JPWO2018138805A1 - Switch gear - Google Patents
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- H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
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Abstract
本発明のスイッチギヤ100は、遮断器室2、ケーブル室3、主母線室4を区画し収納する筐体1と、筐体1の内部と外部とを連通する換気ダクト5と、換気ダクト5の内部に配置され、空気の通り道である換気孔11を形成した穴あきフレーム9と、板材をくの字型に折り曲げ、折り曲げ部分に繋がる一方の平坦部であるフラッパー7と他方の平坦部である換気ダクト5への固定部とを有し、換気ダクト5の内部の穴あきフレーム9の奥側に、折り曲げ部分を隣接させて配置したアーク防止用フレーム7と、を備えることを特徴する。The switch gear 100 according to the present invention includes a case 1 for partitioning and storing the circuit breaker chamber 2, the cable chamber 3, and the main bus line chamber 4, a ventilation duct 5 for communicating the inside and the outside of the housing 1, and the ventilation duct 5. And a perforated frame 9 having a ventilating hole 11 formed therein, which is an air passage, and a flat plate formed by bending a plate into a V-shape, the flapper 7 being one flat portion connected to the bent portion and the other flat portion It has a fixing portion to a ventilation duct 5 and is characterized by comprising an arc preventing frame 7 disposed on the back side of the perforated frame 9 inside the ventilation duct 5 with a bent portion adjacent thereto.
Description
本発明は、スイッチギヤの構造に関し、特に筐体内部を冷却する換気方法を備えたスイッチギヤの構造に関するものである。 The present invention relates to the structure of a switchgear, and more particularly to the structure of a switchgear having a ventilation method for cooling the inside of a housing.
従来のスイッチギヤは、遮断器室、ケーブル室、主母線室を筐体内で上下段に区画し相互間を離隔して有し、冷却のために筐体内の前後方向に伸びる換気用吸気ダクトと、この換気用吸気ダクトから分かれ筐体内の上下方向に伸びる分岐ダクトを備えている。この換気用吸気ダクト及び分岐ダクトの内部には、ダクト内の空気の流れを開閉する複数のフラッパー(通気弁)が設けられている。 In a conventional switchgear, a circuit breaker room, a cable room, and a main bus room are defined in upper and lower portions in a housing, separated from each other, and a ventilation intake duct extending in the front and rear direction in the housing for cooling And a branch duct which is separated from the ventilation intake duct and extends in the vertical direction in the housing. Inside the ventilation intake duct and the branch duct, a plurality of flappers (vents) are provided to open and close the flow of air in the duct.
このダクトを開閉するための従来構造のフラッパーは、2枚の板を蝶番でつなぎあわせた構成をしている。スイッチギヤが通常の動作を行っている時には、このフラッパーはダクトを塞ぐことなく、外気を換気用吸気ダクトから取り込み、スイッチギヤの筐体の内部を冷却して、分岐ダクトを経て外部へ排気される。短絡が生じ、アークが発生した場合、内部の圧力が急激に高くなり、フラッパーは押圧されてダクトを塞ぎ、アークが装置外部へ排出されることを防ぐように構成している。 The flapper of the conventional structure for opening and closing the duct has a configuration in which two plates are connected by a hinge. When the switchgear is in normal operation, the flapper takes outside air from the ventilation intake duct without blocking the duct, cools the inside of the switchgear housing, and is exhausted to the outside through the branch duct. Ru. When a short circuit occurs and an arc occurs, the internal pressure is rapidly increased, and the flapper is pressed to close the duct to prevent the arc from being discharged out of the apparatus.
このフラッパーは蝶番を用いて2枚の板をつなぎ合わせるため、部品点数が多くなりコストが高くなる。また短絡時のアークの発生による筐体内部の圧力上昇によりダクトを塞ぐ動作を安定して行うことができるように設置角度、応力に伴う角度変化等について細かな調整が必要であるため、調整に時間を要し、作業効率が悪いという問題がある。 This flapper uses hinges to join two plates, resulting in a large number of parts and high cost. In addition, it is necessary to finely adjust the installation angle and angle change due to stress, etc. so that the operation to close the duct can be stably performed by the pressure rise inside the housing due to the occurrence of arc at the time of short circuit. It takes time and there is a problem that work efficiency is bad.
