JP7183650B2

JP7183650B2 - 母線支持装置

Info

Publication number: JP7183650B2
Application number: JP2018173644A
Authority: JP
Inventors: 晴香鈴木
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2022-12-06
Anticipated expiration: 2038-09-18
Also published as: JP2020048281A

Description

本発明は、筐体内における母線の振動を抑制することができる母線支持装置に関する。

配電盤においては、盤内に引き回して配線される３相の主回路母線を支持しており、各主回路母線は、垂直方向に延出する向きに設けられ、且つ、横方向に相互に所定間隔を隔てて並設される（特許文献１参照）。

特許文献１の配電盤は、母線の支持機構を有しており、かかる支持機構は、複数の絶縁ブロックと、絶縁ブロックを支持する一対の支持部材とを備えている。支持機構では、帯板状をなす３相の母線の両側縁それぞれに絶縁ブロックが嵌装され、母線の一方の側縁に嵌装された絶縁ブロックの背面側から、それら絶縁ブロックが一括して一方の支持部材で支持される。また、母線の他方の側縁に嵌装された絶縁ブロックの背面側から、それら絶縁ブロックが一括して他方の支持部材で支持される。そして、一対の支持部材に挿通された締付部材による締付けにより絶縁ブロックを介して母線を締め付け保持し、一方の支持部材を配電盤内に固着して母線を所定の場所に支持している。

特開２００３－１６４０１８号公報

特許文献１の支持機構では、絶縁ブロックに形成された溝に母線の側縁を嵌装させており、それらが概略点接触となって接触面積が狭くなるため、母線を安定して支持することが困難となる。また、垂直方向に延びる母線にあっては、その厚さ方向に振動が発生し易くなるが、特許文献１の支持機構では該厚さ方向に直交する方向から締め付け力を作用させているので、母線の振動を規制し難くなる、という問題がある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、母線を安定して支持して母線の振動を抑制することができる配電盤の母線支持装置を提供することを目的とする。

本発明における一態様の母線支持装置は、筐体内に設けられた母線を支持する母線支持装置であって、前記母線は、垂直方向に延出され、且つ、水平方向に厚さ方向が向けられた帯板状導体からなり、前記母線の厚さ方向両面側それぞれに配置されて該両面に面接触する振動抑制部材と、前記振動抑制部材を支持する支持部と、前記筐体における固定構造物に前記支持部を装着可能とする装着部とを備え、前記支持部は、前記厚さ方向に前記振動抑制部材を移動可能とする移動部と、該移動部での前記振動抑制部材の移動を規制する規制部とを備え、前記移動部は、前記厚さ方向に延出する案内軸と、該案内軸の延出方向に沿ってスライド移動可能に設けられたスライダとを備え、前記スライダは前記振動抑制部材を前記案内軸周りに回転動作し、前記規制部によって前記回転動作が規制されることを特徴とする。

本発明によれば、帯板状の母線の厚さ方向両面側から振動抑制部材を面接触させるよう移動部を介して移動させた後、該移動を規制部で規制することで、振動抑制部材により母線を厚さ方向から挟んで支持することができる。このとき、母線と振動抑制部材とが面接触するので、それらの接触面積を広く確保して母線を安定して支持することができる。更には、厚さ方向に振動し易くなる母線に対し、厚さ方向両面側から挟持力を加えることができるので、母線にて振動が生じ易い方向から効率良く振動を規制する力を作用させることができ、母線の振動を効果的に抑制することができる。更に、支持装置を設けることによって筐体の剛性を高めて固有振動数を上昇でき、耐震効果を得ることができる。

本実施の形態に係る母線支持装置が適用された配電盤の部分概略斜視図である。本実施の形態に係る母線支持装置の斜視図である。本実施の形態に係る母線支持装置の平面図である。

