JPWO2004107519A1 - スイッチギヤおよびその筐体 - Google Patents

Abstract

剛性が高く、内部故障時の内部圧力上昇に対しても強度があり、スイッチギヤの幅寸法を小さくできるスイッチギヤの筐体を得るために、スイッチギヤを構成する複数の電気機器を収納するスイッチギヤの筐体を、筐体の外形を区画する外面パネルと、筐体内部を複数の電気機器をそれぞれ別個に収納する複数のコンパートメントに区画する仕切壁とで構成した。外面パネルは、仕切壁の位置に対応した位置に結合縁部を持つ複数のパネル部分に分割されており、仕切壁はパネル部分の結合縁部に結合されている。

Description

この発明はスイッチギヤおよびその筐体に関するものである。

スイッチギヤに於いては、主要開閉機器間が接地金属や絶縁物による仕切板によって区画されていて、筐体内部に複数の閉鎖したコンパートメントと呼ばれる隔室が形成されている。このように区画する目的は、操作・保守点検者に対する高圧充電部への接近に対する保護と異物の侵入に対する保護、またスイッチギヤ内部で発生した故障の影響範囲を限定するためである。このようなコンパートメントは、一般に収容する機器によって母線コンパートメント、遮断器コンパートメントおよび負荷側ケーブルコンパートメント等と呼ばれている。一方、筐体自体は必要な構造強度を得るためや製造・組立の都合から、複数個に分割された筐体部分を互いに接合して筐体である外箱を構成するようにしていた。
従来のスイッチギヤに於いては、コンパートメントの仕切板の位置とは無関係に筐体分割がされていたために、筐体部分の接合部とは別に仕切板を支持するための取付フレームを筐体側壁に設ける必要があった。また、筐体の剛性を筐体の中央部に設置した仕切板によって高めるためには、筐体および取付フレームの両者の剛性を高める必要があり、取付方法についても強度が低下しないように考慮する必要があった（例えば特開平９−３２２３２４号公報参照）。
更に、スイッチギヤは、遮断器等の移動型機器の収納やコンパートメント内の導体や導体支持絶縁物の点検保守のため、ボルト締結式のカバーが多く用いられる。スイッチギヤ筐体は門形の構成で左右方向の剛性を高めるため、筐体の鋼鈑は薄板化を行うことが困難であった。仕切板取付フレームや筐体の接合部と導体の高圧充電部間の絶縁距離を確保するために必要な最小盤幅は次式で表される。最小盤幅は筐体フレーム幅寸法が筐体板厚の場合である。
最小盤幅＝筐体フレーム幅寸法×２＋導体幅寸法×３＋相間絶縁距離×２＋大地間絶縁距離×２
従ってこの発明の目的は、剛性が高く、内部故障時の内部圧力上昇に対しても強度があり、スイッチギヤの幅寸法を小さくできるスイッチギヤおよびその筐体を得ることである。

従って、本発明によれば、スイッチギヤは、開閉装置を構成する複数の電気機器と、この電気機器を収納する筐体とを備え、上記筐体は、上記筐体の外形を区画する外面パネルと、上記筐体内部を上記複数の電気機器をそれぞれ別個に収納する複数のコンパートメントに区画する仕切壁とを有し、上記外面パネルは、上記仕切壁の位置に対応した位置に結合縁部を持つ複数のパネル部分に分割されており、上記仕切壁は上記パネル部分の上記結合縁部に結合されていることを特徴とするものである。
また、この発明のスイッチギヤの筐体は、スイッチギヤを構成する複数の電気機器を収納するスイッチギヤの筐体に於いて、上記筐体は、上記筐体の外形を区画する外面パネルと、上記筐体内部を上記複数の電気機器をそれぞれ別個に収納する複数のコンパートメントに区画する仕切壁とを有し、上記外面パネルは、上記仕切壁の位置に対応した位置に結合縁部を持つ複数のパネル部分に分割されており、上記仕切壁は上記パネル部分の上記結合縁部に結合されていることを特徴とするものである。

