JP7422954B1 - スイッチギヤ - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、従来のガス絶縁開閉装置では、ケーブル室の放圧ダクトの上部には内部アークによる圧力上昇分を放圧ダクト側に開放するフラッパーが設けられている。また主回路室内での内部アークによる圧力上昇分を放圧ダクトに側に開放するフラッパーが設けられている。それぞれの圧力上昇分は放圧ダクトを介して外部に放出される構造を有する(例えば、特許文献1参照)。
主回路機器が収容される主回路室と、前記主回路機器に電力を供給するケーブルを収容するケーブル室と、が互いに区画されて筐体内に設けられ、前記主回路室および前記ケーブル室内の圧力を前記筐体の外部に放出口を介して放出するダクトが設けられたスイッチギヤにおいて、
前記主回路室と前記ダクトとを仕切る第1壁面に設けられた第1開口部を覆う第1放圧板と、前記ケーブル室と前記ダクトとを仕切る第2壁面に設けられた第2開口部を覆う第2放圧板と、が設けられ、
前記第1放圧板は、前記主回路室の圧力上昇により前記第1開口部を開放して前記主回路室と前記ダクトとを連通させるように構成され、前記第2放圧板は、前記ケーブル室の圧力上昇により前記第2開口部を開放して前記ケーブル室と前記ダクトとを連通させるように構成され、
前記第1開口部は、前記ダクト内の前記放出口と前記第2開口部との間に設けられ、
前記第1放圧板は、前記第1開口部の開放時において、前記ダクト内の前記第1開口部と前記第2開口部との間において該ダクトの通路を閉塞する閉塞部を構成し、
前記ダクト内の、前記第1開口部と前記第2開口部との間に、貫通孔が形成された仕切板を設け、
前記第1放圧板の前記第1開口部の開放時において、前記第1開口部を開放した前記第1放圧板が前記仕切板に重なって前記貫通孔を塞口して前記閉塞部を構成する、
ものである。
また、本願に開示されるスイッチギヤは、
主回路機器が収容される主回路室と、前記主回路機器に電力を供給するケーブルを収容するケーブル室と、が互いに区画されて筐体内に設けられ、前記主回路室および前記ケーブル室内の圧力を前記筐体の外部に放出口を介して放出するダクトが設けられたスイッチギヤにおいて、
前記主回路室と前記ダクトとを仕切る第1壁面に設けられた第1開口部を覆う第1放圧板と、前記ケーブル室と前記ダクトとを仕切る第2壁面に設けられた第2開口部を覆う第2放圧板と、が設けられ、
前記第1放圧板は、前記主回路室の圧力上昇により前記第1開口部を開放して前記主回路室と前記ダクトとを連通させるように構成され、前記第2放圧板は、前記ケーブル室の圧力上昇により前記第2開口部を開放して前記ケーブル室と前記ダクトとを連通させるように構成され、
前記第1開口部は、前記ダクト内の前記放出口と前記第2開口部との間に設けられ、
前記第1放圧板は、前記第1開口部の開放時において、前記ダクト内の前記第1開口部と前記第2開口部との間において該ダクトの通路を閉塞する閉塞部を構成し、
前記第1放圧板は、該第1放圧板の縁部において前記ダクトの内壁面に沿って延びる沿面部を有して前記閉塞部を構成する、
ものである。
また、本願に開示されるスイッチギヤは、
主回路機器が収容される主回路室と、前記主回路機器に電力を供給するケーブルを収容するケーブル室と、が互いに区画されて筐体内に設けられ、前記主回路室および前記ケーブル室内の圧力を前記筐体の外部に放出口を介して放出するダクトが設けられたスイッチギヤにおいて、
前記主回路室と前記ダクトとを仕切る第1壁面に設けられた第1開口部を覆う第1放圧板と、前記ケーブル室と前記ダクトとを仕切る第2壁面に設けられた第2開口部を覆う第2放圧板と、が設けられ、
前記第1放圧板は、前記主回路室の圧力上昇により前記第1開口部を開放して前記主回路室と前記ダクトとを連通させるように構成され、前記第2放圧板は、前記ケーブル室の圧力上昇により前記第2開口部を開放して前記ケーブル室と前記ダクトとを連通させるように構成され、
前記第1開口部は、前記ダクト内の前記放出口と前記第2開口部との間に設けられ、
前記第1放圧板は、前記第1開口部の開放時において、前記ダクト内の前記第1開口部と前記第2開口部との間において該ダクトの通路を閉塞する閉塞部を構成し、
前記第1放圧板は、該第1放圧板の縁部において前記ダクトの内壁面から折り曲げられた爪部を有して前記閉塞部を構成する、
ものである。
