JP6895664B2 - 太陽光発電システム、及び、交流集電箱 - Google Patents
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この系統連系用装置は、発電された直流電力を交流電力に変換するインバータとリアクトルを有するパワーコンディショナと、前記パワーコンディショナから出力される交流電力を高圧電力に変換する昇圧変圧器と、前記昇圧変圧器と既存の高圧電力系統の間に配置された遮断器を備え、パワーコンディショナ、昇圧変圧器、および遮断器を同一筺体内に配置している。
システム全体が停止することで、過電流等の原因がなく且つ本来は発電できていたはずのパワーコンディショナによる発電分までも損失し、系統連系用装置から売電できる電力が減る。
更に、特許文献1の系統連系用装置では、図1、3に示されたように、太陽電池等から同一筐体内のパワーコンディショナ(変換部)まで直接、電線(ケーブル)で接続されているため、大規模な太陽光発電システムの場合には、遠く離れた太陽電池等からのケーブルが大量に嵩張り、この嵩張ったケーブルの分だけ電圧降下が余計に発生し、発電効率が低下する。
又、本発明は、ブレーカ等を収容箱内で扉の回動軸寄りに配置することで、「ケーブル量の低減・電圧降下の抑制」等を実現した収容箱を提供することも目的とする。
尚、本発明における「電路」とは、電気を流すものであって、銅、アルミニウム、銀、金、ニクロム等の導体や、この導体を絶縁物で覆ったケーブル、一般的な電線などを含む。
従って、発電システム1全体が停止することはなく、一部の変換部2や発電部Bが停止しても、その他の変換部2からの電力の売電等が可能となる。
ここで、発電システム1は、発電部Bが太陽電池であれば、「太陽光発電システム」であるとも言える。
従って、発電部Bからのケーブル(電路)は、所定数ごとに一旦第2段筐体7B等で纏められ、この第2段筐体7B等から最上段筐体7Aまでのケーブルが1本で済む(特許文献1のように、変換部から最上段筐体まで直接ケーブルを接続した場合、変換部の数だけ当該ケーブルが必要だが、本発明は、これが1本で済む)ため、使用するケーブル量が大幅に低減すると共に、低減したケーブルの分だけ電圧降下も抑制できる(「ケーブル量の低減・電圧降下の抑制」)。
尚、発電システム1は、発電部Bからの直流電流を交流電流に変換する変換部2と、この変換部2からの交流電流の電圧を変圧するトランス3を有した発電システム1であって、トランス3を取り付ける筐体7Aの外部に、変換部2が配置されていても良い。
これと同時に、第2段筐体7B等のボックス本体11内部で、第2段ブレーカ6B等を回動軸13寄りに配置することによって、ボックス本体11内部において回動軸13とは反対側にスペースを確保することが可能となり、このスペースに、変換部2から第2段ブレーカ6B等へのケーブルの接続端子を集中配置すれば、1つの第2段筐体7B等に纏められる変換部(第2段ブレーカ6B等)の数が増え、更なる「ケーブル量の低減・電圧降下の抑制」が図れる。
尚、変換部2から第2段ブレーカ6B等へ流れてくる電流は、当然、交流電流であるため、この第2段ブレーカ6B等は「交流ブレーカ(交流遮断器)」であり、この交流ブレーカを変換部2とトランス3の間(中間)で所定数ごとに収容する第2段筐体7B等は「交流集電箱(中間集電箱)」であるとも言える。
本発明に係る収容箱10の第3の特徴は、ボックス本体と、このボックス本体の開口を開閉するボックス扉と、このボックス扉を回動させ且つ前記ボックス本体に取り付けられた回動軸を有した収容箱であって、前記ボックス本体の内部には、当該収容箱外からの電流を遮断可能なブレーカと、当該収容箱外からの電流を集める集電部が収容され、前記ブレーカと集電部は、前記ボックス本体の内部で、前記回動軸寄りに配置され、前記回動軸は、前記ボックス本体に後付可能な軸支持材と、この軸支持材とボックス扉の両方を貫通する軸体を備え、前記軸体は、前記ボックス本体の開口の上方に位置し且つ略水平方向に延びている点にある。
本発明に係る収容箱10の第4の特徴は、ボックス本体と、このボックス本体の開口を開閉するボックス扉と、このボックス扉を回動させ且つ前記ボックス本体に取り付けられた回動軸を有した収容箱であって、前記回動軸は、前記ボックス本体に後付可能な軸支持材と、この軸支持材とボックス扉の両方を貫通する軸体を備え、前記軸体は、前記ボックス本体の開口の上方に位置し且つ略水平方向に延びている点にある。