図１はこの発明によるスイッチギヤを示す概略側断面図である。
図２はこの発明によるスイッチギヤの筐体を示す分解斜視図である。
図３はこの発明のスイッチギヤの筐体の遮断器室の部分を示す斜視図である。
図４は図３の遮断器室に主母線室を結合した状態を示す斜視図である。
図５は図４の主母線室に仕切壁と分岐導体とを結合した状態を示す斜視図である。
図６は図５の主母線室にケーブル室を結合した状態を示す斜視図である。
図７はこの発明のスイッチギヤの筐体の分解斜視図である。

図１にはこの発明のスイッチギヤの筐体を用いたスイッチギヤを概略側面断面図で示し、図２にはスイッチギヤの筐体１を概略斜視図で示してある。スイッチギヤは、ほぼ直方体の筐体１を備え、筐体１の内部には、遮断器２、制御機器３、主母線４、ケーブル５等のスイッチギヤを構成する複数の電気機器が収納されている。筐体１は、筐体１のほぼ直方体の外形を形成する外箱を構成する外面パネル６を備えていて、この外面パネル６は、前面パネル７、後面パネル８、頂面パネル９、底面パネル１０および２つの側面パネル１１で構成されている。筐体１にはまた様々な仕切壁１２が設けられていて、筐体１の内部を遮断器室１３、制御器室１４、主母線室１５およびケーブル室１６等の複数のコンパートメントに区画して、遮断器２、制御機器３、主母線４、変流器５６等の複数の電気機器をそれぞれ別個に収納するようにしてある。
図２乃至図７に示す筐体１に於いては、遮断器室１３は矩形の底壁パネル部分１８と、底壁パネル部分１８の側縁から立ち上がった二枚の矩形の側壁パネル部分１９と、側壁パネル部分１９の前部の頂部を互いに連結する頂壁パネル部分２０と、後壁パネル部分２１とによって区画されて形成されている。遮断器室１３の前面は前面開閉扉である前壁パネル部分２２によって閉鎖される。これらのまた後に説明する様々なパネル部分は、いずれも銅鈑の縁部の少なくとも１つをパネル部分の主面に対してほぼ直角に折り曲げた折曲部を持ったものであり、この折曲部が後に詳述するパネル部分と仕切壁との間の結合縁部１７とされている。
遮断器室１３の頂壁パネル部分２０上には、底壁パネル部分２３、側壁パネル部分２４、頂壁パネル部分２５および後壁パネル部分２６をもち、開放された前面が開閉扉である前壁パネル部分２６ａによって閉ざされた制御器室１４が設けられている。
このように組み合わされた遮断器室１３と制御器室１４との背後には、主母線室１５が配置されて結合されている。主母線室１５は互いに平行な鍵形の二枚の側壁パネル部分２７を備え、側壁パネル部分２７の間には、側壁パネル部分２７の前縁から後退して設けられた前壁パネル部分２８、後壁パネル部分２９、二枚のフラッパ３０を持つ頂壁パネル部分３１および底壁パネル部分３２が配置されて結合されている。底壁パネル部分３２は側壁パネル部分２７の下縁３４から上方に後退して設けられており、後壁パネル部分２９は頂壁パネル部分３１から底壁パネル部分３２までの間を閉塞している。側壁パネル部分２７には主母線４を貫通させるための開口３３が設けられている。
主母線室１５の側壁パネル部分２７は、その後部の下縁３４で遮断器室１３の底壁パネル部分１８の側縁３５にリベット、ねじ、溶接、接着剤等の適当な結合手段４０によって結合されており、その下部の前縁３６と前部の下縁３７とで遮断器室１３の側壁パネル部分１９の後縁３８と上縁３９とにそれぞれ結合されている。
遮断器室１３は、一部が先に述べたとおり、底壁パネル部分１８と、側壁パネル部分１９と、頂壁パネル部分２０と、後壁パネル部分２１と、前壁パネル部分２２とによって閉鎖されている。遮断器室１３は図２の組立前の状態では頂部後方が開放されているが、図１および図２の中央の組立状態では、この頂部後方が主母線室１５の前壁パネル部分２８と、側壁パネル部分２７と、制御器室１４の後壁パネル部分２６とによって囲まれた空間に連通している。即ち、遮断器室１３は遮断器２を収容する部分だけでなく、そこから制御室１４と主母線室１５との間を上方に延びた煙突状の部分を備えている。
