JP5680203B2 - 閉鎖配電盤 - Google Patents
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Description
なお、閉鎖配電盤の上部にケーブル接続用の箱を設けて、その箱の中でケーブルを接続している場合もある。
また、例えば、筐体の内部の前面側に設けられた遮断器室に複数の遮断器を上下に配置し、遮断器室の後方に主母線室とケーブル室を設け、各遮断器の一端側は主母線室に配置された主母線に接続され、他端側はケーブル室において負荷ケーブルに接続されて外部へ引き出されるように構成された配電盤が一般的に知られている(例えば、特許文献1参照)。
このように構成することにより、通電中に温度上昇した室内空気を、ファンにより熱電素子で熱交換しながら外部へ放出することが行われ、更に閉鎖配電盤を数ブロックに分け、火災が発生した場合でも他のブロックへの延焼を防ぐことが行われている。
また、配置スペースを縮小するため、ケーブル接続専用の筐体を設けず、筐体の上部にケーブル接続用の箱を配置した構成では、筐体の上部に大きくて重い箱が設置されるために重心が高くなって耐震性能が低下し、耐震性能を要求されるような場合には、耐震用の補強を設ける必要があった。
更に、特許文献1のように、遮断器室の後部に引出ケーブル用のケーブル室が配置された構成の配電盤では、別途、ケーブル引込用の盤を必要とするという問題点があった。
また、遮断器盤が一部浸水してしまった際でも重要な回路を浸水させず、早期に復電させることができる構造とするのが課題である。
また、厚平板92を溶接する際に、左右及び前後の基礎ボルト間の寸法に合わせ、ボルト穴の間隔を公差以内に入れて溶接するのが難しく、作業時間も掛かっていた。このため、取付誤差及び部品の製作誤差を考え、取付穴92aの穴径は、対応する基礎ボルト93の標準のボルト穴より大きなサイズや長穴とし、かつ、大径で肉厚の厚い特殊なワッシャを用いて締め付けるのが一般的であり、特殊ワッシャを必要としていた。
また、防災性の向上を目指し、遮断器盤の分離性能を向上させ火災及び水災による被害を最小限に抑えることを目的とする。
また、基礎に固定する固定部の剛性を高め耐震性の向上を図る閉鎖配電盤を得ることを目的とする。
なお、本願が対象とする閉鎖配電盤は、通常スイッチギヤと呼ばれているものと同等なので、本願発明では、「閉鎖配電盤」に用語を統一する。
図1において、左側から、上位系統からケーブルにより電力供給を受けるケーブル接続盤100、遮断器VCBが収容された遮断器収容盤200、並びに、遮断器収容盤200と主母線により接続された2台の遮断器VCBを経由してフィーダに電力を供給するフィーダ盤300及び400でユニットが構成されている。なお、図のユニット構成は類型的に示したものであり、これに限定するものではない。
図2の斜視図に示すように、閉鎖配電盤を構成する各盤は、金属製の筐体内に、遮断器や、母線、ケーブル等が収容されており、筐体の天井側、又は、床側に外線ケーブルの引き込み又は引き出しのための開口部を有している。
本願発明は、このように列盤配置される各盤において、設置の作業性や防災性、耐震性の改善を行うものであり、以下にそれぞれの特徴部分について説明する。
以下、実施の形態1の閉鎖配電盤を図に基づいて説明する。図3は、この発明の実施の形態1による閉鎖配電盤の構成を説明する単線接続図である。
図のように、1つの筐体の中で引込用ケーブル、引出用ケーブルを接続することができるケーブル接続盤1と、このケーブル接続盤1に接続される、例えば遮断器等の主回路機器が収容された機器収容盤2とが列盤配置されている。機器収容盤2は、通常、複数の盤から成り、それらが一つのケーブル接続盤1に列盤されて構成されている。
この図3を、先に説明した図1と対比すれば、ケーブル接続盤1は図1のケーブル接続盤100に相当し、機器収容盤2は遮断器収容盤200以下に相当するものである。
一方、引出側ケーブル12は、ケーブル引出室5の上方の引出口3bから引き出されるようになっており、引出側ケーブル12の端子と3相の引出側主母線13とが、側壁に支持碍子10によって支持された接続導体14を介して接続されている。
ケーブル引出室5は、ケーブル引込室4より広いスペースをとっており、接続導体14の配置経路を工夫して、引込用と引出用のケーブルの相順を一致させている。