尚、本発明における「前後」とは、ボックス本体11における開口11a側を「前」とし、開口11aから遠ざかる側を「後」とする。
又、本発明における「上下」とは、収容箱10を設置した際に、重力により物体が落ちる方向(地球に近づく側)を「下」とし、重力により物体が落ちる方向とは反対の方向(地球から遠ざかる側)を「上」とする。
更に、本発明における「左右」とは、ボックス本体11における「前」から「後」へ向いた時の左手側を「左」とし、「後」から「前」へ向いた時の右手側を「右」とする。
ボックス本体11の内部で、ブレーカ6と集電部14を回動軸13寄りに配置することによって、ボックス本体11内部において回動軸13とは反対側にスペースを確保することが可能となり、このスペースに、変換部2等からブレーカ6等へのケーブルの接続端子を集中配置すれば、1つの収容箱10に纏められるブレーカ6等の数が増え、「ケーブル量の低減・電圧降下の抑制」が図れる。
尚、収容箱10外からの電流が、変換部2からの交流電流であれば、ブレーカ6は「交流ブレーカ」であり、この交流ブレーカを収容する収容箱10は「交流集電箱」であるとも言える。
接続端子17に正面視及び側面視の何れもで互いに重複しない部分を持たせることによって、使用者が、各送電路16が互いに接触しないように、それぞれの電路体15に接続し易くなる。
軸体19をボックス本体11の開口11aの上方で略水平方向とすることによって、ボックス扉12を上開き且つボックス本体11内部でブレーカ6や集電部14を上寄り配置となるため、ボックス本体11内部の下側にスペースを確保することが出来、このスペースにケーブルの接続端子を集中配置できると共に、ケーブルを重力に沿って下方から収容箱10外へ真っ直ぐと配線し易くなり、1つの収容箱10に纏められるブレーカ6等の数が更に増え、より「ケーブル量の低減・電圧降下の抑制」が図れる。
又、本発明に係る収容箱は、ブレーカ等を収容箱内で扉の回動軸寄りに配置して「ケーブル量の低減・電圧降下の抑制」等を実現する。
<発電システム1の全体構成>
図1〜5に示されたように、本発明に係る発電システム1は、発電部Bからの直流電流を交流電流に変換する複数の変換部2と、これら複数の変換部2からの交流電流の電圧を変圧するトランス3を有している。
又、発電システム1は、上述した変換部2を複数有さず、トランス3を取り付ける筐体7(最上段筐体7A)の外部に、変換部2が配置されている構成であっても良い。
ここで、上述した変換部2へ直流電流を流す発電部Bについて、以下に述べる。
図1に示したように、発電部Bとは、太陽光発電システム1においては、太陽電池に相当し、この太陽電池Bは、複数個(例えば、5〜20枚)が直列に接続されて太陽電池ストリングSを構成する。
個々の太陽電池Bは、光が照射されることによって、正極(+極)と負極(−極)の間に直流電力を発生し、発生する電力の平均は、約100〜300W(例えば、250W)である。
このような太陽電池Bが接続された太陽電池ストリングSは、複数本(例えば、5〜20本)ごとに後述する接続箱10’に並列に接続されているため、それぞれの太陽電池ストリングSの電力出力端(+極)とグランド端(−極)の間の電圧は、同一となり、約0.5〜6kWである。
この他、発電部Bは、風力、水力、波力等によって回転されるモータ等の発電機であっても構わない。
以下、発電部Bは、主に太陽電池Bであるとして述べる。
図1に示したように、変換部2は、太陽電池Bからの直流電流を交流電流(例えば、440Vや、100〜200V等、以下「低圧交流電流L」と言う)に変換するインバータ装置と、このインバータ装置が変換する交流の電圧や周波数を制御する制御部と、気中遮断機(ACB)等を備えている。
これらのインバータ装置や制御部、遮断機等は、変換筐体内に配設されており、この変換筐体には、その内部の空気を逃がす回転ファン状の送風手段が設けられている。
又、変換部2は、後述する筐体7(最上段筐体(盤筐体)7A)の外部に複数配置されていても良いが、これら複数の変換部2を一括制御するマスターボックスは、盤筐体7Aの内部に設けられていても良い。