主母線室１５の後方にはケーブル室１６が配置されて結合されている。ケーブル室１６は、二枚の平行な側壁パネル部分４２、フラッパ４３を持つ頂壁パネル部分４４および開口４５を持つ底壁パネル部分４６によって形成されている。ケーブル室１６の前面は開放されている。側壁パネル部分４２の前縁４７は主母線室１５の側壁パネル部分２７の後縁４８に結合されている。
このような構成に於いては、複数のコンパートメントである遮断器室１３、制御器室１４、主母線室１５およびケーブル室１６が、それぞれ前壁パネル部分、後壁パネル部分、頂壁パネル部分、底壁パネル部分および両側壁パネル部分によって区画されていると言うことができる。
また、複数のコンパートメントの前壁パネル部分、後壁パネル部分、頂壁パネル部分、底壁パネル部分および両側壁パネル部分が、適宜互いに組み合わされて結合されて、全体として筐体１の前面パネル７、後面パネル８、頂面パネル９、底面パネル１０および２つの側面パネル１１を構成していると言うことができる。
更に、複数のコンパートメントである遮断器室１３、制御器室１４、主母線室１５およびケーブル室１６のそれぞれの壁パネル部分が互いに隣接して重なり合う部分に於いては、いずれか一方の壁パネル部分が省略されて、残された他方の壁パネル部分がコンパートメント間の共通の単一の仕切壁１２となっていると言うこともできる。例えば、遮断器室１３とその後方に配置される主母線室１５との関係では、それらが組み立てられたとき、遮断器室１３の後壁パネル部分２１が主母線室１５の前壁パネル部分の一部としての作用もする共通の単一の仕切壁１２となっている。
また、筐体１の外形を形成する外面パネル６は、仕切壁１２の位置に対応した位置に結合縁部１７（例えば、主母線室１５の側壁パネル部分２７の下縁３４、前縁３６および下縁３７と遮断器室１３の底壁パネル部分１８の側縁３５、後縁３８および上縁３９）を持つ複数のパネル部分に分割されており、仕切壁１２はパネル部分の結合縁部１７に結合されている。
このように構成された筐体１に於いては、図１に示す如く、筐体１内に導入された平行な三本の主母線４に、分岐導体５１が接続されている。分岐導体５１は、主母線室１５とケーブル室１６との間の仕切壁１２である後壁パネル部分２９に支持された取付フレーム５２上の碍子５３によって支持され、それぞれ下方に延びている。取付フレーム５２は図４にしめすように側壁パネル部分２７の後縁部（接合部）に取り付けることもできる。分岐導体５１の下端は主母線室１５と遮断器室１３との間で後壁パネル部分２１に取り付けられた第１のブッシング５４の主母線室１５側の端部に接続されている。後壁パネル部分２１にはまた、主母線室１５とケーブル室１６との間で第２のブッシング５５も設けられている。これらの第１および第２のブッシング５４および５５には遮断器室１３内に配置された遮断器２が引き出し可能に接続されている。第２のブッシング５５のケーブル室１６側の端部には変流器５６に接続された分岐導体５７がそれぞれ接続されており、分岐導体５７の他端には外部回路に接続するためのケーブル５が接続されている。
このように構成されたスイッチギヤの筐体に於いては、筐体が分割された複数のパネル部分を結合して構成されており、その結合部分にコンパートメントを形成するための仕切壁を設けてある。仕切壁は、筐体の結合部に例えば共通のねじ等により仕切り板を一緒に取り付けることもできるし、筐体の結合部の一方を筐体内部に向けて延ばして延長部としてこの延長部に仕切板を取付て支持することもできる。
このため、筐体の剛性が高くなり、内部故障時の内部圧力の上昇に対しも強度が高いため、パネルの厚さを小さくできる。また筐体の分割位置をコンパートメントの区画位置に合わせることによって、筐体の接合部分と内部の高圧充電部分との間の絶縁距離を確保でき、スイッチギヤの幅寸法を小さくできる。