一方、引出側主母線13は、ケーブル引出室5の仕切板6に近い側の上部に上下方向に並べて配置されている。
なお、遮断器収容盤2の内部構成によっては、ケーブル引込室4とケーブル引出室5の配置は左右逆になる場合もある。
遮断器収容盤2の筐体内は、前面(図で左側)下部側から、下部遮断器室側15a、上部遮断器室15bと区画されており、それぞれの室に遮断器が収容されている。上部遮断器室15bの更に上方は、制御器室16となっている。後部側の上方は引出側主母線室17、下方は引込側主母線室18となっている。各室は仕切板によって仕切られている。
また、引出側主母線室17には、図5中のBに示すように、3相の引出側主母線13が上下方向に配置されており、ケーブル接続盤1側の引出側主母線13と一体に繋がっている。
上下の遮断器は、引込側主母線9と引出側主母線13との間に直列接続されて構成されている。遮断器の端子は、図で紙面に垂直方向に3相分が並んで配置されており、それぞれが分岐母線19を介して各相の母線に接続されている。
なお、遮断器収容盤2内の主回路機器の配置構成は一例を示すものであり、図5に限定するものではない。
更に、ケーブル接続盤を設けないで閉鎖配電盤の筐体の上部にケーブル接続用の箱を配置した従来構成と比較して、盤全体の重心が下がることから、耐震性能が向上する。
図6は、この発明の実施の形態2による閉鎖配電盤のケーブル接続盤の側面図であり、列盤されたとき機器収容盤に接続される側とは反対側から見た図である。盤内の内部構成は、実施の形態1の図4と同等なので、同等部分は同一符号を付して説明は省略する。
図に示すように、ケーブル引込室4、ケーブル引出室5のケーブルが配置される部分に対応して、それぞれケーブル接続作業が可能な大きさの開口部20a,20bを設けて、そこに取り外し可能な作業用カバー21a,21bを取り付けたものである。
作業用カバー21a,21b、及び開口部20a,20bのサイズを接続点検作業が可能な範囲で小さくすることで、作業用カバー21a,21bの重量を軽減でき、容易に取外し,取付けができるので、扉全体を開閉する場合と比較して開閉が容易となる。
次に、実施の形態3による閉鎖配電盤について説明する。本実施の形態は、火災及び水災による被害を軽減させる閉鎖配電盤に関するものである。この閉鎖配電盤は、図1で説明したユニット構成のうち、フィーダ盤300及び400に相当する盤である。但し、内部の機器配置は一例を示すものであり、実施の形態1の遮断器収容盤2と直接接続することを想定した配置にはなっていない。したがって、各構成部品の符号は、実施の形態1と同等部分でも別符号としている。
図7〜10に示した実施の形態3における閉鎖配電盤は、火災発生時に炎による熱を遮断する空気断熱層A、引出形の遮断器40の主回路で発生した火災の炎を遮断して制御回路を保護する金属製バリヤBで構成され、遮断器40、主回路、制御回路等の関係機器は、予想浸水水位より上位に配置したものである。空気断熱層Aと金属製バリヤBの具体的箇所と構成については後述する。図7(a)は側面断面図、(b)は背面図である。
なお、遮断器コンパートメント32は、内部に遮断器40と正面扉54の裏面に取付けた制御器具56が収納配置された区画であり、また母線コンパートメント33は、内部に主回路となる母線41が収納配置された区画であり、母線41は各遮断器40と接続されている。
また、上段と下段のケーブルコンパートメント34a、34bは、内部に主回路となる主回路外線ケーブル42が収納配置された区画であり、主回路用外線ケーブル42は各遮断器40に接続されている。
更に、遮断器盤Uは、筐体31内において、複数列配置されて閉鎖配電盤ユニットの一部を構成している。
すなわち、第1空気断熱層39は、隣り合う両側壁である2枚の盤間仕切板39aで形成され、第2空気断熱層35は、天井板35aを2重構造とすることにより形成され、第3空気断熱層36は図8に示すように遮断器固定用の床板44(図7の36a)とボルト止めカバー45(36a)とで形成され、第4空気断熱層38は、上段と下段のケーブルコンパートメント34a,34b間の仕切板38aで形成され、第5空気断熱層37は、前後部のコンパートメント間において遮断器固定用の2枚の背板37aで形成されている。
