JP6100415B2 - 配電盤 - Google Patents
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Description
また、「再生可能エネルギーの固定価格買取制度」においては、10kW以上のパワーコンディショナの場合、6,600Vの電力系統へ連系するための変圧器や遮断器が必要となる。また、パワーコンディショナ、変圧器または遮断器等をそれぞれ個別に設置してもよいが、特許文献1(特許第5177782号公報)に記載のように、パッケージにして一体化することも考えられる。
しかし、特許文献1の構成は、それぞれの機器が分割されて配置されているため、作業性が複雑となっている。
(実施例1)
本発明の実施例1においては、太陽光発電システムで使用する機器を設置した配電盤の構成について説明する。図1は、太陽光発電システムの配電盤の接続構成図を示す。図1において、10は配電盤、11は電力系統、12は遮断器、13は変圧器、14はパワーコンディショナ、15は地絡過電圧継電器、16は太陽光パネルである。
太陽光パネル16から出力される直流電力は、インバータ、フィルタリアクトル、フィルタコンデンサなどで構成されるパワーコンディショナ14に入力され、インバータで三相交流に変換し、フィルタ回路で高調波分をカットする。そして、変圧器13により電圧を昇圧し、系統電圧に変換し、遮断器12を介して電力系統11に出力する。また、変圧器13の出力は、地絡が発生したことを知らせる地絡過電圧継電器15に接続されている。また、図1において、MCCBはノーヒューズブレーカ等の開閉器で、MCは電磁接触器、INVはインバータである。
一般に、図1に示したそれぞれの機器を1台の配電盤に収納する場合、高圧遮断器などの機器があるため絶縁距離を確保する必要があり、大形化にならざるを得なかった。その結果、配電盤を移動することは困難であった。この問題を解消するため、本発明の配電盤を図2Aに示す構成とした。
また、屋根30は、前面部の厚みを背面部より厚くして傾斜を形成し、降雨時流れ落ちるようにしている。
次に、本発明の実施例2の配電盤の組立について、図4A〜図4Fを用いて説明する。
図4Aは、ベース40の上に変圧器17、PCS筺体フレーム41を組み立てる工程を示す斜視図である。図4Aにおいて、ベース40はL字形状やコ字形状をした金属製フレームで、全体の矩形枠を形成し、パワーコンディショナ収納スペースを形成するフレーム、変圧器17を設置するためのフレーム、遮断器や継電器を収納するスペースを形成するフレームをベース40の矩形枠に嵌め込んで、配電盤10のベース40を構成する。
以上が、配電盤10の組立ての説明である。
本発明の実施例3の変圧器、変圧器上部ダクト連結部及び変圧器上部ダクトの関係について、図5を用いて説明する。図5は、配電盤10の背面側からみた図を示す。図5において、左側はパワーコンディショナ収納スペースで、55は抵抗器が並んだ抵抗器パネルを示し、44はインバータ入出力パネルである。配電盤10の右側は、変圧器17と変圧器上部ダクト48とを接続する変圧器上部ダクト連結部45を備えている。変圧器上部ダクト48は、結線バー、高圧CT、ZPD(コンデンサ形地絡検出装置)など高圧設備機器が配置されて、このパネルの裏側にLBS22、OCR23、DGR24、OVGR25などがあり接続されている。
従って、このような構成にすることにより、配電盤全体の銅損を小さくする効果を有する。
次に、本発明の実施例4の配電盤10の冷却について、図6を用いて説明する。
図6において、図6(a)は配電盤10の冷却を説明するための概念図で、図6(b)は配電盤10のPCS用計器パネルを搭載した場合の冷却用空気の流れ54を示す。図6(a)において、配電盤10のパワーコンディショナ収納スペースと遮断器及び継電器収納スペースとで最も発熱する機器はパワーコンディショナのインバータで、次が変圧器である。変圧器17は、上記の通り外気の空気に触れて冷却フィンを用いて冷却しているため冷却ファンやエアコンなどを用いる必要はない。
次に、本発明の実施例5の配電盤10をクレーンなどで吊り下げて、設置又は移動するとき屋根のコーナに配置した吊耳について、図7及び図8を用いて説明する。図7(a)及び図8(a)は、配電盤10の屋根30の上面図を示し、図7(b)及び図8(b)は、吊耳を吊り下げたときの引張り力により変形した形状を示している。実施例5で用いた吊耳31は、突起状の板材で、先端が半円形状を成し、半円部分に線材などを通すための丸い孔を有している。
図7B(a)の構成で、配電盤10を吊り下げたとき、吊耳31は図7B(b)に示すが、ほとんど形状に変形している箇所は見られない。従って、吊下げ強度を十分に得る効果を有する。以上述べたように、本発明の配電盤構造において、小型化を実現でき、配電盤10の吊耳の強度も確保することができる。
次に、本発明の実施例6の構成について、図8を用いて説明する。図8において、図8(a)は配電盤の側面図で、図8(b)は正面図を示す。図8(b)において、実施例6は、実施例1の構成にパワーコンディショナ収納スペースを1台並列に増加した構成を示している。パワーコンディショナ14を増設して2台使用する場合は、図8(b)のように並列して連結して使用する。また、さらにパワーコンディショナ14を増設して使用する場合は、パワーコンディショナ14を3台並列に連結して使用する。また左側の遮断器及び継電器収納スペース及び変圧器の箇所は、図8(a)に示すように実施例1と同じである。このように、パワーコンディショナ14を増設する場合、パワーコンディショナ1台以外を一体の配電盤とすることで作業性の向上を図れる。
11‥電力系統
12‥遮断器
13、17‥変圧器
14‥パワーコンディショナ
15‥地絡過電圧継電器
16‥太陽光パネル
18‥冷却ファン
19‥遮断器
20‥継電器
21‥熱遮蔽板
22‥LBS(高圧気中負荷開閉器)
23‥OCR(過電流継電器)
24‥DGR(地絡方向継電器)
25‥OVGR(地絡過電圧継電器)
26‥扉
28‥継電器収納盤
29、48‥変圧器上部ダクト
30‥屋根
31‥吊耳
261‥パワーコンディショナ収納スペース用扉
262‥遮断器及び継電器収納スペース用扉
263、264‥取手
40‥ベース
41‥パワーコンディショナ筺体フレーム
42‥パワーコンディショナ用計器パネル
43‥インバータ
44‥インバータ用入出力パネル
45‥変圧器上部ダクト連結部
46‥変圧器端子部
47‥仕切板
49‥パワーコンディショナ収納スペース用側面板
50‥パワーコンディショナ収納スペース用正面板
51‥パワーコンディショナ収納スペース用背面板
52‥遮断器及び継電器収納スペース用正面板
53‥遮断器及び継電器パネル
54‥空気の流れ
55‥抵抗器パネル
56‥通気孔
Claims (1)
- 直流電力を交流電力に変換するインバータを有したパワーコンディショナと、該パワーコンディショナから出力される交流電力を変圧する変圧器と、該変圧器とは異なる他の電力系統の間に配置された遮断器と、を備える配電盤を有するパワーコンディショニングシステムであって、
1つの屋根が、前記パワーコンディショナを収納する室と、前記遮断器を収納する室と、前記変圧器を収納する室と、を覆うように配置され、
さらに、前記パワーコンディショナを収納する室とは異なる他のパワーコンディショナを収納する室を有しており、
前記パワーコンディショナを収納する室と前記他のパワーコンディショナを収納する室とが隣接して配置されていることを特徴とする配電盤を有するパワーコンディショニングシステム。
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