JP5432040B2 - Switchgear - Google Patents

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Description

この発明は、金属閉鎖形のスイッチギヤに関し、特にその放圧部の構造に関するものである。   The present invention relates to a metal-closed switchgear, and more particularly to the structure of the pressure relief part.

従来の放圧板を有するスイッチギヤとしては、例えば、筐体の内部が、複数の遮断器室,制御室,制御機器室,共通放圧室,変流器室,母線室,縦母線室及びケーブル室等に区画され、この内の共通放圧室とケーブル室及び上部遮断器室の天井部に放圧板が設けられたスイッチギヤが開示されている。ケーブル室や上部遮断器室内で事故が発生したときは、それらの室の天井部の放圧板が開放し、直接放圧室を持たない下部遮断器室や縦母線室で発生したアークにより加熱圧縮された空気は、共通放圧室を介して筐体の上部に放圧するようになっている(例えば、特許文献1参照)。
また筐体の天井部の放圧板全体を囲んで衝立を立設したスイッチギヤや、筐体天井部の放圧部全体を覆うダクトを設けたスイッチギヤが開示されている。母線室や遮断器室,ケーブル室内で事故が発生して筐体天井の放圧部から放出される高温のガスが、スイッチギヤの周囲のメンテナンス・スペースへ回り込むことを防止するものである(特許文献2参照)。
更に別の方法として、電気機器収容室に冷却室を連通して設け、冷却室内に不燃性の固体粒状物質からなる多孔質物質を配置し、収容室内のアークによるガス流が冷却室に噴出したとき、高温ガスのエネルギーを多孔質物質で吸収する方法も開示されている(特許文献3参照)。
As a conventional switchgear having a pressure relief plate, for example, the inside of a casing has a plurality of circuit breaker rooms, a control room, a control equipment room, a common pressure relief room, a current transformer room, a bus room, a vertical bus room, and a cable. There is disclosed a switchgear that is partitioned into a chamber and the like, and a pressure relief plate is provided on the ceiling of the common pressure relief chamber, the cable chamber, and the upper circuit breaker chamber. When an accident occurs in the cable room or upper circuit breaker room, the pressure relief plates on the ceilings of those rooms are opened, and heat compression is performed by an arc generated in the lower circuit breaker room or vertical bus room that does not have a direct pressure release room. The air thus discharged is released to the upper part of the housing via the common release chamber (see, for example, Patent Document 1).
Further, there are disclosed a switchgear in which a partition is erected so as to surround the entire pressure relief plate of the ceiling of the casing, and a switchgear provided with a duct that covers the entire pressure relief of the casing ceiling. This prevents high-temperature gas released from the pressure relief part of the ceiling of the case due to an accident in the busbar room, circuit breaker room, or cable room from flowing into the maintenance space around the switchgear (patented) Reference 2).
As another method, a cooling chamber is provided in communication with the electrical equipment storage chamber, a porous material made of non-combustible solid particulate material is disposed in the cooling chamber, and a gas flow caused by an arc in the storage chamber is ejected into the cooling chamber. In some cases, a method of absorbing the energy of high-temperature gas with a porous material is also disclosed (see Patent Document 3).

特開平10−322811号公報(第4頁、図1−2)Japanese Patent Laid-Open No. 10-322811 (page 4, FIG. 1-2) 特開2007−221878号公報(第2頁、図1,図7)JP 2007-221878 (second page, FIGS. 1 and 7) 特表2005−528743号公報(第6頁、図1−3)JP 2005-528743 A (6th page, Fig. 1-3)

特許文献1に示すような従来のスイッチギヤは、内部の短絡事故などによりアークが発生すると、事故発生室の内部圧力が上昇し、その圧力で筐体天井部の放圧板が開放されて内部の高温高圧ガスが外部に放出することで筐体内部の圧力上昇が制限されるようになっている。通常、スイッチギヤが据え付けられている電気室は天井高さが限られており、また、スイッチギヤの高さも所定の寸法が必要なため、電気室の天井が低い場合は、スイッチギヤから電気室天井までの空間距離が小さく、高温高圧ガスが天井で跳ね返り、スイッチギヤの周囲の広い範囲のメンテナンス・スペースへ高温状態のガスが回り込むという問題点があった。   In the conventional switchgear as shown in Patent Document 1, when an arc occurs due to an internal short circuit accident or the like, the internal pressure of the accident occurrence chamber rises, and the pressure relief plate on the casing ceiling is opened by the pressure, and the internal switchgear The rise in pressure inside the housing is restricted by releasing the high-temperature and high-pressure gas to the outside. Normally, the height of the ceiling of the electrical room in which the switchgear is installed is limited, and the height of the switchgear needs to have a predetermined dimension. There was a problem that the space distance to the ceiling was small, the high-temperature high-pressure gas bounced off the ceiling, and the high-temperature gas circulated into a wide maintenance space around the switchgear.

また、特許文献2に示すような従来のスイッチギヤで筐体天井部の放圧部の周囲に衝立を設けたものでは、筐体天井部から放圧された高温高圧ガスの流線を変えて出来るだけ遠くへ流すことにより、周辺の室温空気によりガス温度を下げることでスイッチギヤ近傍のメンテナンス・スペースへの高温ガスの影響を低減することを目的としているが、故障電流が大きく、故障継続時間が長いなど大規模な電気事故を想定する場合には、高温高圧ガスが放出する勢いが大きくなり、高温ガスが天井に衝突して跳ね返ったり、衝立を乗り超えて電気室側壁に反射するなど高温高圧ガスの挙動が複雑になり、衝立による高温ガス流線の制御が難しくなるので、スイッチギヤが設置された電気室の大きさ(特に天井高さ)
を大きくするなど建設工事費が高くなる問題があった。
In addition, in the conventional switchgear as shown in Patent Document 2 where a partition is provided around the pressure relief part of the casing ceiling, the streamline of the high-temperature and high-pressure gas released from the casing ceiling is changed. The purpose is to reduce the influence of hot gas on the maintenance space near the switchgear by lowering the gas temperature with ambient room temperature air by flowing as far as possible, but the fault current is large and the fault duration When a large-scale electric accident such as a long period of time is assumed, the momentum of the high-temperature and high-pressure gas increases, and the high-temperature gas collides with the ceiling and bounces off. Since the behavior of high-pressure gas becomes complicated and it becomes difficult to control high-temperature gas flow lines by partitions, the size of the electrical room where the switchgear is installed (especially the ceiling height)
There is a problem that the construction cost becomes high.

また特許文献2の別の実施例に示されているような、筐体天井部の放圧部周囲の衝立に天井部を設けてダクト状に構成し、放出ガスをそのダクトで誘導することで、電気室内に高温ガスを放出しないようにした従来のスイッチギヤでは、電気室の大きさに対応して、スイッチギヤ内部で発生したアーク事故時におけるスイッチギヤ周辺に対する高温ガスの影響を考える必要は無いが、スイッチギヤが設置される電気室毎に設置するダクトの設計を行う必要があり、ダクト製作コストに加え、電気室への据付工事費の増加など設備全体のコストが大きくなる欠点があった。   Further, as shown in another embodiment of Patent Document 2, a ceiling portion is provided on a partition around the pressure release portion of the casing ceiling portion, and a duct shape is formed, and the released gas is guided by the duct. In conventional switchgear that does not release hot gas into the electrical chamber, it is necessary to consider the effect of hot gas on the periphery of the switchgear in the event of an arc accident occurring inside the switchgear, corresponding to the size of the electrical chamber. However, it is necessary to design a duct to be installed in each electrical room where the switchgear is installed, which has the disadvantage of increasing the cost of the entire facility, such as an increase in installation costs for the electrical room, in addition to the duct manufacturing cost. It was.