以下、変換部2は、筐体7(最上段筐体7A)の外部(例えば、発電部Bのそばに設けられたケーシング(筐体)の内部等)に配設されているものとして、以下を述べる。
図1に示したように、トランス3は、変換部2からの低圧交流電流L(例えば、440Vや、100〜200V等)を、送電に適した高圧の交流電流(例えば、22000Vや6600V等、以下「高圧交流電流H」と言う)に変換する。
尚、トランスとは、トランスフォーマー(変圧器)の略である。
又、トランス3は、略直方体状の本体と、この本体の側面に取り付けられた放熱器と、本体の上方及び左方に設けられた2つの接続カバー(上接続カバー、側接続カバー)を備えていても良い。
放熱器は、冷却媒体を自然対流させて冷却したり、冷却ファン等を備えていても良く、冷却媒体がガスであれば、その圧力を管理するメータを取り付けていても構わない。
又、トランス3は、放熱器の代わりに、放熱フィンを有していても良い。
上接続カバーの具体的な構成は、何れのものでも良く、取り外した後も、その上カバー周部が残る構成であっても良い。又、複数(例えば、3本や6本等で三相)の低圧交流電路4Lが束として集まることで、低圧束を形成しても良い。
尚、側接続カバーの具体的な構成は、何れのものでも良い。又、複数(例えば、3本や6本等で三相)の高圧交流電路4Hが束として集まることで、高圧束を形成しても良い。
又、図4で示されたように、ここまで述べてきた低圧交流電路4L(低圧束)と高圧交流電路4H(高圧束)について、低圧交流電路4Lを高圧交流電路4Hより長く(換言すれば、高圧交流電路4Hを低圧交流電路4Lより短く)しても良い。
図1に示すように、電路4(低圧交流電路4L)は、変換部2が複数である場合には、当然、変換部2それぞれとトランス3の間で低圧交流電流Lを流す低圧交流電路4Lも複数となる。
これら複数の低圧交流電路4Lのうち、少なくとも1つ(1本)の低圧交流電路4Lには、当該電路4Lを複数の遮断箇所5で遮断可能にブレーカ6が配設されている。
低圧交流電路4Lそれぞれにおける複数の遮断箇所5のうち、トランス3に最も近い遮断箇所5を最上段遮断箇所5Aとする。
より具体的に言えば、各低圧交流電路4Lにおける複数の遮断箇所5において、最上段遮断箇所5Aの次にトランス3に近い遮断箇所5を第2段遮断箇所5Bとする。
これと同様に、各低圧交流電路4Lにおける複数の遮断箇所5において、第2段遮断箇所5Bの次にトランス3に近い遮断箇所5を第3段遮断箇所5Cとし、各低圧交流電路4Lにおける複数の遮断箇所5において、第3段遮断箇所5Cの次にトランス3に近い遮断箇所5を第4段遮断箇所5Dとし、以下の遮断箇所5は、順番に第5段遮断箇所5E、第6段遮断箇所5F、第7段遮断箇所5G…となる。
以下、低圧交流電路4Lそれぞれにおける複数のブレーカ6において、上述した最上段ブレーカ6Aを除いて、トランス3に近い順に第n(n=2以上の自然数)段ブレーカ6B、6C、6D…とする。
これと同様に、各低圧交流電路4Lにおける複数のブレーカ6において、第2段ブレーカ6Bの次にトランス3に近いブレーカ6を第3段ブレーカ6Cとし、各低圧交流電路4Lにおける複数のブレーカ6において、第3段ブレーカ6Cの次にトランス3に近いブレーカ6を第4段ブレーカ6Dとし、以下のブレーカ6は、順番に第5段ブレーカ6E、第6段ブレーカ6F、第7段ブレーカ6G…となる。
図1〜5に示した如く、ブレーカ6は、電流の流れを遮断可能な電機器であり、配線用遮断器(MCCB(MCB):Molded Case Circuit Breaker )とも言う。
ブレーカ6は、ケーシング(外郭)6aが合成樹脂の箱体で被われ、前面に手動で電源をON/OFFするハンドル6bが設けられている。又、ブレーカ6には、引き外し機構や、消弧装置が組み込まれていても良い。
ブレーカ6のケーシング6aには、その端部(上端や下端等)に低圧交流電路4Lを接続する遮断接続部(遮断接続端子)6cが設けられ、遮断接続部6cは、変換部2により近い側からの低圧交流電路4Lを接続する側を電源側(1次側)とし、トランス3により近い側からの低圧交流電路4Lを接続する側を負荷側(2次側)とする。
尚、低圧交流電路4Lのうち、ブレーカ6を挟んで、電源側を1次側低圧交流電路4L’とし、負荷側を2次側低圧交流電路4L”とする。
