JP5122627B2

JP5122627B2 - スイッチギヤ

Info

Publication number: JP5122627B2
Application number: JP2010240769A
Authority: JP
Inventors: 優三原; 明史松川; 進小鶴
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: JP2011045238A

Description

この発明はスイッチギヤに関するものである。

スイッチギヤに於いては、主要開閉機器間が接地金属や絶縁物による仕切板によって区画されていて、筐体内部に複数の閉鎖したコンパートメントと呼ばれる隔室が形成されている。このように区画する目的は、操作・保守点検者に対する高圧充電部への接近に対する保護と異物の侵入に対する保護、またスイッチギヤ内部で発生した故障の影響範囲を限定するためである。このようなコンパートメントは、一般に収容する機器によって母線コンパートメント、遮断器コンパートメントおよび負荷側ケーブルコンパートメント等と呼ばれている。一方、筐体自体は必要な構造強度を得るためや製造・組立の都合から、複数個に分割された筐体部分を互いに接合して筐体である外箱を構成するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−４６８２９号公報

従来のスイッチギヤに於いては、遮断器、主母線、変流器、その間の配線導体、導体を絶縁支持する碍子等の主回路電気機器は、接地された金属で閉鎖した筐体内に配置して組立てられている。このため、スイッチギヤの組立作業は困難で時間の掛かるものであり、主回路電気機器や導体等の重量物を移動するのに天井クレーン等の大がかりな運搬補助装置が必要で、数人の作業員が必要であった。また、主回路電気機器の種類によっては筐体の天井部のフレームが障害となってクレーンを使用できないことがあった。

従ってこの発明の目的は、少人数の作業員で短時間に容易に組立でき、安価で筐体の剛性を高くすることができるスイッチギヤを提供するものである。

この発明に係るスイッチギヤは、主母線と外部回路に接続するためのケーブルとの間に接続される主回路を構成する複数の電気機器と、これらの電気機器を収納する筐体とを備えたスイッチギヤに於いて、上記筐体は、上記筐体の外形を区画する外面パネルと、上記電気機器を収納する複数のコンパートメントに上記筐体内部を区画し、上記複数のコンパートメント相互間に装着された仕切壁とを有し、上記電気機器は、遮断器と、上記遮断器に接離し得る第１のブッシングおよび第２のブッシングと、一端で上記第１のブッシングに接続されて他端で上記主母線に接続され得る第１の分岐導体と、一端で上記第２のブッシングに接続され他端で上記ケーブルに接続され得る第２の分岐導体とであり、上記第１のブッシングおよび上記第２のブッシングは、上記仕切壁に取り付けられて支持されており、上記外面パネルは、上記仕切壁の位置に対応した位置に結合縁部を持つ複数のパネル部分を有し、上記筐体は、上記遮断器、上記主母線を収納するコンパートメントと、負荷側のケーブル室を区画するコンパートメントとに分割され、これらのコンパートメント間の上記結合縁部には、コンパートメントの上記仕切壁と、上記第１の分岐導体を絶縁支持する碍子の取付フレームとが取り付けられている。

この発明によるスイッチギヤを示す概略側断面図である。この発明によるスイッチギヤの筐体を示す分解斜視図である。この発明のスイッチギヤの筐体の遮断器室の部分を示す斜視図である。図３の遮断器室に主母線室を結合した状態を示す斜視図である。図４の主母線室に仕切壁と分岐導体とを結合した状態を示す斜視図である。図５の主母線室にケーブル室を結合した状態を示す斜視図である。