以下、本発明の一実施の形態に係る母線支持装置（以下、単に「支持装置」という）について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施することができるものである。以下の図においては、説明の便宜上、一部の構成を省略することがある。また、以下の説明において、特に明示しない限り、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」は、各図において矢印で示した方向を基準として用いる。但し、各構成の向きは、一例にすぎず、任意の向きに変更することができる。

図１は、本実施の形態に係る支持装置が適用された配電盤の部分概略斜視図である。図１に示すように、本実施の形態の配電盤１においては、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の３相の主回路用の母線２と、これら母線２を内部に収容するブスハウス（筐体）３とを備えている。各母線２は、主として上下方向（垂直方向）に延出する領域を備えた帯板状導体とされ、本実施の形態では、左右方向（水平方向）に厚さ方向が向けられ、前後方向に幅方向が向けられて配設されている。従って、各母線２は左右方向両側にそれぞれ形成される主面２ａが、上下及び前後方向に沿う面に対して平行となっている。また、３本の母線２は、左右方向に等間隔に並んで配設され、左右方向に隣り合う母線２同士では、主面２ａが対向して配置される。

ブスハウス３は、鉄やステンレス等の金属を板金加工等によって加工及び組み立てることによって箱状に形成されている。ブスハウス３は、３本の母線２の両側に位置する側壁３ａを備え、該側壁３ａに装着されて母線２を支持する支持装置１０が設けられている。ここで、支持装置１０の装着対象は、一例として側壁３ａとしたが、固定構造物であれば特に限定はされない。例えば、側壁３ａに代えてフレームやブラケットにする等、ブスハウス３において位置固定された他の構造物に変更してもよく、ブスハウス３を設けない場合は、配電盤を構成する筐体内で位置固定された他の構造物に変更してもよい。

図２は、本実施の形態に係る支持装置の斜視図である。図３は、本実施の形態に係る母線支持装置の平面図である。図２及び図３に示すように、支持装置１０は、振動抑制部材２０、支持部３０及び装着部４０を備えて構成されている。

振動抑制部材２０は、２体の中間部材２１と、２体の外側部材２２とを備えている。中間部材２１は、左右方向（水平方向）両側に母線２が位置して該母線２に挟まれる位置に設けられる。言い換えると、中間部材２１の左右幅は、左右に隣り合う母線２における主面２ａ間の離間距離と概略同一若しくは若干大きく形成される。外側部材２２は、最も左側の母線２の左側の主面２ａに接触する位置と、最も右側の母線２の右側の主面２ａに接触する位置とに設けられる。従って、外側部材２２は、中間部材２１と母線２を左右方向（水平方向）から挟んで位置することとなる。このように振動抑制部材２０は、３本の母線２の左右方向両側それぞれに配置されるようになり、全ての母線２の左右の主面２ａに面接触する。

各中間部材２１及び各外側部材２２は、絶縁性を発揮する材料とされ、且つ、左右方向に弾性変形可能なエポキシ樹脂等の材料によって形成される。かかる弾性変形によって、各中間部材２１及び各外側部材２２は、接触する母線２の振動を減衰して抑制可能となっている。また、各中間部材２１及び各外側部材２２の絶縁性によって、接触する母線２間や母線２と支持部３０との絶縁が確保される。

各中間部材２１及び各外側部材２２は、左右方向に直交する面で断面視したときに、上下幅に対し前後幅が長く形成され、本実施の形態では長円形状をなすように形成されている。各中間部材２１及び各外側部材２２の左右両端には、他の領域より外方に突出する部分を有する接触部２１ａ、２２ａが形成される。かかる接触部２１ａ、２２ａが母線２の主面２ａに対して直接面接触するようになる。接触部２１ａ、２２ａの前後幅は、母線２の前後幅と概略同一若しくは若干大きく形成されている。

なお、接触部２１ａ、２２ａを形成する領域を、他の領域を形成する部材に対して着脱自在とする構成を採用することができる。この場合、絶縁性能を確保できる限りにおいて、接触部２１ａ、２２ａだけを絶縁材料とし、他の形成部材を絶縁性能が低い材料によって形成することができる。