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、遮断器室、ケーブル室、主母線室を区画し収納する筐体と、筐体の内部と外部とを連通する換気ダクトと、換気ダクトの内部に配置され、空気の通り道である換気孔を形成した穴あきフレームと、板材をくの字型に折り曲げ、折り曲げ部分に繋がる一方の平坦部であるフラッパーと他方の平坦部である換気ダクトへの固定部とを有し、換気ダクトの内部の穴あきフレームの奥側に、折り曲げ部分を隣接させて配置したアーク防止用フレームと、を備えることを特徴とするものである。 The present invention has been made to solve such problems, and includes a case that divides and houses a circuit breaker room, a cable room, and a main bus room, and a ventilation duct that communicates the inside and the outside of the case; A perforated frame which is disposed inside a ventilation duct and has a ventilation hole which is an air passage, and a flat plate which is bent into a V shape and which is a flat portion connected to a bent portion and a flat portion of the other. And a fixing portion to the ventilation duct, and an arc preventing frame disposed with the bent portion adjacent to the back side of the perforated frame inside the ventilation duct.
本発明によれば、フラッパーに蝶番を用いる必要がないため、部品点数が少なく低コストであり、細かな調整が不要なため、作業効率が高いスイッチギヤを得ることができる。 According to the present invention, since it is not necessary to use a hinge for the flapper, the number of parts is small and the cost is low, and a fine adjustment is unnecessary, so that a switch gear having high working efficiency can be obtained.
実施の形態の説明及び各図において、同一の符号を付した部分は、同一または相当する部分を示すものである。 In the description of the embodiment and the drawings, the parts denoted by the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
実施の形態1.
図1は実施の形態1に係るスイッチギヤ100の構造を示す側面断面図である。スイッチギヤ100は筐体1内を区画した上段遮断器室2a、下段遮断器室2b、上段ケーブル室3a、下段ケーブル室3b、上段主母線室4a、下段主母線室4b等を有し、各室相互間を離隔して配置している。区画した下段遮断器室2bの下部に換気ダクト5が設けられており、通常時は外部から換気ダクト5を経て吸気し、筐体1内部を冷却して、筐体1の上部に設けられた換気筒6から排気する。
FIG. 1 is a side sectional view showing the structure of the
図2,図3は換気ダクト5の内部に取り付けるアーク防止用フレーム7a、穴あきフレーム9aを各々示している。図2に示したアーク防止用フレーム7aは、板材を折り曲げた構造をしており、折り曲げ部分に繋がる一方の平坦部が後述するように換気ダクト5を開閉するシャターとしての機能を有するフラッパー10a、他方の平坦部が換気ダクト5の内部に固定するための固定部である。折り曲げ部分にはスリット(切り込み)8が形成されており、他の部分に比較して、折り曲げ部分が変形しやすいように構成している。図3に示した穴あきフレーム9aは、平坦な板材に複数の換気孔11を形成した構造をしている。
2 and 3 show an
本実施の形態においては、アーク防止用フレーム7a、穴あきフレーム9aはともに板材として鉄板を用いて加工し形成したが、鉄板に限定するものではなく、銅、アルミニウム等の一般的に用いられる金属板を用いることができる。また、アーク防止用フレーム7aのスリット8の大きさ、折り曲げ角度等も特に限定するものではなく、後述するアーク防止用フレーム7aの動作、加工性等を考慮して定めることができる。さらに穴あきフレーム9aに形成した換気孔11の数、大きさも特に限定するものではなく、後述するフラッパー10aの動作、加工性等を考慮して定めることができる。
In the present embodiment, the