なお、この実施の形態3では、空気断熱層Aを例示したが、当該断熱層は空気のような気体に限定されるものではなく、不燃性の断熱材(グラスウール、ロックウール等)を用いることも可能である。
第1金属製バリヤ46は、遮断器消弧室43と正面扉54側間において筐体31側に取付けた金属製バリヤである。
第2金属製バリヤ47は、遮断器消弧室43と遮断器2次ジャンクション51間において筐体31側に取付けた金属製バリヤ47aと、遮断器消弧室43側に取付けた金属製バリヤ47bで構成されている。
第3金属製バリヤ48は、遮断器40の主回路端子(図示せず)と遮断器2次ジャンクション51間において筐体31側に取付けた金属製バリヤ48aと、遮断器消弧室43側に取付けた金属製バリヤ48bで構成されている。
また、金属製バリヤ47aと金属製バリヤ47bで構成された第2金属製バリヤ47は、遮断器消弧室43と遮断器2次ジャンクション51間の上部スペースS1に設けたものである。
更に、金属製バリヤ48aと金属製バリヤ48bで構成された第3金属製バリヤ48は、遮断器40の主回路端子と2次ジャンクション51間における遮断器消弧室43の後部に形成された後部スペースS2に設けたものである。
また、第2金属製バリヤ47の金属製バリヤ47aと金属製バリヤ47b、及び第3金属製バリヤの金属製バリヤ48aと金属製バリヤ48bは、互いに重なり合う部分に、図8に示すように少し隙間をあけ、炎が回り込みにくい構造にしている。
これらの金属製バリヤBで遮断器40の主回路と制御回路を分離することで、遮断器の主回路と制御回路とを分離でき、遮断器40の主回路で火災が発生した際に制御器具56、遮断器2次ジャンクション51、制御ケーブル等の制御回路に炎が延焼するのを抑制し被害の拡大を防ぐことができる。
すなわち、引出形の遮断器40を段積し、上段の遮断器40、母線41、収納機器及び内部部材を上位に配置し、制御外線ケーブル、上段遮断器の主回路用外線ケーブル42を上向き引き出しとし、事故で停止した回路を早期に復電させたい場合には、重要な回路を上段側に配置し、上下段の回路を完全に仕切り分離した構造にしたので、遮断器盤Uが一部浸水してしまっても、上段使用可能水位の上限55(母線コンパートメント33に浸水しない水位)までの浸水であれば、浸水による影響もなく上段側の回路をすぐ復電できる盤構造とすることができる。
以下、実施の形態4を図に基づいて説明する。図11は、実施の形態4による閉鎖配電盤の筐体構造を説明するための筐体斜視図であり、図12は、図11のA部の斜視図、図13は基礎固定部に使用する補強部材の斜視図、図14は図12に補強部材を溶接した状態を示す斜視図である。
図11に示す閉鎖配電盤は、盤のフレーム構成としては、例えば、実施の形態1で説明した図5の盤に対応するものを例示している。但し、以下に説明する基礎部の構造は、図1のケーブル接続盤100や遮断器収容盤200、また、フィーダ盤300,400のいずれにも適用できる。
なお、各部の符号は、実施の形態1〜3と同等部分でも別符号としている。
なお、図11の各フレームの本数や形状は一例を示すもので有り、図の形状に限定するものではない。
なお、正面側左右は、図のように側板兼用の縦フレーム62とする以外に、断面L字状やコの字状、または中空矩形状の縦フレームを用いても良く、床板68側も前面側に別部材の横フレームを用いても良い。
図14は、図13の補強部材71を図12に示すフレーム構造と組み合わせた状態を示す斜視図である。床板68の上に肉厚の大きな補強部材71を乗せ、長さ方向を筐体61左右の側板兼用縦フレーム62の下部内側、及び縦フレーム69の下部側に当接させ、また、側面は床板68の前面側のフレーム部と床面幅方向フレーム70とに当てて溶接により固定する。
また、図14では、補強部材71は、前後の側面が、床板68の前面フレーム部と床面幅方向フレーム70とに溶接されているが、フレームの配置は一様ではないので、少なくとも一方の側面が幅方向フレームに固定されていればよい。
更に、筐体61が大きくなり収容する機器が増えると、収容する遮断器等の荷重が奥行方向の中間部に大きく掛かるので、図11のように、奥行方向中間部の縦フレーム、及びそれに対応する位置にある床面幅方向フレームに合わせて同様の補強部材71を設け、補強部材71の長さ方向両端部近傍に基礎用穴を設けて基礎ボルトで固定するように構成されている。
