JP5544034B2 - 配電盤 - Google Patents
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Description
まず、図15に示す配電盤1は、縦長の直方体形状を成し、この内部が正面側と裏面側とに仕切り板で区切られることにより裏面側にケーブル室1a、正面側に複数のユニット室1b,1c,1dが設けられている。各ユニット室1b〜1dは、配電盤1の高さ方向を仕切り板で引出形機器2の収容台数分(本例では3台分)の部屋に区切られて形成されている。また、各ユニット室1b〜1dの正面には、各々ハンドルレバー1eが取り付けられた扉1f,1g,1hが開閉自在に取付けられている。
更に、開閉機器2bは、この内部に、上方に配置された高圧ヒューズ2b−1と、この高圧ヒューズ2b−1の下方に配置され、この高圧ヒューズ2b−1の一端が接続される開閉接点である真空バルブが収納された真空バルブ用絶縁ケース2b−2と、操作電源トランス2b−3とを備えて構成されている。
ケーブル室1aには、上部に三相の母線3が備えられ、この母線3に接続された分岐母線3aが配電盤1の底面に対して垂直状態に配置され、また、図示せぬ負荷装置のケーブル(負荷ケーブル)5が導かれている。その分岐母線3aには、電源側ブッシング4aを介して電源側断路部2eが接続され、負荷ケーブル5には、負荷側ブッシング4bを介して負荷側断路部2fが接続されている。
高圧ヒューズ2b−1は、真空バルブの開閉で対応しきれない程の大きな短絡電流が流れた場合に電流経路を遮断するもので、通常流れる負荷電流は真空バルブの開閉で遮断するようになっている。
このような構成において、開閉機器2bを電源及び負荷から切り離す場合は、作業者が配電盤1のハンドルレバー1eを操作して扉1f〜1hを開け、台車6のレバー6aを差し込んで倒した後、ハンドル2dを把持して開閉機器2bを断路位置P1まで引き出す。この断路位置P1において扉1f〜1hが閉まるようにスペース2sが設けられている。
次に、図16に示す配電盤11は、縦長の直方体形状を成し、この内部が正面から見て縦に仕切り板で区切られ、この右側にケーブル室11a、左側に高さ方向に3つのユニット室11b,11c,11dが設けられている。また、配電盤11の正面には盤全体の扉11fが設けられている。
この種の従来の配電盤として、例えば特許文献1に記載のものがある。
また、引出形機器を多段積みした場合、配電盤高さ方向のスペースを使うためケーブル処理を行うための高さが確保できず、上述したようにケーブル室を盤側面や背面に配置することになるので、導体などで適当なケーブル接続端子位置まで配線する必要が生じる。このため配線作業が困難となり、ケーブル配線スペースのために配電盤が大規模になるという問題がある。
この構成によれば、配電盤の略最下部の換気口から空気を取り込んで上方へ流し、各仕切り板の貫通口を通しながら略最上部の換気口から外へ排気する自然換気が行えるようにしたので、引出形機器を外からの空気によって冷却することができ、また、引出形機器から発生する熱を外へ効率よく放出することができる。
さらに、本発明の請求項3による配電盤は、請求項1または2において、前記ユニット室に形成された換気口は、前記貫通口を形成した仕切板の両側部分とは異なる側に形成されていることを特徴とする。
この構成によると、換気口で空気の自然換気を良好に行うことができる。
この構成によれば、貫通口を、仕切り板における引出形機器の載置面から両側に外れた部分に形成し、また、その貫通口が複数、上下で一列に配列したので、この配列された貫通口による空気の通路が、盤内にて下から上へ空気が最も多く流れる主通路となり、また、この通路を下から上ってくる熱を帯びた空気の多くが引出形機器を避けて流れる。これによって、引出形機器を下からの空気で加熱することなく外へ排出することができる。従って、各引出形機器の過熱を効率よく防止することができる。
この構成によれば、母線室の換気口よりも下方に位置する他の全ての換気口から入った空気を、効率よく排出することができる。
(参考形態)
図1は本発明の参考形態に係る引出形機器を適用した配電盤の構成を示す側断面図、図2は同配電盤の構成を示す正面図、図3(a)は同配電盤の構成を示す裏断面図、同図(b)は(a)の下面図、図4は図1のA1−A2線の切断面の平面図である。
但し、本実施の形態では、引出形機器22を5段積みで図示しているが、これに限定されることなく6段積み以上でも可能であり、言うまでも無く4段積み以下でも可能である。また、図1の配電盤21は、図に向かって右側が正面側、左側が裏面側である。なお、各引出形機器22は、図2に示すように、1段目から5段目まで順に符号22−1,22−2,22−3,22−4,22−5を付して必要に応じて区別する。
配電盤21内の垂直母線24aの正面側には、各々の引出形機器22のユニット室21aが縦に設けられている。各ユニット室21aは、引出形機器22が盤正面側から抜き差し自在に収納できるフレーム構造となっており、本図では各々に引出形機器22が収納されている。