更に、特許文献3に示すものでは、電気機器収容室の放圧口外部に軽石やシポレックス(商品名)などの不燃性の多孔質物質を充填して放出される流体エネルギーを吸収する冷却室を設けているが、不燃性多孔質物質を収納するための区画や冷却室が必要なため、電気機器設備が大型化し、据付工事費も含め設備全体のコストアップにつながるという問題点があった。   Furthermore, in the thing shown in patent document 3, the cooling chamber which absorbs the fluid energy discharged | emitted by filling incombustible porous substances, such as a pumice and Sipolex (brand name), in the exterior of the pressure-release opening of an electrical equipment storage chamber is provided. Although it is provided, a compartment and a cooling chamber for storing the non-combustible porous material are necessary, so that there is a problem in that the size of the electric equipment is increased, leading to an increase in the cost of the entire equipment including the installation work cost.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、スイッチギヤの内部アーク事故時に、スイッチギヤに設けた放圧手段から流出する高温ガスのガス温度を下げることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to reduce the gas temperature of the hot gas flowing out from the pressure release means provided in the switch gear in the event of an internal arc accident in the switch gear. .

この発明に係るスイッチギヤは、筐体内が複数のコンパートメントに区画され、主回路部品が収容されたコンパートメントに連通する筐体の天井部に開口部が設けられ、開口部に主回路部品の事故によって発生した高圧・高温のガスを放出させる放圧手段が備えられたスイッチギヤにおいて、放圧手段は、開口部を塞ぐ放圧板と、放圧板の筐体内部側に固着された吸熱部材とを有し、通常時は放圧板により開口部が塞がれており、主回路部品の事故発生時には、異常圧力で放圧板が開放されると共に、開口部に形成されるガス流路内へ吸熱部材が転位し、高温のガスが吸熱部材を通過して冷却されるように構成したものである。   In the switchgear according to the present invention, the inside of the housing is partitioned into a plurality of compartments, and an opening is provided in the ceiling portion of the housing that communicates with the compartment in which the main circuit components are accommodated. In a switchgear equipped with a pressure release means for releasing the generated high-pressure and high-temperature gas, the pressure release means has a pressure release plate that closes the opening and a heat absorption member fixed to the inside of the housing of the pressure release plate. However, the opening is normally closed by the pressure release plate, and when an accident occurs in the main circuit component, the pressure release plate is opened due to abnormal pressure, and the heat absorbing member is inserted into the gas flow path formed in the opening. The dislocation is performed and the high-temperature gas passes through the endothermic member and is cooled.

この発明のスイッチギヤによれば、放圧手段は、開口部を塞ぐ放圧板と、放圧板の筐体内部側に固着された吸熱部材とを有し、通常時は放圧板により開口部が塞がれており、主回路部品の事故発生時には、異常圧力で放圧板が開放されると共に、開口部に形成されるガス流路内へ吸熱部材が転位し、高温のガスが吸熱部材を通過して冷却されるように構成したので、筐体内部のアーク事故時に、吸熱部材が高温のガスに曝されて溶解・蒸発することにより吸熱されてガスの温度を下げて筐体の外部に排出されるため、高温のガスを安全に導くための衝立や排気ダクト、あるいは噴出する高温ガスのエネルギーを吸収するための冷却室等の特別な設備を必要とせずに、スイッチギヤ周囲への高温ガスの影響を低減することが可能となり、安全性及び信頼性が高く、且つ、コンパクトなスイッチギヤを提供することができる。   According to the switchgear of the present invention, the pressure release means includes the pressure release plate that closes the opening and the heat absorbing member that is fixed to the inside of the housing of the pressure release plate, and the opening is normally closed by the pressure release plate. When an accident occurs in the main circuit parts, the pressure release plate is opened with abnormal pressure, the heat absorbing member is displaced into the gas flow path formed in the opening, and high-temperature gas passes through the heat absorbing member. In the event of an arc accident inside the housing, the heat absorbing member is exposed to high-temperature gas and melted / evaporated to absorb the heat, and the gas temperature is lowered and discharged outside the housing. Therefore, without the need for special equipment such as screens and exhaust ducts for safely guiding the hot gas, or cooling chambers for absorbing the energy of the hot gas to be ejected, Impact can be reduced and safety Fine reliable, and it can provide a compact switchgear.

この発明の実施の形態1によるスイッチギヤの側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the switchgear by Embodiment 1 of this invention. 図1の放圧手段部の斜視図である。It is a perspective view of the pressure release means part of FIG. スイッチギヤの内部アーク事故時の様相を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the aspect at the time of the internal arc accident of a switchgear. スイッチギヤの内部アーク事故の模擬実験における、電流,温度,圧力の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of an electric current, temperature, and pressure in the simulation experiment of the internal arc accident of a switchgear. スイッチギヤの内部アーク事故発生時の筐体内部圧力上昇の時系列変化を説明する図である。It is a figure explaining the time-sequential change of the housing internal pressure rise at the time of the internal arc accident of a switchgear. この発明の実施の形態1のスイッチギヤの他の構成例を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the other structural example of the switchgear of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2によるスイッチギヤの放圧手段部の斜視図である。It is a perspective view of the pressure release means part of the switchgear by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2によるスイッチギヤの放圧手段部の他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other example of the pressure release means part of the switchgear by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3によるスイッチギヤの放圧手段部の斜視図である。It is a perspective view of the pressure release means part of the switchgear by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3によるスイッチギヤの放圧手段部の他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other example of the pressure release means part of the switchgear by Embodiment 3 of this invention.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1によるスイッチギヤの側面断面図である。まず図1によりスイッチギヤの内部構成について説明する。
接地金属製の筐体1の内部は複数のコンパートメントに区画されている。図の左方(正面側)には、引出形の遮断器2が収容される遮断器コンパートメント3が配置されており、遮断器2は正面側から引き出し可能となっている。遮断器コンパートメント3の後壁には、上下に所定の間隔を隔てて主回路の断路部4a、4bが固設され、遮断器2の背面に突出した接続端子と着脱可能になっている。そして断路部4a,4bには、その背面側に主回路端子5a,5bが設けられている。
遮断器コンパートメント3の上方は、制御器具(図示せず)が収納される制御機器コンパートメント6となっている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a side sectional view of a switchgear according to Embodiment 1 of the present invention. First, the internal structure of the switchgear will be described with reference to FIG.
The interior of the ground metal casing 1 is partitioned into a plurality of compartments. On the left side (front side) of the figure, a circuit breaker compartment 3 in which a drawer type circuit breaker 2 is accommodated is disposed, and the circuit breaker 2 can be pulled out from the front side. On the rear wall of the circuit breaker compartment 3, disconnecting portions 4 a and 4 b of the main circuit are fixedly provided at a predetermined interval in the vertical direction, and can be attached to and detached from a connection terminal protruding from the back surface of the circuit breaker 2. The disconnecting portions 4a and 4b are provided with main circuit terminals 5a and 5b on the back side.
Above the circuit breaker compartment 3 is a control device compartment 6 in which a control instrument (not shown) is accommodated.

遮断器コンパートメント3の背面側上方は、三相の母線7が支持碍子8に支持されて配設された母線コンパートメント9となっており、遮断器2の一端側に接続された断路部4aの主回路端子5aと母線7とが分岐導体10で接続されて収容されている。
母線コンパートメント9の後方及び下方は、負荷側のケーブル11が収容されるケーブルコンパートメント12である。遮断器2の他端側に接続された断路部4bの主回路端子
5bとケーブル11とは負荷側導体13で接続され、負荷側導体13の途中には変流器1
4が貫通して設けられている。また主回路端子5bには、負荷側導体13を介して接地開閉器15が接続されている。
Above the rear side of the circuit breaker compartment 3 is a bus compartment 9 in which a three-phase bus 7 is supported by a support insulator 8 and is arranged in the main part of a disconnecting portion 4 a connected to one end of the circuit breaker 2. The circuit terminal 5a and the bus 7 are connected and accommodated by the branch conductor 10.
Behind the bus compartment 9 is a cable compartment 12 in which the load-side cable 11 is accommodated. The main circuit terminal 5b of the disconnecting portion 4b connected to the other end side of the circuit breaker 2 and the cable 11 are connected by a load-side conductor 13, and the current transformer 1 is in the middle of the load-side conductor 13.
4 is provided penetrating. A ground switch 15 is connected to the main circuit terminal 5b via a load-side conductor 13.