つまり、ブレーカ6は「交流ブレーカ」である。
ブレーカ6の配設位置は、後述する筐体7(最上段筐体(盤筐体)7Aや第2段筐体等7B、7C、7D…(収容箱10))の内部であれば、特に限定はないとも言えるが、特に、第2段筐体等7B、7C、7D…である収容箱10では、ブレーカ6は、以下のブレーカ台(台座)6dを用いて、後述する集電部14よりボックス本体11の開口11aに近い側に設けている(換言すれば、集電部14は、ブレーカ6よりボックス本体11の開口11aから遠い位置(遠い側)に設けている)。
図2〜5に示したように、ブレーカ台6dは、ブレーカ6を集電部14よりボックス本体11の開口11aに近い側に設けられるのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、側面視で略コ字状等に折り曲げた板体を用いても良い。
そこで、以下は、ブレーカ台6dが、折り曲げた板体である場合について述べる。
支持板に対しては、各脚部が、前面(ボックス本体11の開口11a側)に折り曲げられ、その折り曲げ角度は略90°である。このように折り曲げることによって、支持板と各脚部は、側面視で略コ字状を成すと言える。
つまり、ブレーカ台6dは、上下の取付片の間に開口を有し、この開口を介してブレーカ台6dの内部に、後述の集電部14の部材を容易に設置できる。
従って、ブレーカ6は、ブレーカ台6dの前方側(上)に固定され、ブレーカ6を集電部14よりボックス本体11の開口11a寄りに配設することとなる。
図1〜5に示すように、筐体7は、上述したブレーカ6を、その内部に収容するものであって、1つの発電システム1において複数有していても良い。
複数の筐体7のうち、トランス3に最も近い所有数の最上段ブレーカ6Aを収容する筐体7を最上段筐体7Aとする。
より具体的に言えば、複数の筐体7において、第2段ブレーカ6Bばかりを所定数ごとに収容し且つ最上段筐体7Aの次にトランス3に近い筐体7を第2段筐体7Bとする。
尚、ここまで述べた最上段ブレーカ6Aの所定数や、第n段ブレーカの所定数とは、1つ又は複数である。
図1に示すように、最上段筐体7Aは、その内部には、上述した所有数の最上段ブレーカ6Aが収容された筐体7であって、例えば、略直方体状に形成されていても良い。
最上段筐体7Aの内部には、後述する集電部14(集電盤14’)や送電部(送電盤)21が収容されていても良く、その場合、最上段筐体7Aは盤筐体7Aとも言える。
又、このような集電盤14’は、低圧交流電流Lを集めるから「交流集電盤」であるとも言える。
送電部21は、上述した盤筐体7Aの内部で最もトランス3に近い側に位置し、真空遮断機(VCB)や、避雷器(SAR)などを備える。
送電部21内では、トランス3からの高圧交流電路4Hで送られた高圧交流電流Hが、上述のVCB等を経た後、配電接続端子を介して配電ケーブルGに接続される。
尚、送電部21は、特別高圧な電力(例えば、22000V等)を送電する場合には、特高部21であるとも言える。
尚、UPS、エアコン、補機等には、変換部2のように、トランス3で電圧を変圧(昇圧)する前の電流(高圧交流電流Hより低い電圧の電流)が流れる。
又、盤筐体7Aには、例えば、その側面に外からトランス3が取り付けられていても良く、盤筐体7Aの前面等には、開閉可能な扉が設けられていても良い。
図1〜5に示したように、第n段筐体7B、7C、7D…は、その内部には、上述した同一の段ごと且つ所定数ごとの第n段ブレーカ6B、6C、6D…が収容された筐体(箱体)7であって、収容箱10とも言える。
以下は、ブレーカ6と筐体7は、主に第2段であるとして述べるが、同様の構成を、第3段筐体7Cや第4段筐体7Dなど、何れかの第n段筐体が有していても良い。
第2段筐体7Bである収容箱10は、第2段ブレーカ6Bであるブレーカ6等を収容するボックス本体11と、ボックス本体11前面の開口11aを開閉するボックス扉12と、このボックス扉12を回動させ且つボックス本体11に取り付けられた回動軸13を有している。
収容箱10は、ボックス本体11の開口11aをボックス扉12で閉じた状態で保持するロック手段41や、ボックス本体11の開口11aを開いた際に、ボックス扉12の開いた状態を支持する支持具42も有している。
