JP6169061B2

JP6169061B2 - 分電盤

Info

Publication number: JP6169061B2
Application number: JP2014214104A
Authority: JP
Inventors: 俊文大開; 正人大原; 大二郎近藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2017-07-26
Anticipated expiration: 2034-10-21
Also published as: JP2016082788A

Description

本発明はブレーカが設置されたブレーカユニットを個別に挿抜するように構成された、例えば直流給電用として用いられる分電盤に関するものである。

従来の分電盤として、例えば、交流用分電盤ユニットおよび直流用分電盤ユニットを収容するラック本体と、このラック本体内の背面側に配置された交流用ブスバーおよび直流用ブスバーと、交流用ブスバーに接続される交流用接続部と、直流用ブスバーに接続される直流用接続部と、を備え、交流用分電盤ユニットをラック本体内に押し込むと交流用接続部に接続された状態で収容され、また、直流用分電盤ユニットをラック本体内に押し込むと直流用接続部に接続された状態で収容されるようにした分電盤ユニットがある（特許文献１参照）。

実用新案登録第３１１３２６６号公報（第１頁、図１）

上記のように構成された分電盤では、分電盤ユニットをラック本体に差し込むだけで対応するブスバーに電気的に接続されるため、増設作業が容易であるなどの効果が得られるものの、１台のユニットに装置された複数のブレーカで負荷の系統が異なる場合、特定のブレーカのみ点検・交換などの作業をしたいときに無関係の系統まで止める必要があるという問題があった。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、１ユニット１ブレーカの構造を実現し、メンテナンス性の向上を図った分電盤を提供することを目的としている。

本発明に係る分電盤は、筐体の内部奥側に上下方向に延在するように設置された垂直母線に対して前記筐体の手前側から前後方向に挿抜可能に設けられ、挿抜動作により前記垂直母線に対する電気的な接離が行われる複数のブレーカユニットを備えた分電盤において、前記ブレーカユニットは、水平方向に並設され、かつ個別に挿抜可能な第１のブレーカユニットと第２のブレーカユニットとを備えて成り、前記垂直母線は、前記第１のブレーカユニットに対応する第１垂直母線と、前記第２のブレーカユニットに対応する第２垂直母線とを備え、前記第１垂直母線は、前記第１のブレーカユニット及び第２のブレーカユニットが共用するように水平方向中央部に設置された直流給電用の共通Ｎ相母線と、該共通Ｎ相母線の一側部に設置されたＰ相母線とからなり、前記第２垂直母線は、前記共通Ｎ相母線と、該共通Ｎ相母線の他側部に設置されたＰ相母線とからなるものである。

本発明によれば、水平方向に並設されかつ個別に挿抜可能な第１のブレーカユニットと第２のブレーカユニットとを備えると共に、前記第１のブレーカユニットに対応する第１垂直母線と、前記第２のブレーカユニットに対応する第２垂直母線とを備えるようにしたことにより、任意のブレーカユニットのみの点検や交換などを行うことが可能となり、メンテナンスの作業性が向上し作業時間が短縮されると共に、メンテナンスの対象外のブレーカユニットとその負荷系統には手を加えたり稼働を停止する必要がないため、無駄なロスタイムの発生を回避できる。

本発明の実施の形態１に係る直流給電用分電盤の全体構成を示す図である。図１に示す直流給電用分電盤における要部構成を示す図である。本発明の実施の形態２に係る直流給電用分電盤の要部構成を示す図である。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る直流給電用分電盤の全体構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。図２は図１に示す直流給電用分電盤における要部構成を示す図であり、（ａ）は左右各１台のブレーカユニットの実装部分を示す要部正面図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその斜視図、（ｄ）は図２（ａ）のＩＩｄ−ＩＩｄ線における矢視断面構成を概略的に示す図、（ｅ）は図２（ｄ）の丸で囲むＡ部詳細図である。図において、直流給電用分電盤は、前面側に扉１ａを有する筐体１と、筐体１の内部奥側に上下方向に延在するように絶縁支持された第１垂直母線２Ａと第２垂直母線２Ｂとからなる垂直母線２と、その垂直母線２に対して筐体１の手前側から前後方向に個別に挿抜し得るように設けられ、その挿抜動作によって対応する垂直母線２に対する電気的な接続または切断が行われるように構成された第１のブレーカユニット３Ａと第２のブレーカユニット３Ｂを備えるように構成されている。