図4は、アーク防止用フレーム7a、穴あきフレーム9aを取り付けた換気ダクト5の断面図で、スイッチギヤ100が通常動作を行っている時の状態を示している。図において左側がスイッチギヤ100の筐体1の外側、右側が筐体1の内側(奥側)を示している。換気ダクト5内では、外側に穴あきフレーム9a、奥側にアーク防止用フレーム7aが配置されており、アーク防止用フレーム7aは、その折り曲げ部分を穴あきフレーム9aに隣接させて、つまり折り曲げ部分を外側に向けて設置されている。なお、図4中に示す白矢印12は、外部から冷却用の空気を取り入れた時の空気の流れを示している。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
一般にスイッチギヤ100の筐体1の内部は温度が上昇するため、温度差に伴い換気ダクト5から外気が取り込まれ、筐体1の内部を冷却して、上部に設けた換気筒6から排気される。外気を積極的に筐体1の内部に取り入れるためにアーク防止用フレーム7aと穴あきフレーム9aの近傍にファン(図示せず)を付けることもできる。ファンを用いることにより、換気ダクト5の内部により効率的に外気を取り入れることができる。
Generally, since the temperature of the inside of the
図5は、スイッチギヤ100の筐体1内で、短絡が生じ、内部アークが発生した時の状態を示している。図において、黒矢印13は高温、高圧のアークの流れを示している。筐体1の内部から吹き出した高温、高圧のアークは、図5の場合、アーク防止用フレーム7aに黒矢印13のように右側からあたり、アーク防止用フレーム7aのスリット8を形成した折り曲げ部分は伸ばされる(角度が変化させられる)。
FIG. 5 shows a state when a short circuit occurs in the
アークによりアーク防止用フレーム7aが伸ばされ、穴あきフレーム9aに押し当てられると、アーク防止用フレーム7aのフラッパー10aにより穴あきフレーム9aの換気孔11が閉じられ、アークは換気ダクト5をそれ以上逆流することができず、筐体1の外部へ噴出することはない。以上のように、短絡発生時に、アーク防止用フレーム7aの折り曲げ部分は伸ばされ、フラッパー10aにより換気ダクト5を塞ぐことで、スイッチギヤ100の外部へのアークの噴出を防止することができる。
When the
従来はアーク防止用フレーム7aは、蝶番等を用いて動作可能な折り曲げ部分を形成し、短絡によるアークの発生により蝶番部分が伸ばされていた。しかし、本実施の形態では、折り曲げ部分にスリット8を形成し、アーク防止用フレーム7aを形成しているので、調整が容易で、蝶番等を用いないため、部品点数も少なく、コストダウンも図ることができる。
Conventionally, the
本実施の形態においては、穴あきフレーム9aに換気孔11は3個形成したが、特に限定するものではなく、1個または2個であっても、3個以上の多数であっても用いることができる。ただし、一つあたりの換気孔11の大きさが大きいとき、換気と同時に異物を取り込み装置の故障を招く可能性がある。また一つあたりの換気孔11が小さいとき、換気と同時に取り込まれた異物で換気孔11が塞がれ、換気がスムーズに行えない場合がある。そのため換気孔11は2〜5個程度が好ましいと言える。
In the present embodiment, three
実施の形態2.
本実施の形態においては、スイッチギヤ100の基本的な構成は実施の形態1と同じであり、筐体1内には区画した上段遮断器室2a、下段遮断器室2b、上段ケーブル室3a、下段ケーブル室3b、上段主母線室4a、下段主母線室4b等を有し、各室相互間を離隔して配置している。区画した下段遮断器室2bの下部に換気ダクト5が設けられており、通常時は外部から換気ダクト5に吸気し、筐体1内部を冷却して、筐体1の上部に設けられた換気筒6から排気する。Second Embodiment
In the present embodiment, the basic configuration of the
換気ダクト5内には換気孔11を形成した穴あきフレーム9aと、蝶番等を用いず、折り曲げ構造で形成したアーク防止用フレーム7aが配置される点も実施の形態1と同じである。ただし、実施の形態1では、換気ダクト5内に一組の穴あきフレーム9aとアーク防止用フレーム7aを配置したが、本実施の形態では、図6の換気ダクト5の断面図に示すように、穴あきフレーム9aとアーク防止用フレーム7aとが同じ方向に2組並べて配置している点が異なっている。
The ventilating
図6は、スイッチギヤ100が通常動作を行っており、筐体1内部を冷却するために換気ダクト5から外気を取り込んでいる状態を示している。短絡が発生し、内部アークが生じた場合、内部圧力が高くなる。この時、アーク防止用フレーム7aの折り曲げ部分が伸ばされ、フラッパー10aで穴あきフレーム9aの換気孔11を塞ぎ、実施の形態1と同様に外部へのアークの噴出を防止する。
FIG. 6 shows a state in which the
本実施の形態では2組のアーク防止用フレーム7aと穴あきフレーム9aとを換気ダクト5内に配置している。そのため、異物等の入り込み、フラッパー10aの動きを妨害し、アーク発生時に、一組目のアーク防止用フレーム7aの折り曲げ部分を伸ばすことができず、穴あきフレーム9aの換気孔11を塞ぐことができない場合であっても、もう一組のアーク防止用フレーム7aが動作し、換気孔11を塞ぐことができる。従って、実施の形態1と同様に、調整が容易、コストダウンが可能という特徴に加え、動作の確実性を高め、アーク防止の効果を高めることができる。
In the present embodiment, two sets of the
実施の形態3.