筐体1の正面側にはヒンジにより開閉する扉16が設けられており、遮断器コンパートメント3,制御機器コンパートメント6,母線コンパートメント9及びケーブルコンパートメント12の各コンパートメントは独立した室を構成している。
主回路部品が収納されるコンパートメントである遮断器コンパートメント3、母線コンパートメント9及びケーブルコンパートメント12は、筐体1の天井部の天板に連通しており、各コンパートメントの天板に設けられた開口部1a,1b,1cには、以下に説明
するような放圧手段17が備えられている。
A door 16 that is opened and closed by a hinge is provided on the front side of the housing 1, and each of the circuit breaker compartment 3, the control equipment compartment 6, the bus compartment 9, and the cable compartment 12 constitutes an independent chamber.
The circuit breaker compartment 3, the bus compartment 9, and the cable compartment 12, which are the compartments in which the main circuit components are stored, communicate with the top plate of the ceiling of the housing 1, and the openings provided in the top plate of each compartment 1a, 1b, and 1c are provided with a pressure releasing means 17 as described below.

なお、図1に示す筐体1の内部構成は、一例を示すものであり、図の配置構成に限定するものではない。通常は遮断器等の引出機器を収容するコンパートメント、母線コンパートメント、ケーブルコンパートメント及び制御機器コンパートメントで構成されるが、ケーブルコンパートメントが無い場合もあり、またこれら以外の構成でも良い。いずれの場合も、事故時に高圧・高温のガスが発生する虞のある主回路部品が収納されたコンパートメントに放圧手段を設けるものである。   Note that the internal configuration of the housing 1 illustrated in FIG. 1 is an example, and is not limited to the arrangement configuration illustrated. Usually, it is composed of a compartment for accommodating a drawing device such as a circuit breaker, a bus compartment, a cable compartment and a control device compartment, but there may be no cable compartment, and other configurations may be used. In either case, the pressure release means is provided in a compartment in which main circuit components that may generate high-pressure and high-temperature gas in the event of an accident are stored.

図2は、図1の放圧手段17の詳細を示す斜視図である。なお、各コンパートメントに設ける放圧手段17は、開口部の大きさによって大きさが変わる場合があるが、基本的には同形状なので、以下の説明においては、同じ放圧手段として説明する。
図2において、放圧手段17は、開口部1a,1b,1cをそれぞれ覆う部分となる放
圧板18と、放圧板18の片面(筐体1の内部側になる面)に固着された吸熱部材であるフィン19とで構成されている。このフィン19の部分が本発明の特徴部分である。
FIG. 2 is a perspective view showing details of the pressure release means 17 of FIG. In addition, although the magnitude | size of the pressure release means 17 provided in each compartment may change with the magnitude | sizes of an opening part, since it is fundamentally the same shape, it demonstrates as the same pressure release means in the following description.
In FIG. 2, the pressure release means 17 includes a pressure release plate 18 that is a portion covering each of the openings 1 a, 1 b, and 1 c, and a heat absorbing member that is fixed to one side of the pressure release plate 18 (a surface on the inner side of the housing 1). It is comprised with the fin 19 which is. The fin 19 is a feature of the present invention.

放圧板18は、フィン19が固着される可動部18aと、筐体1の天板にボルトなどの締結部材あるいは溶接や接着などの手段で接合される固定部18bと、スリットなどで一部の強度を弱くして折れ曲がりやすくした折曲部18cとを有している。固定部18bが筐体1に取り付けられ、筐体1の内部圧力上昇時には折曲部18cの部分を中心として、可動部18aが固定部18bに対して外側に「く」の字状に折れ曲がるように、塑性変形させる構造としている。
取付穴18dは、例えばボルトやリベットで筐体1の天板に固定部18bを固着するときに使用する穴であり、固定部18bを筐体1の天板に溶接や接着で固着する場合には、この取付穴18dは不要である。
The pressure relief plate 18 includes a movable portion 18a to which the fins 19 are fixed, a fixing portion 18b joined to the top plate of the housing 1 by means of a fastening member such as a bolt or welding or adhesion, and a part of the slit 18 or the like. And a bent portion 18c which is weakened and easily bent. The fixed portion 18b is attached to the housing 1, and when the internal pressure of the housing 1 increases, the movable portion 18a bends outwardly with respect to the fixed portion 18b in a “<” shape around the bent portion 18c. Further, the structure is plastically deformed.
The mounting hole 18d is a hole used when the fixing portion 18b is fixed to the top plate of the housing 1 with, for example, bolts or rivets. When the fixing portion 18b is fixed to the top plate of the housing 1 by welding or bonding, The mounting hole 18d is not necessary.

折曲分18cは、(動作については後述するが)正常運転中では図のようにフラットな状態であり、スイッチギヤの筐体1内部で事故が発生したときには、この部分が図1の天板部に破線で示したような状態に曲げられる。すなわち、一般のヒンジと同じような機能であり、当然、ヒンジを取り付けて構成しても良い。但し、放圧手段17は事故が発生したときにしか機能しないので、部材の再利用をあまり考える必要がないため、コスト低減の観点から、スリットをいれて塑性変形させる構造を採用したものを例示している。   The bent portion 18c is flat as shown in the figure during normal operation (although the operation will be described later). When an accident occurs inside the switchgear housing 1, this portion is the top plate of FIG. It is bent into a state as indicated by a broken line in the part. That is, the function is the same as that of a general hinge, and of course, the hinge may be attached. However, since the pressure release means 17 functions only when an accident occurs, it is not necessary to consider the reuse of the members so much. From the viewpoint of cost reduction, an example adopting a structure in which a slit is inserted and plastically deformed is illustrated. doing.

フィン19は、図2に示すように、略1/4円の扇形をした複数の金属薄板からなり、放圧板18の面に垂直に、且つ、折曲部18cの折曲軸方向に、細隙を空けて並べて配置して放圧板18に立設されている。なお、期待する冷却効果と設置する部分のスペースの確保ができれば1/2円の半円状でも良く、あるいは、1/4円より鋭角の扇形状のものでもよい。
いずれの場合でも、放圧手段17が動作して放圧板18が折曲部18cを起点にして端部が外側に開くときに、開口部1a〜1cに干渉しない形状とし、且つ、動作状態(図1
に破線で示す状態)では、フィンの細隙に内部ガスが通過可能に構成されている。
As shown in FIG. 2, the fin 19 is made of a plurality of thin metal plates having a substantially circular shape of a circle, and is perpendicular to the surface of the pressure release plate 18 and in the direction of the folding axis of the folding portion 18 c. Are arranged side by side and are erected on the pressure release plate 18. If the expected cooling effect and the space for the installation part can be ensured, it may be a semicircular shape of 1/2 circle, or it may be a fan shape with a sharper angle than 1/4 circle.
In any case, when the pressure release means 17 operates and the pressure release plate 18 opens outward from the bent portion 18c, the shape is set so as not to interfere with the openings 1a to 1c, and the operating state ( FIG.
In a state indicated by a broken line in FIG. 2, the internal gas can pass through the fin gap.

次にスイッチギヤの筐体内部でのアーク事故時の様相を図3に基づき説明する。
スイッチギヤ内部で主回路の電気事故が発生すると、その部分にアークが発生してその部分は約1〜2万度Cのプラズマ状態となるため、事故が発生したコンパートメント内のアーク周辺空気が急激に加熱されて膨張し、当該コンパートメント内部の圧力は急激に上昇する。この状態が図3に示す「圧縮相」である。このとき、例えば、正面の扉16などの損傷や破壊に至らないような筐体内圧力上昇に制限するように、放圧手段17の開放圧力が設計されており、通常は事故発生後、約10〜10数ミリ秒程度で、当該コンパートメントの放圧手段17が開放する。
Next, the appearance at the time of an arc accident inside the switchgear casing will be described with reference to FIG.
When an electrical accident occurs in the main circuit inside the switchgear, an arc is generated in that part, and the part is in a plasma state of about 1 to 20,000 degrees C. Therefore, the air around the arc in the compartment where the accident occurred suddenly When heated, the pressure in the compartment rises rapidly. This state is the “compressed phase” shown in FIG. At this time, for example, the release pressure of the pressure release means 17 is designed so as to limit the pressure increase in the housing so as not to damage or destroy the front door 16 or the like. In about 10 to several milliseconds, the pressure release means 17 of the compartment opens.