以下、本実施の形態のスイッチギヤ100について、図を参照して説明する。なお、各図中、同一符号は、同一または相当部分を示すものとする。
図1は、実施の形態1によるスイッチギヤ100の概略構成を示す断面図である。
図2は、図1に示すスイッチギヤ100のA部分を拡大して示す図である。
なお、図面において、スイッチギヤ100の幅方向、奥行き方向、及び高さ方向を、それぞれ矢印X、矢印Z、及び矢印Yにより示す。なお、図1、図2における左側がスイッチギヤ100の正面側であり、右側が背面側であるため、図1、図2上の左右方向がスイッチギヤ100の奥行き方向Zとなる。
図1に示すように、スイッチギヤ100は、その筐体9の内部が複数のコンパートメント(区画室)に区切られた構成を有し、主回路室1、ケーブル室2、母線室3、低電圧制御室4、メカ室5、放圧ダクト6がそれぞれのコンパートメントに収容されている。
主回路室1の高さ方向Yの下方には、主回路を構成する導体部の一端とブッシング2Bを介して接続されるケーブル2Kが収納されたケーブル室2が配設されている。
主回路室1の高さ方向Yの上方には、母線3Mが収納された母線室3が配設されている。主回路を構成する図示しない上記導体部の他端は、母線室3内のブッシング3Bを介して母線3Mに接続されている。
主回路室1と放圧ダクト6とを仕切る第1壁面1Wには、第1開口部としての放圧口1Hが形成されている。そしてこの放圧口1Hを覆う第1放圧板としての放圧板1Dが設けられている。
この放圧板1Dは、その縁部分が放圧ダクト6内の内壁面6inに到達する長さを有するように構成されている。また、支持部1Rは、ボルト締結等により回動可能に構成されている。
図示は行わないが、この放圧板2Dも上記放圧板1Dと同様に、ケーブル室2内の圧力上昇に応じて放圧口2Hから離反し、放圧口2Hを開口するように動作する。これにより、ケーブル室2と放圧ダクト6とが連通する。
図3は、主回路室1内の圧力上昇に起因する熱風が放出される経路を示した概念図である。
例えば、主回路において地絡等が発生して主回路室1内において圧力上昇が生じると、放圧板1Dは放圧口1Hから離反して放圧口1Hを開口させるように動作し、主回路室1と放圧ダクト6とを連通させる。
前述のように放圧板1Dは、その縁部分が放圧ダクト6内の内壁面6inに到達する長さを有するように構成されているため、放圧板1Dは、放圧ダクト6内の放圧口1Hと放出口2Hとの間においてその通路を閉塞する。このように放圧ダクト6内の放圧口1Hと放出口2Hとの間において、放圧板1Dを用いてその通路を閉塞する部分を閉塞部50とする。
この時、放圧ダクト6内の放圧口1Hと放出口2Hとの間を閉塞する閉塞部50が構成されているため、熱風が放圧ダクト6を介して下方のケーブル室2側に流入することがない。
放圧ダクト6の形状は、高さ方向Yに対して垂直な断面が長方形形状であるとして説明する。
図4は、実施の形態1における放圧板1D1の形状の一例を示す斜視図である。
図5は、実施の形態1における放圧板1D2の形状の一例を示す斜視図である。
図6は、実施の形態1における放圧板1D3の形状の一例を示す断面図である。
このような構成とすることで、放圧ダクト6の内壁面6inと放圧板1D1との間に生じる隙間の発生を抑制して主回路室1からの放圧の影響がケーブル室2にまで及ぶことを抑制できる。更に、主回路室1からの放圧により放圧板1D1が下方に押し下げられることを抑制して、密閉機能性の高い閉塞部50を構成できる。
これにより、更に密閉機能性の高い閉塞部50を構成できる。
放圧板1D3が放圧口1Hを開放するように回動した際に、爪部1Nが放圧ダクト6の内壁面6inと接触することで放圧板1D3の動作が制限され、放圧ダクト6内を閉塞する閉塞部50が構成される。
この場合、図5に示した沿面部1Sを、幅方向Xの両側に設ける構成としてもよい。この場合においても、放圧ダクト6の断面全体をより広範囲で覆うことが可能となり密閉機能性の高い閉塞部50を構成できる。
主回路機器が収容される主回路室と、前記主回路機器に電力を供給するケーブルを収容するケーブル室と、が互いに区画されて筐体内に設けられ、前記主回路室および前記ケーブル室内の圧力を前記筐体の外部に放出口を介して放出するダクトが設けられたスイッチギヤにおいて、
前記主回路室と前記ダクトとを仕切る第1壁面に設けられた第1開口部を覆う第1放圧板と、前記ケーブル室と前記ダクトとを仕切る第2壁面に設けられた第2開口部を覆う第2放圧板と、が設けられ、