支持部３０は、振動抑制部材２０における各中間部材２１及び各外側部材２２を支持するように設けられる。支持部３０は、各中間部材２１及び各外側部材２２を左右方向に移動させる移動部３１と、移動部３１での各中間部材２１及び各外側部材２２の移動を規制する規制部３２とを備えている。

移動部３１は、左右に延びる丸軸形状の案内軸３４と、案内軸３４が貫通されるブロック状の４体のスライダ３５とを備えている。４体のスライダ３５は、２体の中間部材２１及び２体の外側部材２２に応じて設けられるものであり、それらは前後方向と平行に延びる連結軸３６を介して連結されている。言い換えると、各中間部材２１及び各外側部材２２の前端側から前方に突出するように各連結軸３６が延出し、連結軸３６の前端側に対応するスライダ３５が連結されている。

スライダ３５は、案内軸３４の延出方向となる左右方向に沿ってスライド移動可能に設けられている。従って、案内軸３４に沿ってスライダ３５を移動することで、連結軸３６を介してスライダ３５に連結される中間部材２１及び外側部材２２を左右方向に移動可能となる。また、スライダ３５は、案内軸３４の軸中心位置周りに回転動作可能に設けられている。従って、案内軸３４周りでスライダ３５を回転動作することで、中間部材２１及び外側部材２２を図２に示す位置から上方及び下方に移動しつつ前方寄りに移動可能となる。

規制部３２は、スライダ３５の前面側から貫通して案内軸３４に向かってねじ込まれるボルトやねじ等の締結部材によって構成される。規制部３２は、締結操作によって先端を案内軸３４に押し付けることでスライダ３５の左右移動及び回転動作を規制し、締結と反対方向の操作によって前記押し付けを解除してスライダ３５の左右移動及び回転動作を許容する。

移動部３１及び規制部３２は、支持装置１０にて母線２を支持した状態にて、母線２より後方に配置されずに母線２より前側だけに配置され、規制部３２の操作箇所となるボルト等の頭部は前方に向けられている。

装着部４０は、案内軸３４の左右両端部に連結されて後方に延びる支持軸４１と、支持軸４１の後端側に設けられたブラケット４２とを有している。ブラケット４２は、ボルトやねじ等を介してブスハウス３の側壁３ａ（図１参照）に固定され、これにより、装着部４０によってブスハウス３の側壁３ａに支持部３０を含む支持装置１０が装着される。

ここで、装着部４０と支持部３０とは案内軸３４と支持軸４１との連結により一体化され、支持部３０と振動抑制部材２０とは連結軸３６による連結によって一体化される。従って、ブスハウス３の側壁３ａから支持装置１０を取り外した場合においても、振動抑制部材２０、支持部３０及び装着部４０は、何れも部分的に離脱せずに単一のユニットとして構成される。

続いて、支持装置１０により母線２を支持すべく支持装置１０を配電盤１に設置する方法について、以下に説明する。

先ず、母線２近傍に位置するブスハウス３の側壁３ａに対し、装着部４０のブラケット４２を固定する。このとき、振動抑制部材２０は図２に示す位置に対して案内軸３４の上方又は下方に回動させて母線２の前方に退避した位置に配置しておく。

側壁３ａにブラケット４２を固定後、母線２の前方に退避した振動抑制部材２０の各中間部材２１が左右に隣り合う母線２間に位置するよう、案内軸３４及びスライダ３５を介して各中間部材２１の左右位置を調整する。そして、各中間部材２１を案内軸３４周りに回動し、左右に隣り合う母線２の間に挿入するように配置する。これにより、各中間部材２１の左右の接触部２１ａが母線２の主面２ａに対して面接触するようになる。また、この状態で、各中間部材２１が左右方向から母線２によって挟持され、３本の母線２のうち中央の母線２は各中間部材２１によって挟持されて中間部材２１と母線２とが相互に挟持されるようになる。