図16は、アンカーボルト75が予め基礎面の所定の位置へ埋め込まれている場合である。そのアンカーボルト75に合わせて筐体61を基礎面に設置し、平ワッシャ74を介してナット76を締め付けて、補強部材部71を基礎面に固定することにより筐体61が固定される。
上述のように、補強部材71は、それを固定した周囲のフレーム部の肉厚より厚い厚板からなり、かつ、筐体61の幅方向の全長に亘って設けられている。このため、閉鎖配電盤の床面の剛性を高めることができ、地震等で筐体61を揺るがすような大きな力が作用しても、筐体61の床面の固定部が変形するのを防止できる。
また、補強部材71を筐体61の幅方向の全長に亘って設け、補強部材71の長さ方向両端部近傍に基礎用穴71aを設けたので、一対の基礎用穴71aは同一部材に形成されているため、例えば、特許文献4のように、筐体の左右に個別の補強部材を溶接した場合と比較して、補強部材71の製作段階で、一対の基礎用穴71a間の寸法を精度良く加工できる。このため、後でボルト間寸法の調整をしなくてもよいため、筐体61の溶接作業及び現地据付作業が容易になる。また、部品点数も削減できる。
なお、前面側と背面側(または、中間部)の各補強部材71に設けた基礎用穴71a同士の寸法は、別部材のため寸法精度を上げるのは左右の基礎用穴71aの場合より厳しいが、この場合でも、特許文献4のような4隅が個別の場合に比較すれば、寸法精度を上げやすい。また、基礎用穴71aを丸穴ではなく、前後方向に長い長穴としても良い。
3 筐体 3a 引込口
3b 引出口 4 ケーブル引込室
5 ケーブル引出室 6 仕切板
7 引込側ケーブル 8 支持部材
9 引込側主母線 10 支持碍子
11,14 接続導体 12 引出側ケーブル
13 引出側主母線 15a 下部遮断器室
15b 上部遮断器室 16 制御器室
17 引出側主母線室 18 引込側主母線室
19 分岐母線 20a,20b 開口部
21a,21b 作業用カバー
31 筐体 32 遮断器コンパートメント
33 母線コンパートメント 34 後部コンパートメント
34a 上段のケーブルコンパートメント
34b 下段のケーブルコンパートメント
35 第2空気断熱層 35a 天井板
36 第3空気断熱層 36a 仕切板
37 第5空気断熱層 37a 背板
38 第4空気断熱層 38a 仕切板
39 第1空気断熱層 39a 盤間仕切板
40 遮断器 41 母線
42 主回路用外線ケーブル 43 遮断器消弧室
44 遮断器固定用床板 45 ボルト止めカバー
46 第1金属製バリヤ
47 第2金属製バリヤ(47a,47b)
48 第3金属製バリヤ(48a,48b)
51 遮断器2次ジャンクション 52 磁器碍管
53 遮断器フェースプレート 54 正面扉
55 遮断器盤浸水時の上段側回路使用可能水位の上限
56 制御器具 A 空気断熱層
B 金属製バリヤ S1 上部スペース
S2 後部スペース U 遮断器盤
61 筐体 62,63,69 縦フレーム
64,65 幅方向フレーム 66 奥行方向フレーム
67 補強板 68 床板
68a 貫通穴 70 床面幅方向フレーム
71 補強部材 71a 基礎用穴
71b 切欠部 72 溶接部
73 基礎ボルト 74 平ワッシャ
75 アンカーボルト 76 ナット
00 ケーブル接続盤 200 遮断器収容盤
300,400 フィーダ盤。
Claims (2)
- 主回路機器が収容された機器収容盤と、前記機器収容盤に隣接して列盤配置され、前記主回路機器に対して電力の入出力を行うケーブルが収容されるケーブル接続盤とを備えた閉鎖配電盤において、
前記ケーブル接続盤は、一つの筐体で構成され、内部が仕切板で2分されて、引込側ケーブルが収容されるケーブル引込室と引出側ケーブルが収容されるケーブル引出室とに区画されるとともに、前記引込側ケーブルの引込口及び前記引出側ケーブルの引出口は、前記ケーブル接続盤の上面又は下面のいずれか一方に形成されていることを特徴とする閉鎖配電盤。 - 請求項1に記載の閉鎖配電盤において、
前記ケーブル接続盤の前記ケーブル引込室と前記ケーブル引出室のそれぞれには、前記機器収容盤に面する側とは反対側の面に、作業用の開口部、及びその開口部を塞ぐ作業用カバーが設けられていることを特徴とする閉鎖配電盤。
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