なお、図１の例では外観的に左右で対をなす如く形成された第１のブレーカユニット３Ａと第２のブレーカユニット３Ｂとが１つの筐体１内に上下方向に多数設置され、さらに同一構成の２台の筐体１を背中合わせに結合して、背面側にも複数のブレーカユニットを装着するように構成されている。ブレーカユニット３に電源を供給する垂直母線２は、図２の左側の第１のブレーカユニット３Ａ用の第１垂直母線２Ａを構成するＮ相母線（「Ｎ」と表示）、及びＰ相母線（「Ｐ」と表示）と、右側の第２のブレーカユニット３Ｂ用の第２垂直母線２Ｂを構成するＮ相母線、及びＰ相母線の合計４本が設置されている。なお、垂直母線２として、断面形状がクランク状（Ｚ形状）のものを用いると、水平方向に４本並べたときに絶縁距離の確保が困難となるため、ここでは図２（ｂ）に示すように平導体の母線が採用されている。また、ブレーカユニット３の挿入動作によってブレーカ３１の一次側と垂直母線２とを接続する母線接続部材である電源グリップ３２は、単相用のものをブレーカユニット１台につき２個取り付け、図２（ｂ）に示すように垂直母線２に噛み込む構造にしている。

なお、第１のブレーカユニット３Ａと第２のブレーカユニット３Ｂとは、電源グリップ３２の極性の配置及びブレーカ３１の取付方向を除いて面対称的に構成されており、実質的に左右同様であるので、特に区別の必要がない場合に単に「ブレーカユニット３」と言う。また、第１垂直母線２Ａと第２垂直母線２Ｂについても区別の必要がない場合に単に「垂直母線２」と言う。
ブレーカユニット３は互いに独立しており、各個別に挿抜し得るように構成され、１つのブレーカユニット３に１つのブレーカ３１が設けられている。ブレーカ３１の１次側は図示省略しているケーブルにより電源グリップ３２に接続され、２次側は何れも図示省略しているケーブルにより盤内の配線ダクトを介して盤外の所要の分岐回路に接続されている。なお、前記１次側のケーブルは導体としても良い。

筐体１の内部の盤中央部には前方側から挿入されたブレーカユニット３の中央部側を固定するためのフレーム１１が設置されている。ブレーカユニット３の中央部側の固定については、ブレーカ３１の一次側になるため、ねじの落下防止機能を有する固定手段として市販のパネルファスナー３３を用いている。パネルファスナー３３は、組み込まれたねじのねじ頭部軸心部にプラスドライバーに係合する十字状の係合穴（図示省略）が設けられ、ねじ頭部に連なる軸部におねじ３３ａが螺設され、そのねじのまわりを遊嵌状に保持する本体（リテーナ）はユニットベース３０に対して図２（ｅ）の斜線Ｄで示す部分でかしめ固定されているため、ユニットベース３０から外れることはない。

そのパネルファスナー３３は、リテーナに対してねじが軸方向に所定範囲でスライドする機構になっており、ねじ頭部を前方に押しながら回すと、パネルファスナー３３のおねじ３３ａがフレーム１１に螺設されためねじ１１ａに螺合され、ユニットベース３０をフレーム１１の固定部に固定できるようになっている。なお、ブレーカユニット３の二次側は盤内の固定フレーム１２に設けられた固定箇所にねじ３４で固定される。

ブレーカユニット３の前方側には塗装された板金で形成された保護カバー３５が設けられ、保護カバー３５は、挿抜時の中央部側の取っ手を兼ねた止め金具３６に設けられたヒンジ３６ａに対してスライド移動かつ回動可能に係止されている。なお、保護カバー３５は透視した状態で図示している。また、ブレーカユニット３の二次側には挿抜時の外側の取っ手を兼ねた止め金具３７が設けられ、保護カバー３５の反ヒンジ側を固定している。止め金具３６、３７は図２（ｃ）に楕円Ｅで囲んで示す部分が取っ手の機能を果たすように指先を掛け易い形状にされており、手でブレーカユニット３の両端部を保持できるため挿抜時に安定する。なお、止め金具３６、３７は何れもユニットベース３０に対して固定されている。また、ブレーカ３１の一次側と二次側の充電部には、図２（ｃ）に示すようにそれぞれ透明カバー３９が設けられており、充電部を保護して安全性を確保すると共に、点検時等に端子の変色などを目視により容易に確認できるように構成されている。