前記第1放圧板は、前記主回路室の圧力上昇により前記第1開口部を開放して前記主回路室と前記ダクトとを連通させるように構成され、前記第2放圧板は、前記ケーブル室の圧力上昇により前記第2開口部を開放して前記ケーブル室と前記ダクトとを連通させるように構成され、
前記第1開口部は、前記ダクト内の前記放出口と前記第2開口部との間に設けられ、
前記第1放圧板は、前記第1開口部の開放時において、前記ダクト内の前記第1開口部と前記第2開口部との間において該ダクトの通路を閉塞する閉塞部を構成する、
ものである。
このように閉塞部が構成されることにより、主回路室の放圧時は放圧ダクトの主回路室側とケーブル室側とが独立した区画になるため、主回路室の放圧の影響がケーブル室まで及ばない。また、主回路室1の短絡等の不具合発生時に主回路室1から放出されるアークエネルギーが、主回路室1の短絡等の不具合発生時にケーブル室2から放出されるアークエネルギーより大きくなる場合でも、ケーブル室2の放圧板2Dは、ケーブル室2側の比較手小さいアークエネルギーにより動作できるように強度を下げることが可能である。このため、比較的小さいアークエネルギーがケーブル室において生じた場合においても、ケーブル室側の放圧板が圧力を開放するように動作するため、ケーブル室が封止状態となった場合の圧力上昇を抑止できる。これにより、ケーブル室事自体の強度を下げた設計が実現できるため、低コスト化、重量の低減効果が期待できる。
こうして、ケーブル室側の圧力放圧動作を確保しつつ、主回路室からの圧力の放圧によるケーブル室側への影響を低減できる、低コストで低重量なスイッチギヤを提供できる。
以下、本願の実施の形態2を、上記実施の形態1と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態1と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図7は、実施の形態2によるスイッチギヤ200の概略構成を示す断面図である。
図8は、図7に示すスイッチギヤ200の一部拡大断面図である。
図9は、主回路室1内における主回路室内の圧力上昇に起因する熱風が放出される経路を示した概念図である。
本実施の形態のスイッチギヤ200では、放圧ダクト6の放出口6Hとケーブル室2の放圧口2Hとの間であって、且つ主回路室1の放圧口1Hよりも下方において、仕切板としての半区画板30を設ける。
よって、図9に示すように、主回路室1において地絡等の不具合が発生した場合でも、主回路室1からの熱風の流れは、半区画板30から上方へ向かう方向の流れに限定され、ケーブル室2側へは影響を及ぼさない。
なお、貫通孔3Hの径の大きさは、放圧板1Dで塞口される大きさであれば特に限定しない。
また、放圧板1Dと半区画板30との2つで閉塞部50を構成するため、放圧板1Dの強度を下げることができる。このため、比較的小さいアークエネルギーが主回路室において生じた場合においても、放圧板1Dは圧力を開放するように動作する。そのため、比較的小さいアークエネルギーによる主回路室内の圧力上昇を抑止できる。
図11は、実施の形態2における放圧板1D4の形状の一例を示す断面図である。
放圧板1Dは、その半区画板30に対向する面側に突出部1DTが設けられている。
この突出部1DTは、放圧板1Dが支持部1Rを中心に回動した際に、半区画板30の貫通孔3Hと嵌め合いする位置に設けられている。このように、突出部1DTが貫通孔3Hと嵌合して貫通孔3Hを塞口することでメタルシール構造となり、更に、密閉機能性の高い閉塞部50を構成できる。
なお、半区画板30の貫通孔3Hの径を、突出部1DTの径よりも設定された寸法分だけ小さく構成すれば、より高い気密性を確保できる。
図12は、実施の形態2における半区画板30Aの形状の一例を示す斜視図である。
半区画板30Aの貫通孔3Hに、この貫通孔3Hの周縁部分に沿って、半区画板30Aから立ち上がる、外力により変形可能な部材から成る筒部1DCが設けられている。
この筒部1DCは、放圧口1Hを開放するように放圧口1Hから離反した放圧板1Dの接触による外力により変形して貫通孔3Hを閉塞して、閉塞部50を構成する。放圧板1Dの重量等を考慮して筒部1DCが確実に変形するようにその強度を調整すれば、より密閉機能性の高い閉塞部50を構成できる。