放圧手段17が開放すると、当該コンパートメント内で加熱され圧縮された空気と、アークで溶融した金属や塗装皮膜および絶縁物などの蒸気が混合した高圧・高温のガスが、筐体1の開口部から放圧手段を通りスイッチギヤの外部へ噴出する。この状態が「膨張相」である。
その後に、噴出した高圧・高温のガスが周囲の空気内に拡散して行くが、この状態が「放射相」である。この時には当該コンパートメント内の空気は、そのほとんどが一気に放出されるため、当該コンパートメント内は急激に圧力が下がる。この時間は、約10〜10数ミリ秒である。
コンパートメント内の空気温度は圧力上昇に対し若干遅れて上昇することが知られている。
When the pressure release means 17 is opened, a high-pressure and high-temperature gas in which air heated and compressed in the compartment is mixed with steam such as a metal melted by an arc, a coating film, or an insulator is formed in the opening of the housing 1. From the pressure relief means to the outside of the switchgear. This state is the “expanded phase”.
After that, the ejected high-pressure and high-temperature gas diffuses into the surrounding air, and this state is the “radiation phase”. At this time, most of the air in the compartment is released at a time, and therefore the pressure suddenly drops in the compartment. This time is about 10 to several tens of milliseconds.
It is known that the air temperature in the compartment rises slightly behind the pressure rise.

図4は、(社)電気学会の放電・静止器・開閉保護合同研究会で発表された論文(ED
−08−79)からの引用であり、スイッチギヤのモデルで比較的小規模の事故を模擬した実験例での、電流と筺体内圧力と筺体内空気温度の経時変化を示す図である。
筺体内圧力は、事故電流の通電開始後、事故電流により発生したアーク周辺の空気が瞬時に加熱され急激に膨張するため、この衝撃波を伴った圧力が放圧手段まで音速で伝播して、放圧手段は最初の衝撃圧力により約5ミリ秒で開放し、その後、通電開始後約7ミリ秒に圧力上昇の最高値となり、通電開始後約26ミリ秒後には筺体内部の高圧ガスは放出されるため、圧力上昇値は0になり、その後若干の負圧になっていることがわかる。
また筺体内の空気温度は、事故電流通電開始後、徐々に上昇して、放圧手段の開放から約25ミリ秒遅れて、通電開始後約30ミリ秒程度で最高温度になっている。もちろん、ガス温度の測定には計測器の応答時間遅れがあるので、実際の温度上昇時間は、上記時間よりは若干早いが、その時間遅れを加味しても、圧力上昇時間よりは若干遅れることは、本論文の理論的計算からも証明されている。
Fig. 4 shows a paper (ED) presented at the Joint Discharge, Stationary, Opening and Shutting Protection Research Group of the Institute of Electrical Engineers of Japan
-08-79) is a graph showing changes over time in current, housing pressure and housing air temperature in an experimental example simulating a relatively small-scale accident with a switchgear model.
Since the air around the arc generated by the accident current is instantaneously heated and suddenly expands after the start of energization of the accident current, the pressure inside the enclosure is propagated to the pressure release means at the speed of sound and released. The pressure means is released in about 5 milliseconds by the first impact pressure, and then reaches the maximum value of the pressure increase in about 7 milliseconds after the start of energization. After about 26 milliseconds after the start of energization, the high-pressure gas inside the enclosure is released. Therefore, it can be seen that the pressure increase value becomes 0 and then becomes a slight negative pressure.
The air temperature in the housing gradually increases after the accident current energization is started, is about 25 milliseconds after the release of the pressure release means, and reaches a maximum temperature in about 30 milliseconds after the energization is started. Of course, there is a delay in the response time of the instrument in measuring the gas temperature, so the actual temperature rise time is slightly earlier than the above time, but even if the time delay is taken into account, it is slightly behind the pressure rise time. Is proved from the theoretical calculation in this paper.

電気事故が発生した場合は、その事故状況として主回路の異常電流通過や異常電圧の状態を変流器や計器用変圧器で検出して保護リレーが動作し、保護リレーの出力信号により、事故区分の関連遮断器が開放されて事故回路を切り離すので、事故の継続時間は、保護リレーの動作時間と遮断器の遮断時アーク時間の和である。
地絡事故、短絡事故などの電気事故の種類や保護協調による保護リレーの動作時間設定により異なるが、一般的には、約百数十ミリ秒から1秒くらいまでの範囲である。スイッチギヤの規格IEC62271−200においても、試験条件として、0.1秒、0.5秒、1.0秒を選択するようにしており、最大は1.0秒程度継続することを想定している。したがって、電気事故により発生したアークは、自己消弧しない限り、事故継続時間の間はアークが継続して発生している可能性がある。
When an electrical accident occurs, the current status of abnormal current passing or abnormal voltage in the main circuit is detected by a current transformer or instrument transformer, and the protective relay operates. Since the relevant circuit breaker of the section is opened and the fault circuit is disconnected, the duration of the fault is the sum of the operating time of the protection relay and the arc time when the circuit breaker is cut off.
Although it depends on the type of electrical accidents such as ground faults and short circuit accidents, and the operation time setting of protection relays through protection coordination, it is generally in the range of about a few tens of milliseconds to about 1 second. Also in the switch gear standard IEC62271-200, 0.1 seconds, 0.5 seconds, and 1.0 seconds are selected as test conditions, and the maximum is assumed to last about 1.0 seconds. Yes. Therefore, an arc generated by an electrical accident may be continuously generated during the accident duration unless self-extinguishing is performed.

このため、放圧板が開放して「膨張相」で高圧ガスが一旦放出された後の「放射相」で周辺空間への拡散冷却する過程においてもスイッチギヤの内部でアークは継続して、コンパートメント内の金属類や、絶縁物類を燃焼・溶解し続ける。これにより、わずかに残った空気と、当該コンパートメント内が負圧になることでコンパートメント区画の隙間や筐体の隙間から取り込まれる空気をさらに加熱して、燃焼・溶融蒸気とともに放圧口から放出され続ける状態が続く。
この時の放出ガス温度は、事故の規模や事故継続時間によっては、数千度Cにもなることがあり、この状態が「熱相」である。上述の故障除去時間が長い場合は、「熱相」の状態が長く継続することになる。
For this reason, the arc continues inside the switchgear even in the process of diffusion cooling to the surrounding space in the “radiation phase” after the high pressure gas is released in the “expansion phase” once the release plate is opened, and the compartment Continue to burn and melt the metals and insulators inside. As a result, the air that remains slightly and the air taken in from the gaps in the compartments and the housing due to the negative pressure in the compartment are further heated and released from the pressure relief outlet along with the combustion and molten steam. The state to continue continues.
The released gas temperature at this time may be several thousand degrees C depending on the scale of the accident and the duration of the accident, and this state is the “thermal phase”. When the above-described failure removal time is long, the “thermal phase” state continues for a long time.

図5は、上記説明の「圧縮相」,「膨張相」,「放射相」,「熱相」の時間経過と筺体内部圧力Pの状況を示す図である。圧力Pが低下した後も、熱相が長く継続していることが分かる。従って、「熱相」継続時間が終了するまで、放出されるガスを効率よく冷却することが、スイッチギヤの保全において非常に重要である。   FIG. 5 is a diagram showing the time course of the “compression phase”, “expansion phase”, “radiation phase”, and “thermal phase” in the above description and the situation of the internal pressure P of the enclosure. It can be seen that the thermal phase continues for a long time even after the pressure P decreases. Therefore, it is very important in maintenance of the switchgear to efficiently cool the released gas until the “thermal phase” duration ends.