上記のように、実施の形態１は図２に示すようにユニットベース３０を左右に２分割すると共に、ブレーカユニット３をブレーカ３１毎に個別に挿抜できる第１のブレーカユニット３Ａと第２のブレーカユニット３Ｂとで構成したものである。そして、左右のブレーカユニット３のＮ相、Ｐ相を分断するために、４本の垂直母線２を設置している。左側のＮ相、Ｐ相母線は左側の第１のブレーカユニット３Ａへ、右側のＮ相、Ｐ相母線は右側の第２のブレーカユニット３Ｂへそれぞれ電源を供給する。また、盤中央にフレーム１１を取り付け、左右のブレーカユニット３の一次側を固定する一方、各ブレーカユニット３の両端部に取っ手になる部品としての止め金具３６、３７を取り付けることで、挿抜時に安定して保持できる構造にした。

上記のように構成された実施の形態１によれば、特定のブレーカのみの点検や交換などの作業を行うことが可能となるため、メンテナンス時の作業性が向上する。また、メンテナンスの対象外のブレーカユニットやその負荷系統には手を加えたり稼働を停止する必要がないため、無駄なロスタイムの発生などを回避することができるなど、メンテナンス作業による二次的影響が減少する。さらに、メンテナンスに要する作業時間が短縮され機器や部品の交換も最小限に抑えることができるなどの顕著な効果が得られる。

実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２に係る直流給電用分電盤の要部構成を示す図であり、（ａ）は左右各１台のブレーカユニットを実装した部分を示す要部正面図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその斜視図、（ｄ）は図３（ａ）の正面図におけるユニットベースとグリップの位置関係を示すため、その他の部材を非表示にして示す図、（ｅ）は図３（ａ）の丸で囲むＢ部詳細図、（ｆ）は図３（ｂ）の丸で囲むＣ部詳細図である。なお、実施の形態２は左右のブレーカユニット３Ａ、３Ｂの個別化を実現すると共に、垂直母線２の断面形状がクランク状（Ｚ形状）のものが使えるようにしたものである。図において、第１垂直母線２Ａ及び第２垂直母線２Ｂは、第１のブレーカユニット３Ａ及び第２のブレーカユニット３Ｂが共に用いるように水平方向中央部に設置された共通Ｎ相母線２Ｎと、前方から見て共通Ｎ相母線２Ｎの左側部に設置された第１垂直母線２Ａを構成するＰ相母線と、共通Ｎ相母線２Ｎの右側部に設置された第２垂直母線２Ｂを構成するＰ相母線の合計３本の垂直母線からなっている。

左側の第１のブレーカユニット３Ａを構成するユニットベース３０Ａは、図３（ｄ）に示すように前方から見て右下部が階段状に所定寸法切欠かれ、右側のユニットベース３０Ｂは左上部が前述のユニットベース３０Ａの切欠き部に対応する寸法に階段状に切欠かれ、一方の上半部と他方の下半部とが段違いで重合するように形成されている。そして、切欠いたスペースに位置する相手側のユニットベース３０の背面側にそれぞれＮ相グリップ３２Ｎが設置され、中央部に設けられた１本の共通Ｎ相母線２Ｎを共用するように構成されている。左右のブレーカユニット３Ａ、３Ｂからなるブレーカユニット１対につき、Ｎ相グリップ３２Ｎはブレーカユニット３の１段分のスペースに上下に２個分必要になるため、図３（ｄ）に示すように中央のフレーム１１には２個分に対応する上下２つの通し穴１１ｂを設ける一方、ＶＢ（垂直母線）カバー１３にも通し穴１１ｂに対応する位置に通し穴１３ａを上下に一対設けている。

また、図３（ｅ）、図３（ｆ）に示すようにブレーカユニット３から奥行き方向に飛び出す固定用のねじ３８と、中央のフレーム１１が重なるポイントがある。フレーム１１を取り付ける時にドライバー４の通し穴１１ｃをねじ３８の位置に合わせることで、フレーム１１とねじ３８の干渉を回避している。その他の構成は実施の形態１と同様である。