又、収容箱10(ボックス本体11)の内部には、その他に何れの機械・器具が収容されていても良いが、例えば、各変換部2からの電力を開閉可能な開閉器や、落雷によるサージ電圧を逃がす避雷器、ヒューズ、リレー(継電器)、ケーブル(配線コード)、コネクタ等の電気機器や、センサ(電流計、電圧計)、CPU等の電子機器などが収容されていても構わない。
図2〜5に示すように、ボックス本体11は、略直方体状に形成されており、ボックス本体11の前面には、開口11aがあり、ボックス本体11の後面側は塞がれており、有底状(前面に開口11aがある有底の略直方体状)に形成されている。
ボックス本体11は、縦板体31と、左横板体32Aと、右横板体32Bの3枚の板体を有している。これら縦板体31と左右の横板体32A、32Bを、所定の位置・角度で折り曲げて、互いに接合してボックス本体11を形成できるのであれば、何れの接合手段(接合方法)でも構わないが、例えば溶接等によって、縦板体31と左右の横板体32A、32Bを互いに接合する。
ボックス本体11の形状は、その左右方向(略水平方向)の長さが、上下方向(略鉛直方向)の長さよりも長い横長に形成される。
又、SUS304等のステンレス鋼である場合には、2BやBA等の表面処理をしていても構わない。
図2〜5に示された如く、縦板体31は、略矩形の板体を、所定の形状にして折り曲げることで、ボックス本体11の下面部材33と後面部材34と上面部材35を構成するものである。
又、縦板体31は、後面部材34を構成する部分の左右端部からそれぞれ延設する固定片36も形成している。
尚、下面部材33の左右端部の縦方向(前後方向)の中途部には、下面部材33を貫通する電路孔37(上述した1次側低圧交流電路4L’用として1次側電路孔37’が複数、2次側低圧交流電路4L”用として2次側電路孔37”が1つ)がそれぞれ設けられている。
図2〜5に示された如く、左横板体32Aは、略矩形の板体を、所定の形状にして折り曲げることで、ボックス本体11の左面部材32Aを構成する。
又、右横板体32Bは、略矩形の板体を、所定の形状にして折り曲げることで、ボックス本体11の右面部材32Bを構成するものである。
図2〜5に示すように、ボックス本体11前面の開口11aを囲む位置には、シール面38が形成されている。
このシール面38が、ボックス扉12の後面側に当接することで、収容箱1を密閉等して、外部から雨やゴミ等が入ることを防ぐ(抑制する)。
図2〜5に示すように、ボックス扉12は、ボックス本体11の開口11aを閉じるものであって、ボックス扉12の形状も、その左右方向(略水平方向)の長さが上下方向(略鉛直方向)の長さよりも長い横長に形成されている。
ボックス扉12の略鉛直方向の長さは、ボックス本体11の略鉛直方向の長さより長く、ボックス本体11の開口11aを閉じた際に、ボックス扉12は、その下端縁がボックス本体11前面の下端縁より下方に位置している。
ボックス扉12も、何れの素材で構成されていても構わないが、その素材は、ボックス本体11と同様に、例えば、鉄や、SUS304、SUS430等のステンレス鋼や、炭素鋼であっても良い。
又、ステンレス鋼である場合には、2B等の表面処理をしていても構わない。
このため、扉の前面に把持する部材(レバー等)や、施錠する部材が設けられていて、スペーサ等の部材が必要になる場合とは異なり、複数の収容箱10を運搬する際でも、そのまま重ねることが可能となり、運搬し易い。
又、収容箱1の運搬の際に、上述した固定片36の把持孔36bを把持すると、更に運搬し易い。
このシール部材39は、ボックス本体11の開口11aをボックス扉12で閉じた際に、シール面38に対応する略矩形状の位置に設けられている。
シール部材39は、シール面38と当接して、収容箱1内へ雨等が入るのを防止するのであれば、何れの素材でも構わないが、例えば、天然ゴムや、シリコンゴム、テフロン(登録商標)樹脂、発泡ウレタン(ウレタンフォーム)等の有機材料、皮革、セラミック等の無機材料であっても構わない。
図2〜4に示すように、回動軸13は、ボックス本体11にボックス扉12を回動自在に取り付けるものであって、回動軸13自体は、ボックス本体11の開口11aの上方に固定されている。
回動軸13の軸心は、略水平方向に延びるように配設されており、これにより、ボックス扉12は、上開きとなる。