本実施の形態においては、基本的な構造は実施の形態2と同じである。実施の形態2では、2組のアーク防止用フレーム7aと穴あきフレーム9aとが換気ダクト5内の同じ側の面に配置しており、通常動作時において取り込まれた外気がアーク防止用フレーム7aのフラッパー10aの上部を通過するように配置している。しかし、本実施の形態においては、図7に示すように、アーク防止用フレーム7aは換気ダクト5の一方は下面、他方は上面に形成されている点で異なっている。Third Embodiment
In the present embodiment, the basic structure is the same as that of the second embodiment. In the second embodiment, two sets of the
通常動作時において、取り込まれた外気は、一方のアーク防止用フレーム7aのフラッパー10aの上部を通り、他方のフラッパー10の下部を通過する。そのため、図中に破線で示したように、取り込まれた外気は、蛇行して換気ダクト5を通過するので、換気ダクト5付近をより効率良く冷却することができるという特徴を有する。
During normal operation, the taken-in air passes through the upper portion of the
実施の形態4.
本実施の形態においては、基本的は構造は実施の形態3と同じであり、換気ダクト5内に2組のアーク防止用フレーム7aと穴あきフレーム9bとがそれぞれ上下反対に配置されている。実施の形態3では、穴あきフレーム9aに形成された換気孔11は穴あきフレーム9aのほぼ中央に形成されていたが、本実施の形態では、換気孔11が穴あきフレーム9bの中央部ではなく、一方向に偏心した部分に形成されている点で異なっている。Fourth Embodiment
In the present embodiment, the structure is basically the same as that of the third embodiment, and two sets of an
図8に本実施の形態の換気ダクト5の断面図に示すように、換気ダクト5の内部には2組のアーク防止用フレーム7aと穴あきフレーム9bとが配置されている。換気ダクト5の下面に配置されたアーク防止用フレーム7aと対をなす穴あきフレーム9bでは換気孔11が穴あきフレーム9bの中央よりも下部分に形成され、上面に配置されたアーク防止用フレーム7aと対をなす穴あきフレーム9bでは中央よりも上部分に換気孔11が形成されている。
As shown in FIG. 8 in the cross-sectional view of the
図8はスイッチギヤ100の通常動作時の換気ダクト5の構造を示しており、本実施の形態の換気孔11の配置とすることにより、図中の破線で示したように、スイッチギヤ100の筐体1内部を冷却するために取り込まれた外気が、大きく蛇行して流れるため、換気ダクト5付近をより効率よく冷却することができるという特徴を有する。
FIG. 8 shows the structure of the
実施の形態5.
本実施の形態においては、基本的な構造は実施の形態1と同じであり、換気ダクト5内に一組のアーク防止用フレーム7aと穴あきフレーム9aとを備える。本実施の形態では、図9の本実施の形態の換気ダクト5の断面図を示したように、アーク防止用フレーム7aの装置奥側に四角い箱状の遮蔽材14を備えている。
In the present embodiment, the basic structure is the same as that of the first embodiment, and a
スイッチギヤ100が通常動作している時、図の左側から筐体1内部を冷却するための外気が取り込まれ、短絡が生じたとき、アークが生じ、図9内の黒矢印13で示した方向に内部アークの圧力が印加される。この圧力によりアーク防止用フレーム7aの折り曲げ部分が伸ばされ、穴あきフレーム9aを塞ぎアークの外部への放出を防止する(図9では、フラッパー10aは穴あきフレーム9aの換気孔11を塞いでいない状況を示している)。
When
実施の形態1に示したように、装置内部でアークが生じた場合、その圧力は外部へ向かう方向へ印加され、アーク防止用フレーム7aのフラッパー10aを押圧し、穴あきフレーム9aの換気孔11を塞ぐ。本実施の形態では、アーク防止用フレーム7aに隣接して遮蔽材14を有するため、アークの流れる領域が狭くなり、アークの速度が増加する。それに伴い、アークがフラッパー10aを押す圧力も増加し、アーク防止用フレーム7aのフラッパー10aにより穴あきフレーム9の換気孔11を高速に閉じることができ、アークの外部への放出をより正確に防ぐことができるという特徴を有する。
As described in the first embodiment, when an arc is generated inside the apparatus, the pressure is applied in the direction toward the outside to press the
実施の形態6.