次に、事故が発生した時の、本実施の形態に係る図2に示す放圧手段17の、放圧板18とフィン19の動作と作用について説明する。
放圧板18は、通常運転時には、筺体1の主回路コンパートメント、すなわち、遮断器コンパートメント3,母線コンパートメント9及びケーブルコンパートメント12の各天井部天板に設けた開口部1a,1b,1cに対し、スイッチギヤの上方からの落下物や塵
埃が筺体1内部に侵入しないように閉鎖している。
Next, the operation and action of the pressure release plate 18 and the fin 19 of the pressure release means 17 shown in FIG. 2 according to the present embodiment when an accident occurs will be described.
During normal operation, the pressure relief plate 18 is a switch for the openings 1a, 1b, 1c provided in the main circuit compartment of the housing 1, that is, the ceiling top plates of the circuit breaker compartment 3, the bus compartment 9 and the cable compartment 12. It is closed so that falling objects and dust from above the gear do not enter the inside of the housing 1.

ここで、例えば、遮断器コンパートメント3の内部で電気事故が発生した場合に、主回路の相間あるいは主回路の充電部と接地金属の間にアークが発生し、遮断器コンパートメント3の内部で爆発的な圧力上昇が生じて、まず「圧縮相」の状態となる。その衝撃的な圧力上昇によりスイッチギヤの天井部に設けた放圧手段17の放圧板18の可動部18a
が、内部側に固着したフィン19と一体で、折曲部18cを起点としてほぼ90度外側に折れ曲がり、遮断器コンパーメント3の天井の開口部1aが開放される。可動部18aの
開放動作に連動してフィン19も同時に動くので、フィン19が開口部1aに形成される
ガス流路内へ転位し、その後、フィン19を通過して高圧・高温のガスが噴出する「膨張相」の状態となる。
この後の「放射相」および「熱相」における開口部1aから噴出する高圧・高温のガス
はフィン19の隙間を通過して、その際にフィン19の表面を溶融させる。このとき、溶融時の溶解熱が奪われることにより高温のガスは冷却されて、周囲の空間に排出される。
Here, for example, when an electrical accident occurs inside the circuit breaker compartment 3, an arc is generated between the phases of the main circuit or between the charged part of the main circuit and the ground metal, and explosive inside the circuit breaker compartment 3. As a result, a pressure rise occurs, and a “compressed phase” state is first obtained. The movable part 18a of the pressure release plate 18 of the pressure release means 17 provided on the ceiling part of the switchgear due to the shocking pressure rise.
However, it is integral with the fin 19 fixed to the inner side and bends approximately 90 degrees outward from the bent portion 18c, and the opening 1a on the ceiling of the circuit breaker compartment 3 is opened. Since the fin 19 moves simultaneously with the opening operation of the movable portion 18a, the fin 19 is transferred into the gas flow path formed in the opening 1a, and then the high-pressure and high-temperature gas is ejected through the fin 19. It becomes the state of the “expanded phase”.
The high-pressure and high-temperature gas ejected from the opening 1a in the “radiation phase” and “thermal phase” thereafter passes through the gaps of the fins 19 and melts the surface of the fins 19 at that time. At this time, the heat of melting at the time of melting is taken away, so that the high-temperature gas is cooled and discharged to the surrounding space.

母線コンパートメント9およびケーブルコンパートメント12の内部で電気事故が発生した場合も、遮断器コンパートメント3の場合と同様に、各々のコンパートメントに対応して設けた放圧手段17が作動し、そのフィン19が同様に機能する。   When an electrical accident occurs inside the busbar compartment 9 and the cable compartment 12, as in the case of the circuit breaker compartment 3, the pressure release means 17 provided corresponding to each compartment is operated, and the fins 19 are the same. To work.

上記のように、放圧手段17に吸熱部材であるフィン19を設けたことにより、スイッチギヤの内部アーク事故で発生した高圧高温のガスの温度が、フィン19によって下げられて筐体外部に排出されるため、スイッチギヤ周辺のメンテナンス・スペースへの高温ガスの廻り込みを防止できることになる。これにより、背景技術の項で説明した、高温ガスの流線を変更するためのスイッチギヤ天井の衝立や、高温ガスを閉じ込めて電気室外部へ廃棄するダクト、あるいは放圧口から噴出する高温ガスのエネルギーを吸収するためにスイッチギヤの放圧口の外側に設けた冷却室等の特別な設備が不要となる。このため、現地での付加工事が発生せず、工場での製作品質をそのまま確保できるため、信頼性に優れたスイッチギヤを小形で提供できる。また、輸送・据付などの工事費のコスト低減が図られ、更に、スイッチギヤを収納する電気室も小さくすることが可能となる。   As described above, by providing the fin 19 as the heat absorbing member in the pressure release means 17, the temperature of the high-pressure and high-temperature gas generated in the switchgear internal arc accident is lowered by the fin 19 and discharged to the outside of the housing. Therefore, the hot gas can be prevented from entering the maintenance space around the switchgear. As a result, as described in the background art section, the switchgear ceiling screen for changing the streamline of the hot gas, the duct that traps the hot gas and discards it outside the electric room, or the hot gas that is ejected from the pressure release port In order to absorb this energy, special equipment such as a cooling chamber provided outside the pressure release port of the switch gear is not required. For this reason, no additional construction is required on site, and the production quality at the factory can be secured as it is, so that a switch gear with excellent reliability can be provided in a small size. In addition, the cost for construction such as transportation and installation can be reduced, and the electrical room for storing the switchgear can be made smaller.

次に、放圧手段17の筐体1への取り付け構造の他の例について説明する。
図6は、図1で示したスイッチギヤとほぼ同等の構成であるが、放圧手段17の取付部は、筺体1の天井部の開口部1a〜1cに、放圧手段17に固着したフィン19が収まる箱部20を設け、その箱部20の上面に放圧板18を取り付けることで、放圧手段17部をユニット化したものである。事故時の高温ガス冷却効果は図1の場合と同様なので説明は省略する。
この構成によれば、スイッチギヤの形態によって筺体内部の主回路とフィン19の間の絶縁距離確保を、各々でその都度確認する必要が無くなり、更に、設計の標準化による信頼性向上、部品の標準化、モジュール生産での生産性向上などの利点がある。
Next, another example of the structure for attaching the pressure release means 17 to the housing 1 will be described.
FIG. 6 shows a configuration substantially the same as that of the switch gear shown in FIG. 1, but the attachment portion of the pressure release means 17 is a fin fixed to the pressure release means 17 in the openings 1 a to 1 c of the ceiling portion of the housing 1. A box part 20 in which 19 is accommodated is provided, and a pressure release plate 18 is attached to the upper surface of the box part 20 so that the pressure release means 17 part is unitized. The hot gas cooling effect at the time of the accident is the same as in FIG.
According to this configuration, it is not necessary to confirm the insulation distance between the main circuit inside the housing and the fin 19 each time depending on the form of the switchgear, and further, the reliability is improved by the standardization of the design, and the parts are standardized. There are advantages such as productivity improvement in module production.