これらの図に示すように、1段目の引出形機器22−1の三相の負荷側端子22h−1に負荷ケーブル23−1の三相の電線が接続され、2段目の引出形機器22−2の三相の負荷側端子22h−2に負荷ケーブル23−2の三相の電線が接続され、3段目の引出形機器22−3の三相の負荷側端子22h−3に負荷ケーブル23−3の三相の電線が接続され、4段目の引出形機器22−4の三相の負荷側端子22h−4に負荷ケーブル23−4の三相の電線が接続され、5段目の引出形機器22−5の三相の負荷側端子22h−5に負荷ケーブル23−5の三相の電線が接続されて成る。
これによって、各負荷ケーブル23−1〜23−5は、配電盤21内の両側裏面に沿った面状スペースに配設された状態となるので、ケーブル室21cは配電盤21の前後方向に薄くなっている。
これら図5〜図7に示すように、引出形機器22は、水平状態に配置した高圧ヒューズ22aと、電磁操作コイル22bにより開閉駆動される横型の真空バルブ22cとを組み合わせて成る開閉機器(コンビネーションスタータ)22dを備え、更に垂直母線24aに高圧ヒューズ22aを電気的に着脱自在に接続する電源側断路部22eと、負荷側端子22hに真空バルブ22cを電気的に着脱自在に接続する負荷側断路部22fとを開閉機器22dに備え、その負荷側端子22h及び垂直母線24aが固定される絶縁ブッシング22gを備えて構成されている。
真空バルブ22cと電磁操作コイル22bは、各相毎に1対1で組合されている。高圧ヒューズ22aと真空バルブ22cは、高圧ヒューズ22aを上側、真空バルブ22cを下側に絶縁状態に区画して収容した一体構造の丈夫な第1の絶縁フレーム22iによって区画されている。また、第1の絶縁フレーム22iの上側では、各相毎に高圧ヒューズ22aが側壁によって区画されている。
また、操作電源トランス22kは、底面に複数のキャリアが取付けられて移動自在な移動台車22mの底面の中央部分に配置されており、その操作電源トランス22kの両側に変流器22nが配置されている。また、移動台車22mは、底面の一辺から立上る垂直面を備えた側面L字形状を成し、その垂直面に操作機器部22pが固定され、配電盤21の正面側から人が所定操作を行えるようになっている。
また、電源側断路部22eと負荷側断路部22fは、図7に示すように、それらの配電盤前後方向Y11に沿った中心線C1とC2の間隔L1が、各相の垂直母線24aと各負荷側端子22hとを絶縁状態に並べて配置可能な長さで、相間方向にずらされて配置されている。このような配置によって、電源側断路部22eに接続される各相の垂直母線24aを垂直状態に一直線で配置可能とした。
絶縁ブッシング22gは、垂直母線24aと負荷側端子22hを絶縁状態に支持固定する構造と、開閉機器22dがセットされることにより電源側断路部22eが垂直母線24aにクリップ接続され、負荷側断路部22fが負荷側端子22hにクリップ接続された際に、電源側断路部22eと負荷側断路部22fとを仕切って絶縁区画化する構造の双方を備えた第2の絶縁フレーム22qを構成している。
この第2の絶縁フレーム22qの詳細構造を説明すると、図7に示すように、各垂直母線24aを垂直状態に挿通するための凹部22rを備え、図6に示すように、凹部22rの上方に垂直母線24aと嵌合する留め金具22tを設け、この留め金具22tを固定座22uにネジ固定することで垂直母線24aをユニット室内から固定できるようになっている。
このような、本実施の形態の引出形機器22及びそれを用いた配電盤21によれば次のような効果を得ることができる。
このように引出形機器22の高さを低くして薄型化したので、配電盤21内に従来よりも多くの引出形機器22を積んで収納できるようになる。言い換えれば、引出形機器22を従来と同じ段数積むのであれば、配電盤21を小型化することができる。
つまり、垂直母線24aと負荷側端子22hが絶縁状態で区画化、支持固定されているので、安全性を確保することができる。更に、引出形機器22においては、高圧の場合、負荷側断路部と電源側断路部とを絶縁区画しなければならない場合の規格もあるが、この場合でも容易に対応することができる。
この配電盤21の薄型に関しては、配電盤を図8及び図9に示す構成とすれば更に薄型とすることができる。図8は配電盤31の側断面図、図9(a)は裏断面図、(b)はケーブル引き込み配置状態を示す平面図である。
つまり、引出形機器22は、負荷側端子22hが水平及び垂直の何れの状態にもボルト・ナットで自在に取付けが可変可能となっているので、垂直状態に取付け、負荷ケーブル配線を下方から行うようにすれば、ケーブル室31cが下側に設けられたタイプの配電盤31にも容易に対応することができ、機器の共用化が図れる利点がある。
図10は本発明の第1の実施の形態に係る配電盤の構成を示す正面図、図11は同配電盤の構成を示す側断面図、図12は同配電盤の構成を示す裏断面図、図13(a)は図11のB1−B2線の切断面の平面図、(b)は(a)の引出形機器収納ユニット室の仕切り板部分の平面図である。