Claims (7)

1. 開閉装置を構成する複数の電気機器と、この電気機器を収納する筐体とを備えたスイッチギヤに於いて、
   上記筐体は、上記筐体の外形を区画する外面パネルと、上記筐体内部を上記複数の電気機器をそれぞれ別個に収納する複数のコンパートメントに区画する仕切壁とを有し、
   上記外面パネルは、上記仕切壁の位置に対応した位置に結合縁部を持つ複数のパネル部分に分割されており、上記仕切壁は上記パネル部分の上記結合縁部に結合されていることを特徴とするスイッチギヤ。
2. 上記複数のコンパートメントが、それぞれ前壁パネル部分、後壁パネル部分、頂壁パネル部分、底壁パネル部分および両側壁パネル部分により区画され、
   上記コンパートメントの上記前壁パネル部分、後壁パネル部分、頂壁パネル部分、底壁パネル部分および両側壁パネル部分が、互いに組み合わされて結合されて、全体として上記筐体の前面パネル、後面パネル、頂面パネル、底面パネルおよび側面パネルを構成し、
   各々の上記壁パネル部分が互いに隣接して重なり合う部分に於いて、上記壁パネル部分が上記コンパートメント間の共通の単一の仕切壁となっていることを特徴とする請求項１記載のスイッチギヤ。
3. 上記コンパートメントが、上記筐体の前面下部に配置されて遮断器を収納する遮断器室と、上記遮断器室の頂壁前部に配置されて上記遮断器室に結合されて制御機器を収納する制御室と、上記遮断器室の後部および頂壁後部に配置されて上記遮断器室に結合され、かつ上記制御室の後部に配置されて上記制御室に結合されて主母線を収納する主母線室と、上記主母線室の後部に配置されて上記主母線室に結合されてケーブルを収納するケーブル室とを備えたことを特徴とする請求項１記載のスイッチギヤ。
4. 上記パネル部分および上記仕切壁の上記結合縁部は、少なくとも１つが上記パネル部分の主面に対してほぼ直角な折曲部であることを特徴とする請求項１記載のスイッチギヤ。
5. 上記コンパートメントが、上記筐体の前面下部に配置されて遮断器を収納する遮断器室と、上記遮断器室の頂壁前部に配置されて上記遮断器室に結合されて制御機器を収納する制御室と、上記遮断器室の後部および頂壁後部に配置されて上記遮断器室に結合され、かつ上記制御室の後部に配置されて上記制御室に結合されて主母線を収納する主母線室と、上記主母線室の後部に配置されて上記主母線室に結合されてケーブルを収納するケーブル室とを備えたことを特徴とする請求項２記載のスイッチギヤ。
6. 上記パネル部分および上記仕切壁の上記結合縁部は、少なくとも１つが上記パネル部分の主面に対してほぼ直角な折曲部であることを特徴とする請求項２記載のスイッチギヤ。
7. スイッチギヤを構成する複数の電気機器を収納するスイッチギヤの筐体に於いて、
   上記筐体は、上記筐体の外形を区画する外面パネルと、上記筐体内部を上記複数の電気機器をそれぞれ別個に収納する複数のコンパートメントに区画する仕切壁とを有し、
   上記外面パネルは、上記仕切壁の位置に対応した位置に結合縁部を持つ複数のパネル部分に分割されており、上記仕切壁は上記パネル部分の上記結合縁部に結合されていることを特徴とするスイッチギヤの筐体。

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