又、回動軸13の取付位置は、ボックス本体11の開口11a(シール面38)に対して、ボックス扉12の開く最大角度が、90°以上(例えば、100°)となるように設けられていても構わない。
図4に示すように、軸支持材18は、ボックス本体11に後付可能なものであって、その形状は略三角形状の板材等であっても良い。
軸支持材18の後付位置は、特に限定がないが、例えば、ボックス本体11の左面部材32A・右面部材32Bにおける外側面の前上部(図2、3では図示省略)に、略三角形状の板材である軸支持材18を、ネジ等の固定手段にて後付(ネジ止め等)をしても良い。
このように後付可能な軸支持材18や軸体19とすることで、ヒンジ等で構成された回動軸13と比べて、ボックス本体11やボックス扉12の溶接が容易となる。
これと共に、後付可能な軸支持材18は、ボックス本体11及びボックス扉12の大きさや形状、構造に応じて、後付位置を変更でき、部品の共通化やコスト削減などが図れる。
図2〜4に示したように、集電部14は、収容箱10の外部に存在する複数の変換部2等からの電流を集めるものである。
集電部14は、上述したブレーカ6よりボックス本体11の開口11aから遠い位置に、長手方向を有し且つ集めた電流を流す電路体15を複数備えている。
電路体15は、複数であれば、特に限定はないが、複数の変換部2から低圧交流電流Lが流れるため、例えば、電路体15の数は、低圧交流電路4Lに応じて、三相3線式(R相、S相、T相)であれば3つ(3極)としたり、三相4線式(R相、S相、T相、N相)であれば4つ(4極)としたり、単相2線式であれば2つ(2極)などにしても良い。
このような電路体15それぞれにおける同一方側(図2においては左側)の端部(左端部)15aには、収容箱10の外部へ電流を流す送電路16との接続端子17を設けられている。
ここで、送電路16は、上述した2次側低圧交流電路4L”である。
又、接続端子17は、電路体15の屈曲した左端部15a(電路体15において長手方向を有した本体部に対して屈曲している左端部15a)に取り付けられていても良い。
つまり、接続端子17は、上下左右前後が完全に重ならない位置に取り付けられている。
尚、集電部14は、複数の変換部2からの交流電流(低圧交流電流L)を集めるものであることから、「交流集電部」であるとも言える。
図3、4に示された如く、ロック手段(ロック部材)41は、ボックス本体11に対して、その開口11aを閉じた状態でボックス扉12を保持するものであって、収容箱10に左右側面にそれぞれ1つずつ設けられている。
ロック手段41は、ボックス本体11の開口11aを閉じた状態でボックス扉12を保持するものであれば、何れの構成でも良いが、例えば、キャッチクリップ等であっても構わない。
又、ロック手段41は、上述した構成が実現できるのであれば、何れの素材によって構成されていても構わないが、その素材は、例えば、鉄や、SUS304、SUS430等のステンレス鋼や、炭素鋼であっても良い。又、ステンレス鋼である場合には、2B等の表面処理をしていても構わない。
図3、4に示されたように、支持具42は、ボックス本体11の開口11aを開いた状態でボックス扉12を支持するものであって、ボックス本体11の開口11a及びボックス扉12の後面における左右一方側の上部に設けられている。
支持具42は、ボックス本体11の開口11aを開いた状態でボックス扉12を支持するものであれば、何れの構成でも良いが、例えば、ステー等であっても構わない。
支持具42(ステー)は、所定長さだけ伸びた状態を保持するストッパ機構を備えており、このストッパ機構で支持具42が所定長さで保持されると、ボックス扉12(扉板12A)の前面と、ボックス本体11の上面部材35の上面が、略同じ高さ位置で、略水平(ボックス扉12のボックス本体11の開口11aに対して開いた角度が、略90度)の略面一状となるように、支持具42が配設されている。
又、支持具42は、上述した構成が実現できるのであれば、何れの素材によって構成されていても構わないが、その素材は、例えば、鉄や、SUS304、SUS430等のステンレス鋼や、炭素鋼であっても良い。又、ステンレス鋼である場合には、2B等の表面処理をしていても構わない。
図6〜9には、収容箱10の変形例1である接続箱10’が示されている。