本実施の形態の配電盤41の特徴は、図12及び図13(b)に示すように、配電盤41の各ユニット室の仕切り板41aの両側に配線通路並びに換気口を兼ねる貫通口41cを設けると共に、図10及び図11に示すように、正面に空気の自然換気を行うための換気口41e,41g,41i,41jを設け、配電盤41内の換気を良くした点にある。
このような構成の配電盤41内に積載される引出形機器22−1〜22−3は、図8に示した配電盤31と同じであるが、当該配電盤41の場合、各仕切り板41a−1〜41a−3,41bの両側部分に各々が上下で重なる貫通口41cが設けられているので、各引出形機器22−1〜22−3の配線を図11〜図13(a)に示すように、各貫通口41cを通して行っている。
つまり、ケーブル室31cから引き込んだケーブル線を、各ユニット室の両側部分を通して各引出形機器22−1〜22−3に配線している。なお、前述の配電盤31では裏面部分を通して配線していた。
ると共に、矢印Y21に合流させた破線矢印Y24で示すように貫通口41cから上方へ流れる。
このように、配電盤41のユニット室毎に下部分に設けられた換気口41eから空気が入り込んで各室で対流しながら上部分に設けられた換気口41jから外へ抜け出すので、ユニット室毎に配置された引出形機器22が外からの空気によって冷却されると共に、引出形機器22から発生する熱が外部へ放出される。
このような、第2の実施の形態の配電盤41によれば、各ユニット室の仕切り板41aの両側部分に貫通口41cを設け、ケーブル室31cから引き込んだケーブル線を、各貫通口41cを通して各引出形機器22−1〜22−3に配線する構造としたので、第1の実施の形態の裏面部分を通して配線する構造の配電盤31よりも奥行き方向を薄型とすることができる。
従来例では、下の引出形機器22の熱が直上の引出形機器22へ放射されるので、引出形機器22が上に配置される程に過熱されて故障などの不具合を引き起こす要因となっていた。
更に、母線室扉41hの換気口41iの面積は、他の全ての換気口41e,41g,41jの面積を加算した面積と同等以上とした場合、換気口41iよりも下方に位置する他の全ての換気口41e,41g,41jから入った空気を効率よく排出することができる。
21a ユニット室
21c,31c ケーブル室
22,22−1〜22−5 引出形機器
22a 高圧ヒューズ
22b 電磁操作コイル
22c 真空バルブ
22d 開閉機器
22e 電源側断路部
22f 負荷側断路部
22g 絶縁ブッシング
22h,22h−1〜22h−3 負荷側端子
22i 第1の絶縁フレーム
22j 操作電源トランス用ヒューズ
22k 操作電源トランス
22m 移動台車
22n 変流器
22p 操作機器部
22q 第2の絶縁フレーム
22r 凹部
22t 留め金具
22u 固定座
22v 蓋部
23,23−1〜23−5 負荷ケーブル
24 母線
24a 垂直母線
25,25−1〜25−5 零相変流器(ZCT)
26,26−1〜26−5 ケーブルブラケット
32−1〜32−3 ケーブル接続端子
41a−1〜41a−3,41b 仕切り板
41c 貫通口
41e,41g,41i,41j 換気口
41d−1〜41d−3 ユニット室扉
41f ケーブル室扉
41h 母線室扉
43 配線サポート部
Claims (5)
- 盤内の最上部の母線室に配設された三相の母線と、最下部に配置されたケーブル室に引き込まれた負荷ケーブルとの間に接続され、所定以上の電流が流れた際に電路を遮断する引出形機器を、盤内に上下方向に所定間隔で配設された複数の仕切り板に載置して多段積みに収容する配電盤において、
前記複数の仕切り板には両側部分に上下に貫通して自然対流による空気通路となる貫通口を設け、この貫通口に前記負荷ケーブルを通して前記引出形機器に配線する構造とし、
前記複数の仕切り板の上側に、各々前記引出形機器が収容されるユニット室を形成し、各ユニット室における下側と上側とに、それぞれ盤内と盤外を貫通する換気口を設けた
ことを特徴とする配電盤。 - 前記ケーブル室と前記母線室との双方の室に、盤内と盤外を貫通する換気口を設けたことを特徴とする請求項1に記載の配電盤。
- 前記ユニット室に形成された換気口は、前記貫通口を形成した仕切板の両側部分とは異なる側に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の配電盤。
- 前記貫通口は、前記仕切り板における前記引出形機器の載置面から両側に外れた部分に形成され、この貫通口が複数、上下で一列に配列して盤内での空気が最も多く流れる主通路とされていることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の配電盤。
- 前記母線室の換気口の面積は、他の全ての換気口の面積の加算面積と同等以上とされていることを特徴とする請求項2に記載の配電盤。
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