以上のように、実施の形態1のスイッチギヤによれば、筐体内が複数のコンパートメントに区画され、主回路部品が収容されたコンパートメントに連通する筐体の天井部に開口部が設けられ、開口部に主回路部品の事故によって発生した高圧・高温のガスを放出させる放圧手段が備えられたスイッチギヤにおいて、放圧手段は、開口部を塞ぐ放圧板と、放圧板の筐体内部側に固着された吸熱部材とを有し、通常時は放圧板により開口部が塞がれており、主回路部品の事故発生時には、異常圧力で放圧板が開放されると共に、開口部に形成されるガス流路内へ吸熱部材が転位し、高温のガスが吸熱部材を通過して冷却されるように構成したので、筐体内部のアーク事故時に、吸熱部材が高温ガスに曝されて溶解・蒸発することにより吸熱されてガスの温度を下げて筐体の外部に排出されるため、高温のガスを安全に導くための衝立や排気ダクト、あるいは噴出する高温ガスのエネルギーを吸収するための冷却室等の特別な設備を必要とせずに、スイッチギヤ周囲への高温ガスの影響を低減することが可能となり、安全性及び信頼性が高く、且つ、コンパクトなスイッチギヤを提供することができる。   As described above, according to the switchgear of Embodiment 1, the inside of the housing is partitioned into a plurality of compartments, and the opening is provided in the ceiling portion of the housing that communicates with the compartment in which the main circuit component is accommodated. The switchgear is provided with a pressure release means for releasing high-pressure and high-temperature gas generated by an accident of the main circuit parts at the part, and the pressure release means is disposed on the inside of the housing of the pressure release plate and the pressure release plate that closes the opening. In the normal state, the opening is closed by the pressure release plate. When an accident occurs in the main circuit component, the pressure release plate is opened by the abnormal pressure and formed in the opening. Since the heat absorbing member is dislocated into the gas flow path, and the high temperature gas passes through the heat absorbing member and is cooled, the heat absorbing member is exposed to the high temperature gas in the event of an arc inside the housing and is dissolved and evaporated. Heat absorbed by As the temperature of the gas is lowered and discharged to the outside of the housing, special equipment such as a screen for safely guiding the hot gas, an exhaust duct, or a cooling chamber for absorbing the energy of the hot gas to be ejected is provided. It is possible to reduce the influence of the high-temperature gas around the switchgear without necessity, and to provide a switchgear that is highly safe and reliable and that is compact.

また、吸熱部材は、放圧板に略垂直に立設された複数枚の金属薄板のフィンで構成したので、上記の効果に加えて、事故時に発生する高温ガスの熱を、効果的に吸熱できる。   Further, since the heat absorbing member is composed of a plurality of metal thin plate fins erected substantially perpendicular to the pressure release plate, in addition to the above effects, the heat of the high temperature gas generated at the time of the accident can be effectively absorbed. .

実施の形態2.
図7及び図8は、実施の形態2によるスイッチギヤの放圧手段部の構成を示す斜視図であり、実施の形態1の図2に対応する部分である。スイッチギヤの本体構成は実施の形態1の図1(又は図6)と同等なので、図示及び説明は省略する。以下では、図2との相違点を中心に説明する。なお、図2と同等部分は、同一符号を付して説明は省略する。
実施の形態2の放圧手段は、図2で説明したフィン19に類似しているが、フィンの表面に障害部を設けたものである。
Embodiment 2. FIG.
7 and 8 are perspective views showing the configuration of the pressure release means portion of the switchgear according to the second embodiment, which corresponds to FIG. 2 of the first embodiment. Since the main body configuration of the switchgear is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1 (or FIG. 6), illustration and description thereof are omitted. Below, it demonstrates centering on difference with FIG. 2 that are the same as those in FIG.
The pressure release means of the second embodiment is similar to the fin 19 described with reference to FIG. 2, but is provided with an obstacle on the surface of the fin.

先ず、図7から説明する。図に示すように、放圧手段21は、放圧板18と、その放圧板18に固着された吸熱部材であるフィン22とで構成されており、各フィン22の面に多数の貫通穴22aが設けられている点に特徴を有する。外形形状は、図2のフィン19
と同様である。
貫通穴22aにより、高温ガスがフィン22の隙間を通過する時に、部分的に乱流が発生することで、フィン22の面と高温ガス流体の間に構成される境界層膜を剥離させるため、高温のガスの冷却効果をより高める効果がある。
First, FIG. 7 will be described. As shown in the figure, the pressure release means 21 is composed of a pressure release plate 18 and fins 22 which are heat absorbing members fixed to the pressure release plate 18, and a large number of through holes 22 a are formed on the surface of each fin 22. It is characterized in that it is provided. The outer shape is the fin 19 in FIG.
It is the same.
In order to peel off the boundary layer film formed between the surface of the fin 22 and the hot gas fluid by partially generating a turbulent flow when the hot gas passes through the gap between the fins 22 by the through hole 22a, There is an effect of further enhancing the cooling effect of the high-temperature gas.

なお、図7では、フィン22に複数個の貫通穴22aを設けたものを説明したが、貫通穴22aに替えて、押型加工などで複数個の突起を形成しても良く、また、フィン22の表面粗度を荒くするなどの加工を施しても良い。更に、これらを併用すれば冷却効果をより高めることが期待できる。   In FIG. 7, the fin 22 provided with a plurality of through holes 22a has been described. However, instead of the through holes 22a, a plurality of protrusions may be formed by stamping or the like. Processing such as roughening the surface roughness of may be performed. Furthermore, if these are used in combination, the cooling effect can be expected to be further enhanced.

図8は、別の放圧手段の例を示す斜視図である。図のように、この放圧手段23は、放圧板18に固着されるフィン24の表面を波形に形成したものである。波形の形成方向は、図では、放圧板18の面に並行方向としたが、放圧板18の面に垂直方向の波形としても良い。
この構成によれば、フィン24の表面積が増えるため、高温ガスがフィン24の隙間を通過する時のフィン24との接触面積が増加し、吸熱作用が高められて、高温ガスの冷却効果を高めることができる。
なお、波形のフィン24に、図7のフィン22に形成したような、複数の貫通穴を設けたり、複数の突起を設けたりする加工と組み合わせても良い。更に、フィン21の表面粗度を荒くするなどの加工を施せば、冷却効果をより高めることが期待できる。
FIG. 8 is a perspective view showing another example of the pressure release means. As shown in the figure, the pressure release means 23 is formed by corrugating the surface of the fin 24 fixed to the pressure release plate 18. In the figure, the waveform is formed in a direction parallel to the surface of the pressure release plate 18, but may be a waveform perpendicular to the surface of the pressure release plate 18.
According to this configuration, since the surface area of the fin 24 is increased, the contact area with the fin 24 when the high-temperature gas passes through the gap between the fins 24 is increased, the endothermic action is enhanced, and the cooling effect of the high-temperature gas is enhanced. be able to.
Note that the corrugated fins 24 may be combined with a process of providing a plurality of through holes or a plurality of protrusions as formed in the fins 22 of FIG. Furthermore, if the process of roughening the surface roughness of the fins 21 is performed, the cooling effect can be further enhanced.

以上のように、実施の形態2によるスイッチギヤによれば、スイッチギヤの放圧手段の放圧板の内側に取り付けられる吸熱部材は、放圧板に垂直に立設された複数枚の金属薄板のフィンで構成ており、各フィンには、複数の貫通穴又は突起が設けられているので、高温ガスがフィンの隙間を通過する時に、部分的に乱流が発生してフィン表面と高温ガス流体の間に構成される境界層膜を剥離させるため、実施の形態1の効果に加えて、高温ガスの冷却効果をより高めることができる。   As described above, according to the switchgear according to the second embodiment, the heat absorbing member attached to the inside of the pressure release plate of the pressure release means of the switchgear is a plurality of thin metal plate fins erected vertically to the pressure release plate. Each fin has a plurality of through-holes or protrusions, so when the hot gas passes through the gaps between the fins, a partial turbulence occurs and the fin surface and the hot gas fluid Since the boundary layer film formed therebetween is peeled, in addition to the effect of the first embodiment, the cooling effect of the high temperature gas can be further enhanced.

また、放圧板の内側に設ける各フィンは、波形に形成されているので、高温ガスがフィンの隙間を通過する時のフィンとの接触面積が増加することで、吸熱作用が高められ、上記と同様に高温ガスの冷却効果をより高めることができる。   In addition, since each fin provided inside the pressure relief plate is formed in a corrugated shape, the endothermic effect is enhanced by increasing the contact area with the fin when the high-temperature gas passes through the gap between the fins, and Similarly, the cooling effect of the high temperature gas can be further enhanced.