実施の形態１．
図１にはこの発明のスイッチギヤを概略側面断面図で示し、図２にはスイッチギヤの筐体１を概略斜視図で示してある。スイッチギヤは、ほぼ直方体の筐体１を備え、筐体１の内部には、遮断器２、制御機器３、主母線４、変流器５６、ケーブル５等のスイッチギヤを構成する複数の電気機器が収納されている。筐体１は、筐体１のほぼ直方体の外形を形成する外箱を構成する外面パネル６を備えていて、この外面パネル６は、前面パネル７、後面パネル８、頂面パネル９、底面パネル１０および２つの側面パネル１１で構成されている。筐体１にはまた様々な仕切壁１２が設けられていて、筐体１の内部を遮断器室１３、制御器室１４、主母線室１５およびケーブル室１６等の複数のコンパートメントに区画して、遮断器２、制御機器３、主母線４、ケーブル５等の複数の電気機器をそれぞれ別個に収納するようにしてある。

図１乃至図６に示す筐体１に於いては、遮断器室１３は矩形の底壁パネル部分１８と、底壁パネル部分１８の側縁から立ち上がった二枚の矩形の側壁パネル部分１９と、側壁パネル部分１９の前部の頂部を互いに連結する頂壁パネル部分２０と、後壁パネル部分２１とによって区画されて形成されている。遮断器室１３の前面は前面開閉扉である前壁パネル部分２２によって閉鎖される。これらのまた後に説明する様々なパネル部分は、いずれも鋼鈑の縁部の少なくとも１つをパネル部分の主面に対してほぼ直角に折り曲げた折曲部を持ったものであり、この折曲部が後に詳述するパネル部分と仕切壁との間の結合縁部１７とされている。

遮断器室１３の頂壁パネル部分２０上には、底壁パネル部分２３、側壁パネル部分２４、頂壁パネル部分２５および後壁パネル部分２６をもち、開放された前面が開閉扉である前壁パネル部分２６ａによって閉ざされた制御器室１４が設けられている。

この説明では制御器室１４がこの段階で遮断器室１３上に設けられるとして説明したが、制御器室１４は他のタイミング、例えば遮断器室１３に主母線室１５が結合された後あるいはそれに更にケーブル室１６が結合された後の段階で結合してもよい。

このように組み合わされた遮断器室１３と制御器室１４との背後には、主母線室１５が配置されて結合されている。主母線室１５は互いに平行な鍵形の二枚の側壁パネル部分２７を備え、側壁パネル部分２７の間には、側壁パネル部分２７の前縁から後退して設けられた前壁パネル部分２８、後壁パネル部分２９、二枚のフラッパ３０を持つ頂壁パネル部分３１および底壁パネル部分３２が配置されて結合されている。底壁パネル部分３２は側壁パネル部分２７の下縁３４から上方に後退して設けられており、後壁パネル部分２９は頂壁パネル部分３１から底壁パネル部分３２までの間を閉塞している。側壁パネル部分２７には主母線４を貫通させるための開口３３が設けられている。

主母線室１５の側壁パネル部分２７は、その後部の下縁３４で遮断器室１３の底壁パネル部分１８の側縁３５にリベット、ねじ、溶接、接着剤等の適当な結合手段４０によって結合されており、その下部の前縁３６と前部の下縁３７とで遮断器室１３の側壁パネル部分１９の後縁３８と上縁３９とにそれぞれ結合されている。

主母線室１５の後方にはケーブル室１６が配置されて結合されている。ケーブル室１６は、二枚の平行な側壁パネル部分４２、フラッパ４３を持つ頂壁パネル部分４４および開口４５を持つ底壁パネル部分４６によって形成されている。ケーブル室１６の前面は開放されている。側壁パネル部分４２の前縁４７は主母線室１５の側壁パネル部分２７の後縁４８に結合されている。

このような構成に於いては、複数のコンパートメントである遮断器室１３、制御器室１４、主母線室１５およびケーブル室１６が、それぞれ前壁パネル部分、後壁パネル部分、頂壁パネル部分、底壁パネル部分および両側壁パネル部分によって区画されていると言うことができる。

また、複数のコンパートメントの前壁パネル部分、後壁パネル部分、頂壁パネル部分、底壁パネル部分および両側壁パネル部分が、適宜互いに組み合わされて結合され、全体として筐体１の前面パネル７、後面パネル８、頂面パネル９、底面パネル１０および２つの側面パネル１１を構成していると言うことができる。

