冷却体に導風して風冷する電力変換装置において、
前記支柱を絶縁物製の柱、前記棚部材を左右に分割した金属製のレール状ブラケットとして、該ブラケットが前記支柱に固定されており、
前記各段に並置された前記2台の単位インバータユニットの間が絶縁物製の連結部材を介して相互連結されるとともに、前記2台の単位インバータユニットが前記左右の棚支柱に固定された前記ブラケットの間に跨がって載置支持されている
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の電力変換装置において、各段ごとに前記連結部材を介して左右に連結された前記2台の単位インバータユニットの冷却体が前記連結部材側に寄せて左右対称位置に配置されるとともに、前記閉鎖盤内の後部には前記2台の単位インバータユニットに対応する共通の風胴が画成されていることを特徴とする電力変換装置。
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