なお、筒部1DCを金属部材等の延性材料を用いた構成とすれば、筒部1DCは放圧板1Dの接触による外力により塑性変形して貫通孔3Hを閉塞するため、密閉性能が向上する。筒部1DCが塑性変形した後のスイッチギアは一旦運用停止となり、各構成部品の交換作業等が行われる。
また、例えば、図示は行わないが、図4に示すような、放圧ダクト6の内壁面6inに沿って高さ方向Yに伸びる沿面部を、半区画板30の端部に形成する構成としてもよい。この場合においても、放圧ダクト6の断面全体をより広範囲で覆うことが可能となり密閉機能性の高い閉塞部50を構成できる。
図13は、実施の形態2における放圧板1D5の形状の一例を示す斜視図である。
放圧板1Dは、その高さ方向Yの下方が支持部1Rにより支持されていない構成となっている。これにより、主回路室1の放圧の場合に放圧板1Dが圧力による荷重により主回路室1から半区画板30側に向かって分離する。分離した放圧板1Dが半区画板30と重なり、半区画板30の貫通孔3Hが放圧板1Dにより塞口される。こうして、放圧ダクト6の通路を閉塞する閉塞部50が構成される。
こうして、実施の形態1と同様の効果を奏し、ケーブル室2側の圧力放圧動作を確保しつつ、主回路室1からの圧力の放圧によるケーブル室2側への影響を低減できる。
また、実施の形態1に示した放圧板1D、1D1、1D2、1D3のいずれか1つと、本実施の形態2の半区画板30とを備える構成としてもよい。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Claims (14)
- 主回路機器が収容される主回路室と、前記主回路機器に電力を供給するケーブルを収容するケーブル室と、が互いに区画されて筐体内に設けられ、前記主回路室および前記ケーブル室内の圧力を前記筐体の外部に放出口を介して放出するダクトが設けられたスイッチギヤにおいて、
前記主回路室と前記ダクトとを仕切る第1壁面に設けられた第1開口部を覆う第1放圧板と、前記ケーブル室と前記ダクトとを仕切る第2壁面に設けられた第2開口部を覆う第2放圧板と、が設けられ、
前記第1放圧板は、前記主回路室の圧力上昇により前記第1開口部を開放して前記主回路室と前記ダクトとを連通させるように構成され、前記第2放圧板は、前記ケーブル室の圧力上昇により前記第2開口部を開放して前記ケーブル室と前記ダクトとを連通させるように構成され、
前記第1開口部は、前記ダクト内の前記放出口と前記第2開口部との間に設けられ、
前記第1放圧板は、前記第1開口部の開放時において、前記ダクト内の前記第1開口部と前記第2開口部との間において該ダクトの通路を閉塞する閉塞部を構成し、
前記ダクト内の、前記第1開口部と前記第2開口部との間に、貫通孔が形成された仕切板を設け、
前記第1放圧板の前記第1開口部の開放時において、前記第1開口部を開放した前記第1放圧板が前記仕切板に重なって前記貫通孔を塞口して前記閉塞部を構成する、
スイッチギヤ。 - 前記第1放圧板は、
前記第1開口部の開放時に前記仕切板の前記貫通孔に嵌合して前記貫通孔を塞口する突出部が設けられて前記閉塞部を構成する、
請求項1に記載のスイッチギヤ。 - 前記貫通孔は、該貫通孔の径の大きさが前記突出部の径の大きさよりも設定された寸法分小さく構成される、
請求項2に記載のスイッチギヤ。 - 前記仕切板の前記貫通孔に、該貫通孔の周縁部分に沿って前記仕切板から立ち上がる、応力により変形可能な筒部が設けられ、
前記筒部は、前記第1開口部開放時の前記第1放圧板の接触による応力により変形して前記貫通孔を閉塞して前記閉塞部を構成する、
請求項1に記載のスイッチギヤ。 - 前記第1放圧板は、該第1放圧板の端部が、前記第1開口部の縁部において、支持部により回動可能に支持され、
前記仕切板は、
前記第1開口部と前記第2開口部との間の位置であって、前記第1開口部の開放時に前記第1放圧板が前記支持部を支点として回動した際に、前記第1放圧板が該仕切板に重なって前記貫通孔を塞口可能な位置に設けられる、
請求項1に記載のスイッチギヤ。 - 前記第1放圧板は、該第1放圧板の端部が、前記第1開口部の縁部において、支持部により回動可能に支持され、
前記仕切板は、
前記第1開口部と前記第2開口部との間の位置であって、前記第1開口部の開放時に前記第1放圧板が前記支持部を支点として回動した際に、前記第1放圧板が該仕切板に重なって前記貫通孔を塞口可能な位置に設けられる、