更に、複数のコンパートメントである遮断器室１３、制御器室１４、主母線室１５およびケーブル室１６のそれぞれの壁パネル部分が互いに隣接して重なり合う部分に於いては、いずれか一方の壁パネル部分が省略されて、残された他方の壁パネル部分がコンパートメント間の共通の単一の仕切壁１２となっていると言うこともできる。例えば、遮断器室１３とその後方に配置される主母線室１５との関係では、それらが組み立てられたとき、遮断器室１３の後壁パネル部分２１が主母線室１５の前壁パネル部分の一部としての作用もする共通の単一の仕切壁１２となっている。

また、筐体１の外形を形成する外面パネル６は、仕切壁１２の位置に対応した位置に結合縁部１７（例えば、主母線室１５の側壁パネル部分２７の下縁３４、前縁３６および下縁３７と遮断器室１３の底壁パネル部分１８の側縁３５、後縁３８および上縁３９）を持つ複数のパネル部分に分割されており、仕切壁１２はパネル部分の結合縁部１７に結合されている。

このように構成された筐体１に於いては、図１に示す如く、筐体１内に導入された平行な三本の主母線４に、分岐導体５１が接続されている。分岐導体５１は、主母線室１５とケーブル室１６との間の仕切壁１２である後壁パネル部分２９に支持された取付フレーム５２上の碍子５３によって支持され、それぞれ下方に延びている。取付フレーム５２は、側壁パネル部分２７の接合部４８に取り付けることもできる。分岐導体５１の下端は主母線室１５と遮断器室１３との間で後壁パネル部分２１に取り付けられた第１のブッシング５４の主母線室１５側の端部に接続されている。後壁パネル部分２１にはまた、主母線室１５とケーブル室１６との間で第２のブッシング５５も設けられている。これらの第１および第２のブッシング５４および５５には遮断器室１３内に配置された遮断器２が引き出し可能に接続されている。第２のブッシング５５のケーブル室１６側の端部には変流器５６に接続された分岐導体５７がそれぞれ接続されており、分岐導体５７の他端には外部回路に接続するためのケーブル５が接続されている。変流器５６は、主母線室１５の後壁パネル部分２９に設けられて、後壁パネル部分２９の剛性を高める取付板５６ａによって支持されている。

このように構成されたスイッチギヤの筐体に於いては、筐体が分割された複数のパネル部分を結合して構成されており、その結合部分にコンパートメントを形成するための仕切壁を設けてある。仕切壁は、筐体の結合部に例えば共通のねじ等により仕切り板を一緒に取り付けることもできるし、筐体の結合部の一方を筐体内部に向けて延ばして延長部としてこの延長部に仕切板を取り付けて支持することもできるし、また、筐体の結合部を幅方向に延長して閉鎖して仕切板とすることもできる。

この発明によれば、スイッチギヤの筐体が複数部分に分割されていて、遮断器、主母線等を収納するコンパートメントと、負荷側のケーブル室を区画するコンパートメントとの接続部にコンパートメントの仕切壁、主母線、変流器等の機器取付板、分岐導体を絶縁支持する碍子の取付フレーム等が取り付けられている。このため、筐体の剛性が高くなり、内部故障時の内部圧力の上昇に対しも強度が高いため、パネルの厚さを小さくできる。

また、図１および図３乃至図５に良く示されているように、この発明のスイッチギヤの主回路を構成する電気機器の殆どが主母線室１５を区画する仕切壁１２に取り付けられて支持されている。即ち、主母線４に接続される分岐導体５１は碍子５３および取付フレーム５２を介して主母線室１５の後壁２９に支持され、第１および第２のブッシング５４および５５は遮断器室１３の後壁２１である主母線室１５の前壁２８に支持され、分岐導体５７および変流器５６は取付板５６ａによって主母線室１５の後壁２９に支持されている。