各中間部材２１を母線２の間に挿入した状態で、中間部材２１に連結軸３６を介して連結されたスライダ３５の規制部３２をねじ込むことで、スライダ３５及び中間部材２１の左右方向の移動を規制する。

各中間部材２１の移動規制後、母線２の前方に退避した左側の外側部材２２が左側の母線２より左側、右側の外側部材２２が右側の母線２の右側に位置するよう、案内軸３４及びスライダ３５を介して各外側部材２２の左右位置を調整する。そして、左側の外側部材２２を案内軸３４周りに回動し、左側の母線２の左側に配置してからスライダ３５と共に右方向に移動し、母線２の左側の主面２ａに外側部材２２の接触部２２ａを押し付けるようにして面接触する。この状態で、左側の外側部材２２に連結軸３６を介して連結されたスライダ３５の規制部３２をねじ込むことで、スライダ３５及び左側の外側部材２２の左右方向の移動を規制する。

上記左側の外側部材２２の移動及び移動規制と前後して、右側の外側部材２２においても、左側の外側部材２２と左右の向きを逆として同様に移動及び移動規制する。これにより、３本の母線２のうちの左側及び右側の母線２は、外側部材２２と中間部材２１とによって挟持されるようになり、支持装置１０の装着が完了する。

上記のように支持装置１０を装着すると、３本の母線２が厚さ方向両面側から外側部材２２と中間部材２１により、或いは、２体の中間部材２１で挟まれて支持されるようになる。このとき、母線２の主面２ａに対し、中間部材２１及び外側部材２２の接触部２１ａ、２２ａが面接触するので、接触面積を広く確保して母線２を安定して支持することができる。これにより、配電盤１内部で発生する電磁力や地震等によって母線２が外力を受けた場合でも、がたつきが発生することを防止でき、強度や耐震性が低下することを回避することが可能となる。更に、支持装置１０を設けることによってブスハウス３の剛性を高めてブスハウス３の固有振動数を上昇でき、耐震効果を得ることができる。

ところで、従来構造のように母線と母線を支持する絶縁ブロックとが点接触となると、大電流が発生した際、その点接触部分に絶縁破壊が生じる可能性が高くなる。この点、本実施の形態では、母線２の主面２ａに対して中間部材２１や外側部材２２が面接触するので、絶縁破壊の発生を回避して絶縁性能を良好に維持することができる。

更に、移動部３１にて中間部材２１及び外側部材２２を左右に移動してから、かかる移動を規制部３２にて規制するようにしたので、弾性変形する中間部材２１及び外側部材２２を圧縮させて母線２の厚さ方向両側から挟持力を作用させることができる。母線２にあっては厚さ方向に振動が発生し易くなるが、かかる振動を中間部材２１及び外側部材２２の弾性変形で吸収可能として振動抑制を効果的に実現することができる。

また、移動部３１及び規制部３２が母線２より前側だけに配置されるので、支持装置１０で母線２を支持する作業において、母線２の後側で作業したり後側に手を回したりすることをなくして作業性を良好に保つことができる。更に、支持装置１０は振動抑制部材２０、支持部３０及び装着部４０が単一のユニットとして一体となるので、一部のパーツが脱落しないように押さえたり複数の作業者で装着したりする必要がなくなり、これによっても作業性を良好にすることができる。

また、連結軸３６を介して中間部材２１及び外側部材２２を連結したので、支持部３０と母線２とを離して配置でき、それらの間での絶縁破壊を防止することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状、向きなどについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

上記実施の形態において、配電盤１内に設けられる母線２の本数は３本に限定されるものでなく、１本、２本、或いは４本以上の複数本としてもよい。母線２の本数が１本であれば、振動抑制部材２０にて全ての中間部材２１を省略した構成となり、母線２の本数が２本であれば、振動抑制部材２０にて１体の中間部材２１を省略した構成となる。また、母線２の本数を４本以上に増設した場合、増設した本数に応じて中間部材２１も増設した構成となる。