本実施の形態においては、基本的な構造は実施の形態1と同じであり、換気ダクト5内に一組のアーク防止用フレーム7bと穴あきフレーム9aを備えている。本実施の形態では、図10の本実施の形態の換気ダクト5の断面図に示したように、実施の形態1等では、アーク防止用フレーム7aの折り曲げ部分は一ヶ所であったが、この一ヶ所の折り曲げ部分に加えて、さらに一ヶ所の折り曲げ部分を有している。Sixth Embodiment
In the present embodiment, the basic structure is the same as that of the first embodiment, and the
従って、本実施の形態では、アーク防止用フレーム7bの上部分では折り曲げの角度が大きく、下部分では小さくなっている。そのため、本実施の形態では、スイッチギヤ100の通常動作時には、冷却のために取り込まれた外気の流れがアーク防止用フレーム7bにより妨害されることなく、筐体1内部へ取り込まれる。一方、短絡によりアークを生じた時にはアーク防止用フレーム7bのフラッパー10bは内部から発生したアークの圧力を受けやすいので高速に穴あきフレーム9aに押し付けられ、換気孔11を高速に閉じることができる。
Therefore, in the present embodiment, the bending angle is large at the upper part of the
本実施の形態で示したアーク防止用フレーム7bと穴あきフレーム9aは一組であったが、アーク防止用フレーム7bと穴あきフレーム9aの数や配置は組合せは、実施の形態2〜5に示した構成を用いることができる。
The
実施の形態7
本実施の形態においては、基本的な構造は実施の形態1と同じであり、換気ダクト5内に一組のアーク防止用フレーム7aと穴あきフレーム9aを備えている。本実施の形態では、アーク防止用フレーム7aが穴あきフレーム9aと一定の距離を隔てて設けられている点で異なっている。本実施の形態の換気ダクト5の断面図を図11(a)(b)に示す。図11(a)はスイッチギヤ100が通常動作している状態、図11(b)は短絡によるアークの圧力で穴あきフレーム9aの換気孔11がフラッパー10aで塞がれた状態を示しており、図中の矢印部分がアーク防止用フレーム7aと穴あきフレーム9aとが一定の距離を隔てて配置されている部分を示している。Seventh Embodiment
In the present embodiment, the basic structure is the same as that of the first embodiment, and the
図11(a)に示すように、スイッチギヤ100が通常動作をしているときには、アーク防止用フレーム7aが外気の流れを妨げない点では、実施の形態1等の構造と同じである。図11(b)のように、短絡により生じたアークによりアーク防止用フレーム7aが換気孔11を塞ぐ場合、穴あきフレーム9aとアーク防止用フレーム7aと密着しているよりも、一定の距離を有している方が換気孔11にフラッパー10aがより強く押し当てられ、アークの外部への噴出をより完全に遮断することができる。
As shown in FIG. 11A, when the
実施の形態8.
本実施の形態においては、実施の形態1と同様に、換気ダクト5の内部に穴あきフレーム9aを設置する点は同じである。しかし、穴あきフレーム9aに隣接して配置する一つのアーク防止用フレーム7cはフラッパー10cが図12に示すように縦方向の切り欠きを有するフラッパー10cであり、穴あきフレーム9aの換気孔11に対応して縦方向に3本に分割された構造をしている点で異なっている。Eighth Embodiment
In the present embodiment, as in the first embodiment, the point of installing the
縦方向の切り欠きを有するフラッパー10cを用いた場合、フラッパー10c部分に隙間があるため、スイッチギヤ100の通常動作時に取り込んだ外気を妨げることがなく、筐体1の内部冷却の効率が高い。一方、短絡が生じたときは穴あきフレーム9aの換気孔11を塞ぐ点に関しては、実施の形態1等の分割しないフラッパー10aに比べ同等の効果が得ることができる。なお、縦方向の切り欠きを有するフラッパー10cの分割する数は特に限定するものではなく、穴あきフレーム9aの換気孔11の数と一致していることが重要である。
When the
実施の形態9.