実施の形態3.
図9及び図10は、実施の形態3によるスイッチギヤの放圧手段部の構成を示す斜視図であり、実施の形態1の図2に対応する部分である。スイッチギヤの本体構成は実施の形態1の図1(又は図6)と同等なので、図示及び説明は省略する。以下では、図2との相違点を中心に説明する。なお、図2と同等部分は、同一符号を付して説明は省略する。
実施の形態3の放圧手段は、図2で説明したフィン19に替えて、複数のフィンではな
く、吸熱部材として、放圧板が動作したときに開口部を覆って内部ガスを通過させる部材を採用したものである。
Embodiment 3 FIG.
FIGS. 9 and 10 are perspective views showing the configuration of the pressure release means portion of the switch gear according to the third embodiment, which corresponds to FIG. 2 of the first embodiment. Since the main body configuration of the switchgear is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1 (or FIG. 6), illustration and description thereof are omitted. Below, it demonstrates centering on difference with FIG. 2 that are the same as those in FIG.
The pressure release means of the third embodiment is not a plurality of fins instead of the fins 19 described in FIG. 2, but a member that allows the internal gas to pass through the opening when the pressure release plate operates as a heat absorbing member. Adopted.

先ず、図9から説明する。図に示すように、この放圧手段25は、放圧板18の可動部18aの裏面(筐体1の内部に面する側)に、吸熱部材として金網26を固着したものである。固着位置は、折曲部18c近傍であり、折曲部18cに沿うような方向で、放圧板18に垂直に立設されている。
金網26は、筐体1の開口部1a(又は、1b,1c)をほぼ覆う形状と大きさを有し、取付枠27に、溶接,嵌め込み,圧着,又は接着などの接合手段で固着され、必要強度と形態を確保している。そして、放圧手段25を筐体1に組み込んだ状態で、放圧手段25が動作して放圧板18が折曲部18cを起点にして折り曲がって開くと、金網26も共に回動して開口部1aを覆い、開口部1aに形成されるガス流路内へ転位するように構成されている。
First, FIG. 9 will be described. As shown in the figure, the pressure release means 25 is obtained by fixing a metal mesh 26 as a heat absorbing member to the back surface (side facing the inside of the housing 1) of the movable portion 18 a of the pressure release plate 18. The fixing position is in the vicinity of the bent portion 18c, and is erected vertically to the pressure release plate 18 in a direction along the bent portion 18c.
The metal mesh 26 has a shape and a size that substantially cover the opening 1a (or 1b, 1c) of the housing 1, and is fixed to the mounting frame 27 by a joining means such as welding, fitting, crimping, or adhesion, The necessary strength and form are secured. When the pressure release means 25 operates and the pressure release plate 18 is bent and opened from the bent portion 18c with the pressure release means 25 incorporated in the housing 1, the wire mesh 26 is also rotated together. It covers the opening 1a and is configured to displace into the gas flow path formed in the opening 1a.

このような構成により、内部事故時には、事故発生直後の瞬時の圧力上昇で放圧板18が開放してほぼ直角に開き、当該開口部を金網26が覆うようになるので、その後に高温ガスが開口部から噴出する時に金網26を通過し、金網26の表面で吸熱されて高温ガスが冷却される。
なお、金網26は、エキスパンドメタルのようなものでも良く、金属製の網状部材であれば良い。
With such a configuration, in the event of an internal accident, the pressure release plate 18 is opened by an instantaneous pressure increase immediately after the occurrence of the accident and opens almost at a right angle, and the opening is covered with the wire mesh 26. When the gas is ejected from the part, it passes through the metal mesh 26 and is absorbed by the surface of the metal mesh 26 to cool the high temperature gas.
Note that the wire net 26 may be an expanded metal or a metal net-like member.

次に、図10に放圧手段の他の例を示す。この放圧手段28は、図9の金網26に替えて、吸熱部材として複数の細孔29aが形成された金属製の多孔板29を固着したものである。多孔板29としては、例えば、よく知られたパンチングメタルが適しており、細孔の形状は丸に限らずどんな形状でも良い。
多孔板29は、図9と同様に、筐体1の開口部をほぼ覆う形状と大きさを有し、支持枠30に溶接又は接着等の接合手段で固着し、必要強度と形態を確保している。固着位置は、図9の金網26と同様であり、可動部18aの裏面にほぼ垂直の状態で立設されている。
事故時には、図9と同様に、事故発生直後の瞬時の圧力上昇で放圧板18が開放してほぼ直角に開き、開口部を多孔板29が覆うようになるので、その後に高温ガスが開口部から噴出する時に多孔板29の細孔29aを通過し、多孔板29の表面で吸熱されて冷却される。
Next, FIG. 10 shows another example of the pressure release means. The pressure release means 28 is obtained by fixing a metal porous plate 29 in which a plurality of pores 29a are formed as a heat absorbing member, instead of the wire mesh 26 of FIG. As the perforated plate 29, for example, a well-known punching metal is suitable, and the shape of the pore is not limited to a circle but may be any shape.
As in FIG. 9, the porous plate 29 has a shape and size that substantially covers the opening of the housing 1, and is secured to the support frame 30 by a joining means such as welding or adhesion to ensure the necessary strength and form. ing. The fixing position is the same as that of the wire mesh 26 of FIG. 9, and is erected in a substantially vertical state on the back surface of the movable portion 18a.
In the event of an accident, as in FIG. 9, the pressure release plate 18 is opened by an instantaneous pressure increase immediately after the occurrence of the accident and opens almost at a right angle, so that the porous plate 29 covers the opening. When it is ejected from, it passes through the pores 29a of the perforated plate 29 and is absorbed by the surface of the perforated plate 29 to be cooled.

以上までに説明した実施の形態1〜3の各放圧手段において、放圧板の内側に設けた吸熱部材、すなわち、図2のフィン19,図7のフィン22,図8のフィン24,図9の金網26及び図10の多孔板29は、その材料として、多孔質焼結金属、又は、発泡合金で構成しても良い。
多孔質焼結金属は、高温ガスとの接触面積が大きく、また、耐高温性に優れているので、高温ガスの冷却効果を高めるのに有効である。
発泡合金は、金属多孔質体の中では気孔率が大きいので、高温ガスとの接触面積がより大きくなり、高温ガスの冷却効果を高めるのに有効である。
In each of the pressure release means of the first to third embodiments described above, the heat absorbing member provided inside the pressure release plate, that is, the fin 19 of FIG. 2, the fin 22 of FIG. 7, the fin 24 of FIG. 8, and FIG. The metal mesh 26 and the perforated plate 29 shown in FIG. 10 may be made of a porous sintered metal or a foamed alloy.
Since the porous sintered metal has a large contact area with the high temperature gas and is excellent in high temperature resistance, it is effective for enhancing the cooling effect of the high temperature gas.
Since the foamed alloy has a high porosity in the metal porous body, the contact area with the high temperature gas becomes larger, which is effective in enhancing the cooling effect of the high temperature gas.

また、上記の各吸熱部材の表面を、水酸化マグネシウムなどの水酸化金属化合物、又は、燃焼時に水分子を多く発生する素材、あるいは、水分子を多く含む高分子材料の皮膜で被覆しても良い。
これらの措置を施すことにより、高温ガスの冷却効果を長時間維持する効果がある。
Further, the surface of each endothermic member may be coated with a metal hydroxide compound such as magnesium hydroxide, a material that generates a lot of water molecules during combustion, or a film of a polymer material that contains a lot of water molecules. good.
By taking these measures, there is an effect of maintaining the cooling effect of the hot gas for a long time.