従って、スイッチギヤの組立に当たっては、先に説明したように、図３の遮断器室１３に主母線室１５を組み合わせて結合して分岐導体５１、ブッシング５４および５５をパネル部分で囲って図４の状態とし、更に主母線室１５の後壁２９をねじ等で取り付けて、後壁２９に取付板５６ａを介して変流器５６および分岐導体５７を取り付けて図５に示す遮断器室・主母線室組立体の状態とする。

即ち、この組立作業によれば、図３では先ず周囲が比較的開放されている遮断器室１３の後壁２１にブッシング５４および５５が取付られ、これらブッシングに分岐導体５１が接続されて取付フレーム５２や碍子５３も遮断器室１３に組み立てられた状態になる。次に主母線室１５のパネル部分の結合縁部１７を遮断器室１３の側壁パネル部分２７の結合縁部にねじ等で接合し、分岐導体５１やブッシング５４および５５を覆うと図４の状態となる。取付フレーム５２は側壁パネル部分２７の結合縁部１７にねじ等で結合されて支持されている。次に図５に示すように後壁パネル部分２９を側壁パネル部分２７の結合縁部１７にねじ等で結合し、後壁パネル部分２９の後面（図５で手前の面）に分岐導体５７が固着接続された変流器５６を取付板５６ａを介して取り付けて分岐導体５７を第２のブッシング５５に接続する。

ここまでの遮断器室・主母線室組立体の組立作業は、狭い囲まれた空間内でする必要がない作業で、逆に広い空間で電気機器を取り付けた後にその電気機器をパネルで囲む作業であり、電気機器の組付け作業が容易で、重量のある電気機器も運搬補助器具を有効に利用でき、作業時間も短縮できる。しかも変流器取付フレームなどの電気機器が主母線室１５の仕切壁である後壁パネル部分２９で支持するものであるので、筐体の剛性が高くなる。

図５の遮断器室・主母線室組立体に更に図６に示すようにケーブル室１６を結合して分岐導体５７および変流器５６を覆い、制御器室１４（図２）を結合して各種電気機器間に配線を施せば、図１に示す如きスイッチギヤが得られる。

このように本発明によれば、スイッチギヤに於いては、主回路を構成する電気機器が、筐体内部をコンパートメントに区画する仕切壁に取り付けて支持され、筐体のパネル部分は仕切壁の位置に対応した位置で結合されており、少人数の作業員で短時間に容易に組立でき、安価で筐体の剛性の高いスイッチギヤを得ることができる。

Claims

主母線と外部回路に接続するためのケーブルとの間に接続される主回路を構成する複数の電気機器と、これらの電気機器を収納する筐体とを備えたスイッチギヤに於いて、
上記筐体は、上記筐体の外形を区画する外面パネルと、上記電気機器を収納する複数のコンパートメントに上記筐体内部を区画し、上記複数のコンパートメント相互間に装着された仕切壁とを有し、
上記電気機器は、遮断器と、上記遮断器に接離し得る第１のブッシングおよび第２のブッシングと、一端で上記第１のブッシングに接続されて他端で上記主母線に接続され得る第１の分岐導体と、一端で上記第２のブッシングに接続され他端で上記ケーブルに接続され得る第２の分岐導体とであり、
上記第１のブッシングおよび上記第２のブッシングは、上記仕切壁に取り付けられて支持されており、
上記外面パネルは、上記仕切壁の位置に対応した位置に結合縁部を持つ複数のパネル部分を有し、
上記筐体は、上記遮断器、上記主母線を収納するコンパートメントと、負荷側のケーブル室を区画するコンパートメントとに分割され、
これらのコンパートメント間の上記結合縁部には、コンパートメントの上記仕切壁と、上記第１の分岐導体を絶縁支持する碍子の取付フレームとが取り付けられていることを特徴とするスイッチギヤ。