実施の形態8では、換気ダクト5の内部で穴あきフレーム9aと隣接して設置するフラッパー10cは縦方向に切り欠きを有し、折り曲げ部分と固定部では一体となった構造であったが、本実施の形態では、設置位置は同じであるが、フラッパー10dの形状は、図13に示すように、折り曲げ部分と固定部とを含むアーク防止用フレーム7d全体が分割された構造である点で異なっている。Embodiment 9
In the eighth embodiment, the
本実施の形態で用いたアーク防止用フレーム7dは3つで一組を構成しており、穴あきフレーム9aに形成された換気孔11の数に対応している。スイッチギヤ100が通常動作しているときは、各フラッパー10dの間に間隙を有するため、取り込んだ外気を妨げることがなく、内部冷却効率を高くすることができる。短絡時には内部アークの圧力により換気孔11を塞ぐことができ、実施の形態1等の分割しないフラッパー10aを用いた場合と同等の効果を得ることができる。なお、分割したアーク防止用フレーム7dは3つで構成されているが、これに限定するものではなく、穴あきフレーム9aの換気孔11の数と一致していることが重要である。
The arc prevention frame 7d used in the present embodiment is a set of three, and corresponds to the number of ventilation holes 11 formed in the
実施の形態10.
本実施の形態においては、基本的な構成は実施の形態1と同じであるが、実施の形態1のようにアーク防止用フレーム7aのフラッパー10aが、内部アークの圧力により縦方向に動作し、換気孔11を塞ぐのではなく、図14に示したように横向きに動作するアーク防止用フレーム7eを用いる点が異なっている。
In the present embodiment, the basic configuration is the same as that of the first embodiment, but as in the first embodiment, the
このように横向きアーク防止用フレーム7eを用いることによって、換気ダクト5が折れ曲がって、換気ダクト5の下面にアーク防止用フレーム7aを取り付けることが困難な場合にもアーク防止用フレーム7eを取り付けることができ、通常動作時には、外気の取り込みによりスイッチギヤ100の筐体1内部を冷却し、短絡時にはアークの圧力により横向きのフラッパー10eで穴あきフレーム9cの換気孔11を塞ぐことができ、アークの放出を防止することができる。
Thus, by using the horizontal
本実施の形態では、横向きのアーク防止用フレーム7eはフラッパー10eを分割せず、一体となった状態で用いたが、実施の形態8、実施の形態9に示した、縦方向に動作するフラッパー10c、10dで例示したように、換気孔11の位置に対応して複数に分割したフラッパー10fであっても用いることができ、同等の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the horizontally oriented
実施の形態11.
本実施の形態においては、基本的な形態は実施の形態1と同じであり、アーク防止用フレーム7fの折り曲げ部分の構造のみが実施の形態1とは異なっている。実施の形態1ではスリット8を形成し、アーク防止用フレーム7aの他の部分よりも折り曲げやすく、また折り曲げた後に角度が変わりやすくしていたが、本実施の形態においては、折り曲げ部分の板厚を他の部分より薄くしている(薄肉部15を設けている)点で異なっている。
In the present embodiment, the basic form is the same as that of the first embodiment, and only the structure of the bent portion of the arc preventing frame 7f is different from that of the first embodiment. In the first embodiment, the
図15に本実施の形態で用いたアーク防止用フレーム7fを示す。図15(a)はアーク防止用フレーム7fの斜視図、図15(b)は側面断面図を示す。アーク防止用フレーム7fの折り曲げ部分の内面が薄く取り除かれて薄肉部15が形成されている。これによりアーク防止用フレーム7fの折り曲げ加工が容易となり、また短絡時のアークの圧力によっても、折り曲げ部分を伸ばしやすくなり、確実に換気孔11を塞ぎ、アークの放出を防止することができる。
FIG. 15 shows an arc preventing frame 7f used in the present embodiment. FIG. 15 (a) is a perspective view of the arc preventing frame 7f, and FIG. 15 (b) is a side sectional view. An inner surface of a bent portion of the arc preventing frame 7f is thinly removed to form a
実施の形態12.