また、中間部材２１及び外側部材２２の左右方向に直交する面での断面形状は、円形や楕円形、矩形にする等、種々の変更が可能である。

また、移動部３１は振動抑制部材２０を移動できる限りにおいて変更しても良く、例えば、案内軸３４を断面が矩形や多角形となる柱状に形成してもよい。この場合、案内軸３４に対してスライダ３５が回転不能となるので、左右方向とは異なる方向となる上下及び前後方向への振動抑制部材２０の移動が抑制（規制）される。従って、ブスハウス３への装着部４０の装着と同時に、母線２の左右両側に中間部材２１や外側部材２２が配置されるようになる。

また、規制部３２は、移動部３１の移動を規制可能とする適宜な係止構造等を採用してもよい。

また、連結軸３６に対して中間部材２１及び外側部材２２を着脱自在に設けてもよい。この場合、母線２の離間距離や、母線２の電圧等の条件に応じてサイズや材質を変えた複数の中間部材２１及び外側部材２２を用意しておくことで、複数タイプの支持装置１０に対する汎用性を高めることができる。

１配電盤
２母線
３ブスハウス（筐体）
３ａ側壁（固定構造物）
１０支持装置（母線支持装置）
２０振動抑制部
２１中間部材
２２外側部材
３０支持部
３１移動部
３２規制部
３６連結軸
４０装着部

Claims

筐体内に設けられた母線を支持する母線支持装置であって、
前記母線は、垂直方向に延出され、且つ、水平方向に厚さ方向が向けられた帯板状導体からなり、
前記母線の厚さ方向両面側それぞれに配置されて該両面に面接触する振動抑制部材と、
前記振動抑制部材を支持する支持部と、
前記筐体における固定構造物に前記支持部を装着可能とする装着部とを備え、
前記支持部は、前記厚さ方向に前記振動抑制部材を移動可能とする移動部と、該移動部での前記振動抑制部材の移動を規制する規制部とを備え、
前記移動部は、前記厚さ方向に延出する案内軸と、該案内軸の延出方向に沿ってスライド移動可能に設けられたスライダとを備え、
前記スライダは前記振動抑制部材を前記案内軸周りに回転動作し、前記規制部によって前記回転動作が規制されることを特徴とする母線支持装置。
前記筐体内に前記母線は前記厚さ方向に並んで複数本設けられ、
前記振動抑制部材は、前記厚さ方向両側に前記母線が位置して該母線に挟まれる中間部材と、該中間部材と前記母線を前記厚さ方向から挟んで位置する外側部材とを備え、
前記中間部材及び前記外側部材それぞれに応じて前記スライダが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の母線支持装置。
前記移動部は、前記厚さ方向とは異なる少なくとも一方向への前記振動抑制部材の移動を抑制することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の母線支持装置。
前記振動抑制部材、前記支持部及び前記装着部は、単一のユニットとして構成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の母線支持装置。
前記移動部及び前記規制部は、前記母線の幅方向にて該母線より一方側だけに配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の母線支持装置。
前記支持部は、前記母線の幅方向と平行に延びて前記移動部の前記スライダと前記振動抑制部材とを連結する連結軸を備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の母線支持装置。
前記規制部は、前記スライダそれぞれにて貫通して前記案内軸に向かってねじ込まれる締結部材により構成され、締結操作によって前記案内軸に押し付けることで前記スライダの動作を規制することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の母線支持装置。
前記中間部材及び前記外側部材それぞれの前記厚さ方向両側には、他の領域より外方に突出する部分を有して前記母線に面接触する接触部が設けられ、前記接触部は前記他の領域を形成する部材に対して着脱自在とされることを特徴とする請求項２に記載の母線支持装置。