請求項2に記載のスイッチギヤ。 - 前記第1放圧板は、該第1放圧板の端部が、前記第1開口部の縁部において、支持部により回動可能に支持され、
前記仕切板は、
前記第1開口部と前記第2開口部との間の位置であって、前記第1開口部の開放時に前記第1放圧板が前記支持部を支点として回動した際に、前記第1放圧板が該仕切板に重なって前記貫通孔を塞口可能な位置に設けられる、
請求項3に記載のスイッチギヤ。 - 前記第1放圧板は、該第1放圧板の端部が、前記第1開口部の縁部において、支持部により回動可能に支持され、
前記仕切板は、
前記第1開口部と前記第2開口部との間の位置であって、前記第1開口部の開放時に前記第1放圧板が前記支持部を支点として回動した際に、前記第1放圧板が該仕切板に重なって前記貫通孔を塞口可能な位置に設けられる、
請求項4に記載のスイッチギヤ。 - 前記第1放圧板は、該第1放圧板の縁部において前記ダクトの内壁面に沿って延びる沿面部を有して前記閉塞部を構成する、
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のスイッチギヤ。 - 前記第1放圧板は、該第1放圧板の縁部において前記ダクトの内壁面から折り曲げられた爪部を有して前記閉塞部を構成する、
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のスイッチギヤ。 - 前記第1放圧板は、該第1放圧板の縁部が前記ダクトの内壁面に到達する長さを有して、前記閉塞部を構成する、
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のスイッチギヤ。 - 主回路機器が収容される主回路室と、前記主回路機器に電力を供給するケーブルを収容するケーブル室と、が互いに区画されて筐体内に設けられ、前記主回路室および前記ケーブル室内の圧力を前記筐体の外部に放出口を介して放出するダクトが設けられたスイッチギヤにおいて、
前記主回路室と前記ダクトとを仕切る第1壁面に設けられた第1開口部を覆う第1放圧板と、前記ケーブル室と前記ダクトとを仕切る第2壁面に設けられた第2開口部を覆う第2放圧板と、が設けられ、
前記第1放圧板は、前記主回路室の圧力上昇により前記第1開口部を開放して前記主回路室と前記ダクトとを連通させるように構成され、前記第2放圧板は、前記ケーブル室の圧力上昇により前記第2開口部を開放して前記ケーブル室と前記ダクトとを連通させるように構成され、
前記第1開口部は、前記ダクト内の前記放出口と前記第2開口部との間に設けられ、
前記第1放圧板は、前記第1開口部の開放時において、前記ダクト内の前記第1開口部と前記第2開口部との間において該ダクトの通路を閉塞する閉塞部を構成し、
前記第1放圧板は、該第1放圧板の縁部において前記ダクトの内壁面に沿って延びる沿面部を有して前記閉塞部を構成する、
スイッチギヤ。 - 主回路機器が収容される主回路室と、前記主回路機器に電力を供給するケーブルを収容するケーブル室と、が互いに区画されて筐体内に設けられ、前記主回路室および前記ケーブル室内の圧力を前記筐体の外部に放出口を介して放出するダクトが設けられたスイッチギヤにおいて、
前記主回路室と前記ダクトとを仕切る第1壁面に設けられた第1開口部を覆う第1放圧板と、前記ケーブル室と前記ダクトとを仕切る第2壁面に設けられた第2開口部を覆う第2放圧板と、が設けられ、
前記第1放圧板は、前記主回路室の圧力上昇により前記第1開口部を開放して前記主回路室と前記ダクトとを連通させるように構成され、前記第2放圧板は、前記ケーブル室の圧力上昇により前記第2開口部を開放して前記ケーブル室と前記ダクトとを連通させるように構成され、
前記第1開口部は、前記ダクト内の前記放出口と前記第2開口部との間に設けられ、
前記第1放圧板は、前記第1開口部の開放時において、前記ダクト内の前記第1開口部と前記第2開口部との間において該ダクトの通路を閉塞する閉塞部を構成し、
前記第1放圧板は、該第1放圧板の縁部において前記ダクトの内壁面から折り曲げられた爪部を有して前記閉塞部を構成する、
スイッチギヤ。 - 前記第1放圧板は、該第1放圧板の縁部が前記ダクトの内壁面に到達する長さを有して、前記閉塞部を構成する、
請求項12または請求項13に記載のスイッチギヤ。
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