上記のように実施の形態２は、筐体１の水平方向中央部に第１のブレーカユニット３Ａと、第２のブレーカユニット３Ｂとが共用するように直流給電用の共通Ｎ相母線２Ｎを設置する一方、第１垂直母線２Ａを前記共通Ｎ相母線２Ｎと、その左側部に設置されたＰ相母線とで構成し、第２垂直母線２Ｂは、前記共通Ｎ相母線２Ｎと、該共通Ｎ相母線２Ｎの右側部に設置されたＰ相母線とから構成すると共に、第１のブレーカユニット３Ａと第２のブレーカユニット３Ｂとの対向部を、一方の上半部と他方の下半部とが段違いで重なるように階段状に切り欠くように形成し、重合部分の上半部（突出部）の背面側と下半部の背面側にそれぞれ共通Ｎ相母線２Ｎに接離される母線接続部材であるＮ相グリップ３２Ｎを設置したものである。

上記のように構成された実施の形態２によれば、中央の共通Ｎ相母線２Ｎを左右のブレーカユニット３で共有することで、従来の母線構造（Ｚ形状３本）を維持することができるので材料費を削減できる。また、従来の垂直母線構造を使用できるため、部品の統一化と組立工数の削減が図れる。また、従来の筐体構造を変更することなく、任意のブレーカユニットのみの点検・交換などの作業が可能となり、メンテナンス性が向上する。そして、その他のブレーカユニットには手を加える必要がないため、作業時間が短縮され機器や部品の交換も最小限に抑えることができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の一部または全部を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。例えば、実施の形態では直流給電用の分電盤として構成したが、交流給電用として構成することもできる。

１筐体、１ａ扉、１１フレーム、１１ａめねじ、１１ｂ通し穴、
１１ｃ通し穴、１２固定フレーム、１３ＶＢ（垂直母線）カバー、
１３ａ通し穴、２垂直母線、２Ａ第１垂直母線、２Ｂ第２垂直母線、
２Ｎ共通Ｎ相母線、３ブレーカユニット、３Ａ第１のブレーカユニット、
３Ｂ第２のブレーカユニット、３０ユニットベース、３０Ａユニットベース、
３０Ｂユニットベース、３１ブレーカ、３２電源グリップ、
３２ＮＮ相グリップ、３３パネルファスナー、３３ａおねじ、３４ねじ、
３５保護カバー、３６止め金具、３６ａヒンジ、３７止め金具、３８ねじ、
３９透明カバー、４ドライバー。

Claims

筐体の内部奥側に上下方向に延在するように設置された垂直母線に対して前記筐体の手前側から前後方向に挿抜可能に設けられ、挿抜動作により前記垂直母線に対する電気的な接離が行われる複数のブレーカユニットを備えた分電盤において、前記ブレーカユニットは、水平方向に並設され、かつ個別に挿抜可能な第１のブレーカユニットと第２のブレーカユニットとを備えて成り、前記垂直母線は、前記第１のブレーカユニットに対応する第１垂直母線と、前記第２のブレーカユニットに対応する第２垂直母線とを備え、前記第１垂直母線は、前記第１のブレーカユニット及び第２のブレーカユニットが共用するように水平方向中央部に設置された直流給電用の共通Ｎ相母線と、該共通Ｎ相母線の一側部に設置されたＰ相母線とからなり、前記第２垂直母線は、前記共通Ｎ相母線と、該共通Ｎ相母線の他側部に設置されたＰ相母線とからなることを特徴とする分電盤。
前記共通Ｎ相母線、前記第１垂直母線を構成するＰ相母線、及び前記第２垂直母線を構成するＰ相母線は、何れも断面がクランク状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の分電盤。
前記第１のブレーカユニットと前記第２のブレーカユニットとの対向部は、一方の上半部と他方の下半部とが段違いで重合し得るように階段状に切り欠く如く形成されてなり、前記共通Ｎ相母線に接離される母線接続部材は、その重合された部分における前記上半部の背面側と前記下半部の背面側にそれぞれ設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の分電盤。
前記ブレーカユニットを構成するブレーカの一次側と二次側の充電部にはそれぞれ透明カバーが設置さされていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の分電盤。