本実施の形態においては、基本的な形態は実施の形態1と同じであり、アーク防止用フレーム7gの折り曲げ部分の構造のみが実施の形態1とは異なっている。実施の形態1ではスリット8を形成し、板材の他の部分よりも折り曲げやすく、また折り曲げた後にはフラッパー10aの角度が変わりやすくしていたが、本実施の形態においては、折り曲げ部分にアーク防止用フレーム7gの本体部分とは別の金属部16を用いた点で異なっている。
In the present embodiment, the basic form is the same as that of the first embodiment, and only the structure of the bent portion of the arc preventing frame 7g is different from that of the first embodiment. In the first embodiment, the
図16に本実施の形態で用いたアーク防止用フレーム7gを示す。図16(a)はアーク防止用フレーム7gの斜視図、図16(b)に側面断面図を示す。アーク防止用フレーム7gの折り曲げ部分に本体部分とは別の金属部16がつなぎこまれていることがわかる。具体的には、アーク防止用フレーム7gは防食用の表面処理を行った鉄板が用いられているが、折り曲げ部分はアルミニウム板を用いており、接着剤を用いてつなぎこまれている。
FIG. 16 shows an arc preventing frame 7g used in the present embodiment. FIG. 16 (a) is a perspective view of the arc preventing frame 7g, and FIG. 16 (b) is a side sectional view. It can be seen that the
本実施の形態に用いるアーク防止用フレーム7gに用いる材料、折り曲げ部分に用いる材料等は特に限定するものではないが、アーク防止用フレーム7g全体として、折り曲げ部分の加工性を高め、内部アークの発生時にアークの圧力により折り曲げ部分が伸ばしやすくなることを考えれば、折り曲げ部分に用いる材料は、アーク防止用フレーム7gの本体部分に用いる材料よりも容易に曲げることができる材料を用いることが好ましい。 The material used for the arc preventing frame 7g used in the present embodiment, the material used for the bent portion, etc. are not particularly limited, but the entire arc preventing frame 7g improves the processability of the bent portion to generate the internal arc. It is preferable to use a material that can be bent more easily than the material used for the main part of the frame 7g for preventing arc, considering that the pressure of the arc makes the bent part easy to stretch sometimes.
折り曲げ部分に、より折り曲げやすい金属板を用いたアーク防止用フレーム7gを用いることにより、短絡時のアークの圧力により容易に伸ばすことができ、アーク発生時にアークの圧力により穴あきフレーム9aの換気孔11を確実に閉じることができ、スイッチギヤ100からアーク排気の放出を防止することができる。
By using an arc prevention frame 7g using a more easily bendable metal plate in the bent portion, the pressure can be easily extended by the pressure of the arc at the time of short circuit, and the ventilating hole of the
実施の形態13.
本実施の形態では、換気ダクト5内に図3に示した穴あきフレーム9aを配置する点では、実施の形態1等と同じであるが、穴あきフレーム9aの直後に設置するアーク防止用フレーム7hの形状が異なっている。本実施の形態では、図17に示した跳ね返り防止のフラッパー10gをアーク防止用フレーム7hに用いた。図17(a)は跳ね返り防止付きアーク防止用フレーム7hの斜視図、図17(b)は側面断面図を示している。跳ね返り防止付きアーク防止用フレーム7hは通常のアーク防止用フレーム7aにくの字型ストッパー17をリベット19で取り付けており、図17(b)に示すように、くの字型ストッパー17の先端部分とフラッパー10gとの間には一定のすき間18を設けている。Thirteenth Embodiment
The present embodiment is the same as the first embodiment and the like in that the
スイッチギヤ100の通常動作時には、実施の形態1等と同様に、外気を取り入れて筐体1内部の冷却を行う。短絡が生じるとアークの発生により内部の圧力が高くなり、図17(a)(b)で示した跳ね返り防止付きアーク防止用フレーム7hの折り曲げ部分が伸ばされ、穴あきフレーム9aの換気孔11を塞ぎ、アークが外部に噴出することを防止する点では実施の形態1等と同じである。
At the time of normal operation of
短絡によりアークが発生すると、非常に高速にアーク防止用フレーム7hは換気孔11を塞ぐため、お互いにぶつかって跳ね返り、内部の圧力により再び塞ぐまでに、わずかながら時間を要する可能性があり、その間にアークが漏れることが考えられる。しかし、本実施の形態においては、跳ね返り防止付きアーク防止用フレーム7hが穴あきフレーム9aの換気孔11を塞いだ瞬間に、図17(c)に示すように、換気孔11にくの字型ストッパー17がかみあい、跳ね返りを防止するため、アークの外部への噴出を防止することができる。
If an arc occurs due to a short circuit, the
本実施の形態においては、フラッパー10gの跳ね返り防止のために、くの字型ストッパー17と穴あきフレーム9aの換気孔11の組合せを用いたが、これに限定されるものではなく、相互にかみ合い、動作を制約するものであれば、他の形状であっても用いることができる。
In the present embodiment, the combination of the V-shaped
実施の形態14.