この変形例1の接続箱10’において上述した収容箱(交流集電箱)10と主な相違点は、この接続箱10’が、発電部(太陽電池)Bと変換部2の間に配設されている点である。
つまり、変形例1の接続箱10’は、上述した収容箱(交流集電箱)10のように、低圧交流電路4Lに設けられているのではなく、発電部Bと変換部2の間の直流電路(低圧直流電路)4’Lに設けられている。
1つの接続箱10’に対しては、複数本の太陽電池ストリングSの電流が流れ込むため、この接続箱10’に集まる電力は、約2.5〜150kW(例えば、接続箱10’に、出力電力が3.5kWの太陽電池ストリングSを、6本接続していれば21kW、12本接続していれば42kWであり、又、出力電力が21kWの太陽電池ストリングSを、5本接続していれば105kW)である。
ここで、出力電力が105kWの接続箱10’の場合、例えば、流れる電流が100Aであれば、接続箱10’内には、合計で1000V以上の高電圧(例えば、16本(16回路)で1000Vなど)がかかることとなる。
尚、開閉器23の数は、この接続箱10’に接続される太陽電池ストリングSの数と同じである。
その他の変形例1の接続箱10’の構成、作用効果及び使用態様は、上述した収容箱(交流集電箱)10と同様である。
図10には、収容箱10の変形例2である接続箱10”が示されている。
この変形例2の接続箱10”における上述した変形例1との相違点は、接続される太陽電池ストリングSの数が、16本(16回路)から12本(12回路)となっている点である。
尚、これに伴って開閉器23の数も12個となっており、又、接続箱10”内にかかる合計の電圧も異なる値(例えば、1500Vなど)となっても良い。
その他の変形例2の接続箱10”の構成、作用効果及び使用態様は、上述した変形例1の接続箱10’や、収容箱(交流集電箱)10と同様である。
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。発電システム1や収容箱10等の各構成又は全体の構造、形状、寸法などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することが出来る。
発電システム1は、筐体7(最上段筐体(盤筐体)7A等)に、蓄電池を内蔵しても良く、太陽光発電等の発電量に余剰が生じた場合には、蓄電池に充電し、発電量が減った場合(曇り・雨天時や夜間)には、蓄電池からの電力で、各住宅(需要家)の使用量をまかなっても良い。
発電システム1は、筐体7(最上段筐体(盤筐体)7A等)とは別の盤筐体の内部に設けられていたり、送電盤21と集電盤14’が1つの盤筐体7Aの内部に設けられていても良い。
収容箱10が、上述の接続箱10’、10”であった場合、直流用のブレーカ(遮断器)が収容されていても良い。
ボックス扉12の上下長さは、必ずしもボックス本体11の上下長さより長くなくとも良く、ボックス扉12の下端縁がボックス本体11前面の下端縁より下方に位置し、且つ、ボックス本体11の開口11aをボックス扉12で塞げるのであれば、特に、ボックス扉12上端の高さ位置が、ボックス本体11上端の高さ位置と一致していなくとも構わない。
ボックス本体11の内部では、左面部材32Aや右面部材32Bの内面や、後面部材34の前面には、送電路16(2次側低圧交流電路4L”)や、1次側低圧交流電路4L’が、取付板43を介して取り付けられていても良い。
固定片36は、ボックス本体11に後付可能なものであっても良く、その後付位置は、特に限定がないが、例えば、ボックス本体11の左面部材32A・右面部材32Bにおける外側面の上下方向略中央位置としても良い。
支持具42は、ボックス本体11の開口11aを開いた状態でボックス扉12を支持するものであれば、伸縮せずとも良く、着脱自在な棒状体などであっても構わない。
発電部Bは、太陽電池以外でも、風力、水力、波力等によって回転される発電機(モータ)や、乾電池、蓄電池など、電源(電力)を供給できるものであれば何れの構成であっても良い。又、発電部Bから流れてくる電流は、直流電流、交流電流の何れでも構わない。
収容箱も、太陽光の発電システム以外に、風力、水力、波力等によって回転される発電機(モータ)によって発電するシステム等において使用でき、屋外・屋内を問わず利用可能である。