以上のように、実施の形態3のスイッチギヤによれば、スイッチギヤの放圧手段の放圧板の内側に取り付けられる吸熱部材は、放圧板に略垂直に立設された金属製の網状部材、
又は複数の細孔を有する金属製の多孔板により構成したので、内部事故時には、事故発生直後の瞬時の圧力上昇で放圧板が開放してほぼ直角に開き、開口部を網状部材又は多孔板が覆うようになり、続いて噴出する高温ガスが網状部材又は多孔板を通過し、網状部材又は多孔板の表面で吸熱されて高温ガスが冷却され、実施の形態1と同様の効果を簡単な構成で得ることができる。
As described above, according to the switchgear of the third embodiment, the heat absorption member attached to the inside of the pressure release plate of the pressure release means of the switchgear is a metal mesh member erected substantially perpendicular to the pressure release plate,
Or, because it is composed of a metal perforated plate having a plurality of pores, at the time of an internal accident, the pressure release plate opens by an instantaneous pressure increase immediately after the accident occurs and opens at a substantially right angle, and the opening is formed by a mesh member or perforated plate. The high temperature gas that is covered and subsequently ejected passes through the mesh member or the perforated plate and is absorbed by the surface of the mesh member or the perforated plate to cool the high temperature gas. Can be obtained at

また、吸熱部材は、多孔質焼結合金により形成されているので、高温ガスとの接触面積が大きく耐高温性に優れた多孔質焼結合金により、事故時の放圧手段から放出される高温ガスの冷却効果をより高めることができる。   In addition, since the endothermic member is formed of a porous sintered alloy, a high temperature released from the pressure release means at the time of an accident by a porous sintered alloy having a large contact area with a high temperature gas and excellent high temperature resistance. The gas cooling effect can be further enhanced.

また、吸熱部材は、発泡金属により形成されているので、気孔率が大きい発泡金属により、高温ガスとの接触面積がより大きくなり、高温ガスの冷却効果を更に高めることができる。   Moreover, since the endothermic member is formed of the foam metal, the contact area with the high-temperature gas is increased by the foam metal having a large porosity, and the cooling effect of the high-temperature gas can be further enhanced.

また、吸熱部材の表面は、水酸化金属化合物で被覆されているので、高温ガスの冷却効果を長時間維持できるため、故障継続時間が長く、高温ガスが放出される熱相が長く続くような場合に特に冷却効果を期待できる。   In addition, since the surface of the endothermic member is coated with a metal hydroxide compound, the cooling effect of the high temperature gas can be maintained for a long time, so that the failure duration is long and the thermal phase in which the high temperature gas is released continues for a long time. In particular, a cooling effect can be expected.

更にまた、吸熱部材の表面は、水分子を多く含む高分子材料で被覆されているので、高温ガスの冷却効果を長時間維持でき、上記と同様の効果を得ることができる。   Furthermore, since the surface of the endothermic member is coated with a polymer material containing a large amount of water molecules, the cooling effect of the high temperature gas can be maintained for a long time, and the same effect as described above can be obtained.

1 筐体 1a〜1c 開口部
2 遮断器 3 遮断器コンパートメント
4a,4b 断路部 5a,5b 主回路端子
6 制御機器コンパートメント 7 母線
8 支持碍子 9 母線コンパートメント
10 分岐導体 11 ケーブル
12 ケーブルコンパートメント 13 負荷側導体
14 変流器 15 接地開閉器
16 扉 17,21,23,25,28 放圧手段
18 放圧板 18a 可動部
18b 固定部 18c 折曲部
18d 取付穴 19,22,24 フィン(吸熱部材)
20 箱部 22a 貫通穴
26 金網(吸熱部材) 27 取付枠
29 多孔板(吸熱部材) 29a 細孔
30 支持枠。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing | casing 1a-1c Opening part 2 Circuit breaker 3 Circuit breaker compartment 4a, 4b Disconnection part 5a, 5b Main circuit terminal 6 Control equipment compartment 7 Busbar 8 Supporting insulator 9 Busbar compartment 10 Branch conductor 11 Cable 12 Cable compartment 13 Load side conductor DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Current transformer 15 Ground switch 16 Door 17, 21, 23, 25, 28 Pressure release means 18 Pressure release plate 18a Movable part 18b Fixed part 18c Bending part 18d Mounting hole 19, 22, 24 Fin (heat absorption member)
20 Box part 22a Through-hole 26 Wire mesh (endothermic member) 27 Mounting frame 29 Perforated plate (endothermic member) 29a Pore 30 Support frame.

Claims (9)

筐体内が複数のコンパートメントに区画され、主回路部品が収容された前記コンパートメントに連通する前記筐体の天井部に開口部が設けられ、前記開口部に前記主回路部品の事故によって発生した高圧・高温のガスを放出させる放圧手段が備えられたスイッチギヤにおいて、
前記放圧手段は、前記開口部を塞ぐ放圧板と、前記放圧板の筐体内部側に固着された吸熱部材とを有し、
通常時は前記放圧板により前記開口部が塞がれており、前記主回路部品の事故発生時には、異常圧力で前記放圧板が開放されると共に、前記開口部に形成されるガス流路内へ前記吸熱部材が転位し、前記高温のガスが前記吸熱部材を通過して冷却されるように構成したことを特徴とするスイッチギヤ。
The inside of the housing is partitioned into a plurality of compartments, and an opening is provided in the ceiling portion of the housing that communicates with the compartment in which the main circuit component is accommodated, and the high voltage generated by the accident of the main circuit component in the opening. In a switchgear provided with a pressure release means for releasing a high-temperature gas,
The pressure release means includes a pressure release plate that closes the opening, and a heat absorbing member fixed to the inside of the casing of the pressure release plate,
Normally, the opening is closed by the pressure release plate. When an accident occurs in the main circuit component, the pressure release plate is opened by an abnormal pressure and into the gas flow path formed in the opening. The switchgear is configured so that the heat absorbing member is dislocated and the high-temperature gas passes through the heat absorbing member and is cooled.
請求項1記載のスイッチギヤにおいて、
前記吸熱部材は、前記放圧板に略垂直に立設された複数枚の金属薄板のフィンで構成されていることを特徴とするスイッチギヤ。
The switchgear according to claim 1, wherein
The switchgear is characterized in that the heat-absorbing member is composed of a plurality of thin metal-plate fins erected substantially perpendicularly to the pressure release plate.
請求項2記載のスイッチギヤにおいて、
前記各フィンには、複数の貫通穴又は突起が設けられていることを特徴とするスイッチギヤ。
The switchgear according to claim 2,
Each of the fins is provided with a plurality of through holes or protrusions.
請求項2記載のスイッチギヤにおいて、
前記各フィンは、波形に形成されていることを特徴とするスイッチギヤ。
The switchgear according to claim 2,
Each said fin is formed in the waveform, The switchgear characterized by the above-mentioned.
請求項1記載のスイッチギヤにおいて、
前記吸熱部材は、前記放圧板に略垂直に立設された金属製の網状部材、又は複数の細孔を有する金属製の多孔板により構成されていることを特徴とするスイッチギヤ。
The switchgear according to claim 1, wherein
The switchgear is characterized in that the heat-absorbing member is constituted by a metal net-like member erected substantially perpendicularly to the pressure release plate or a metal perforated plate having a plurality of pores.
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のスイッチギヤにおいて、
前記吸熱部材は、多孔質焼結合金により形成されていることを特徴とするスイッチギヤ。
In the switchgear according to any one of claims 1 to 5,
The switchgear is characterized in that the heat absorbing member is formed of a porous sintered alloy.
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のスイッチギヤにおいて、
前記吸熱部材は、発泡金属により形成されていることを特徴とするスイッチギヤ。
In the switchgear according to any one of claims 1 to 5,
The switchgear is characterized in that the heat absorbing member is made of foam metal.
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のスイッチギヤにおいて、
前記吸熱部材の表面は、水酸化金属化合物で被覆されていることを特徴とするスイッチギヤ。
In the switchgear according to any one of claims 1 to 5,
A switchgear, wherein a surface of the heat absorbing member is coated with a metal hydroxide compound.
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のスイッチギヤにおいて、
前記吸熱部材の表面は、水分子を多く含む高分子材料で被覆されていることを特徴とするスイッチギヤ。
In the switchgear according to any one of claims 1 to 5,
The switchgear is characterized in that the surface of the heat absorbing member is coated with a polymer material containing a large amount of water molecules.
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