2 変換部
3 トランス
4 電路
5 遮断箇所
5A 最上段遮断箇所
5B 第2段遮断箇所
6 ブレーカ
6A 最上段ブレーカ
6B 第2段ブレーカ
7 筐体
7A 最上段筐体
7B 第2段筐体
10 収容箱
11 ボックス本体
11a ボックス本体の開口
12 ボックス扉
13 回動軸
14 集電部
15 電路体
16 送電路
17 電路体の接続端子
18 回動軸の軸支持材
19 回動軸の軸体
B 発電部
Claims (7)
- 発電部からの直流電流を交流電流に変換する複数の変換部と、これら複数の変換部からの交流電流の電圧を変圧するトランスを有した発電システムであって、
前記変換部それぞれとトランスの間で交流電流を流す電路のうち、少なくとも1つの電路には、当該電路を複数の遮断箇所で遮断可能にブレーカが配設され、
前記電路それぞれにおける複数の遮断箇所のうち、前記トランスに最も近い最上段遮断箇所を遮断可能な最上段ブレーカは、最上段筐体の内部に収容され、
前記電路それぞれにおける複数の遮断箇所を、前記最上段遮断箇所を除いて、前記トランスに近い順に第n(n=2以上の自然数)段遮断箇所とし、これら第n段遮断箇所を遮断可能な第n段ブレーカは、同一の段ごと且つ所定数ごとに、第n段筐体の内部に収容されていることを特徴とする発電システム。 - 前記トランスは、前記最上段筐体側に取り付けられ、
前記変換部それぞれは、前記最上段筐体の外部に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の発電システム。 - 前記第n段筐体は、前記第n段ブレーカを内部に収容するボックス本体と、このボックス本体の開口を開閉するボックス扉と、このボックス扉を回動させ且つ前記ボックス本体に取り付けられた回動軸を有し、
前記第n段ブレーカは、前記ボックス本体の内部で、前記回動軸寄りに配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の発電システム。 - ボックス本体と、このボックス本体の開口を開閉するボックス扉と、このボックス扉を回動させ且つ前記ボックス本体に取り付けられた回動軸を有した収容箱であって、
前記ボックス本体の内部には、当該収容箱外からの電流を遮断可能なブレーカと、当該収容箱外からの電流を集める集電部が収容され、
前記ブレーカと集電部は、前記ボックス本体の内部で、前記回動軸寄りに配置され、
前記集電部は、前記ブレーカよりボックス本体の開口から遠い位置に、長手方向を有し且つ集めた電流を流す電路体を複数備え、
前記電路体それぞれにおける同一方側の端部に、当該収容箱の外部へ電流を流す送電路との接続端子を設け、
前記接続端子それぞれは、正面視及び側面視の何れもで互いに重複しない部分を備えていることを特徴とする収容箱。 - 前記回動軸は、前記ボックス本体に後付可能な軸支持材と、この軸支持材とボックス扉の両方を貫通する軸体を備え、
前記軸体は、前記ボックス本体の開口の上方に位置し且つ略水平方向に延びていることを特徴とする請求項4に記載の収容箱。 - ボックス本体と、このボックス本体の開口を開閉するボックス扉と、このボックス扉を回動させ且つ前記ボックス本体に取り付けられた回動軸を有した収容箱であって、
前記ボックス本体の内部には、当該収容箱外からの電流を遮断可能なブレーカと、当該収容箱外からの電流を集める集電部が収容され、
前記ブレーカと集電部は、前記ボックス本体の内部で、前記回動軸寄りに配置され、
前記回動軸は、前記ボックス本体に後付可能な軸支持材と、この軸支持材とボックス扉の両方を貫通する軸体を備え、
前記軸体は、前記ボックス本体の開口の上方に位置し且つ略水平方向に延びていることを特徴とする収容箱。 - ボックス本体と、このボックス本体の開口を開閉するボックス扉と、このボックス扉を回動させ且つ前記ボックス本体に取り付けられた回動軸を有した収容箱であって、
前記回動軸は、前記ボックス本体に後付可能な軸支持材と、この軸支持材とボックス扉の両方を貫通する軸体を備え、
前記軸体は、前記ボックス本体の開口の上方に位置し且つ略水平方向に延びていることを特徴とする収容箱。
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