本実施の形態においては、基本的な構成は実施の形態1等と同じであるが、金属板を曲げた時の反発力をフラッパー10hの動作に用いる点で異なっている。本実施の形態では、鉄板を曲げてアーク防止用フレーム7iを形成し、元に戻ろうとする反発力を利用するもので、図18(a)に示したアーク防止用フレーム7iの斜視図、図18(b)に示したアーク防止用フレーム7iの側面断面図を示している。Fourteenth Embodiment
The basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment and the like, but differs in that the repulsive force when the metal plate is bent is used for the operation of the
本実施の形態のアーク防止用フレーム7iは図18(b)に示すように、鉛等の金属細線20で、折り曲げてアーク防止用フレーム7iが元に戻ろうとする反発力を抑えこんだ構造をしている。スイッチギヤ100の通常動作時は、実施の形態1等と同様に、外気を取り入れ、筐体1内部を冷却することができる。短絡時は高温、高圧のアークによりアーク防止用フレーム7iが穴あきフレーム9aの方向へ移動すると同時に、金属細線20が熱により融解し切断され、アーク防止用フレーム7iの曲げに対する反発力も加わって、高速に換気孔11を塞ぐことができる。
As shown in FIG. 18B, the
本実施の形態においては、実施の形態1等に比べ、金属の曲げに対する反発力も用いることができるため非常に高速に換気孔11を塞ぐことができ、アークの外部への噴出をより減少させることができる。本実施の形態で用いる金属細線20の大きさ、材質は特に限定するものではなく、短絡時に発生するアークの熱により切断される金属細線20であれば同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, since the repulsive force against bending of metal can also be used as compared with the first embodiment etc., the
実施の形態15.
本実施の形態は、実施の形態1等と換気ダクト5内に穴あきフレーム9aとアーク防止用フレーム7aを設置する点では同様であるが、穴あきフレーム9aの構造が異なっている。実施の形態1等に用いた穴あきフレーム9aは、単に金属板に換気孔11を形成した構造であった。しかし、本実施の形態に用いる穴あきフレーム9dは、図19に側面断面図を示したように、換気孔11の周囲のアーク防止用フレーム7aのフラッパー10aに対向する側に突出部21を有している点に特徴を有する。
The present embodiment is the same as the first embodiment and the like in that the
スイッチギヤ100が通常の動作を行うときには、筐体1内部へ外気を取り入れ、筐体1内部を冷却することができ、短絡により内部アークが発生した時には、内部の圧力により高速にアーク防止用フレーム7aが換気孔11を塞ぐ点は、実施の形態1等と同様である。本実施の形態においては、フラッパー10aが換気孔11を塞ぐ瞬間に突出部21が潰れ、フラッパー10aと換気孔11との間の僅かな隙間も塞ぐことができる。これにより、アークの外部への放出をより防止することができる。
When the
実施の形態16.
本実施の形態は、実施の形態1等と換気ダクト5内に穴あきフレーム9aとアーク防止用フレーム7aを設置する点では同様である。実施の形態1等に用いた穴あきフレーム9aは、単に金属板に換気孔11を形成した構造であった。しかし、本実施の形態に用いる穴あきフレーム9eは、図20に斜視図を示したように、換気孔11の内側に除塵フィルター22(図20中の斜線部)を取り付けている点に特徴を有する。Sixteenth Embodiment
The present embodiment is the same as the
スイッチギヤ100が通常の動作を行うときには、筐体1内部へ外気を取り入れ、装置内部を冷却することができ、同時に換気ダクト5に入り込んだ外気の中のゴミを換気孔11に設けた除塵フィルター22で取りのぞくことができる。換気孔11から中にゴミを入れないことで、短絡時にアーク防止用フレーム7aが換気孔11を塞ぐ時に、相互の接触部にゴミ等が挟まることがなく、ゴミによる隙間からアークの外部への放出することがない。
When the
本実施の形態においては、外気からゴミを取り除く手段として、換気孔11に除塵フィルター22を形成したが、この方法に限定されるものではなく、例えば、図21に示すように、穴あきフレーム9fの換気孔11以外の部分に吸着フィルター23(図21中の斜線部)を形成し、外気に含まれたゴミを取りのぞいても同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the
実施の形態17.
本実施の形態においては、基本的な形態は実施の形態1と同じであり、またスイッチギヤ100の短絡時に、穴あきフレーム9aの換気孔11をアーク防止用フレーム7aで塞ぐ動作も実施の形態1と同じである。本実施の形態では、図22(a)にアーク防止用フレーム7jの斜視図、図22(b)にアーク防止用フレーム7jの側面断面図を示すように、穴あきフレーム9aの換気孔11を塞ぐアーク防止用フレーム7jのフラッパー10iの面に樹脂材料からなるパッキング材24を形成し、パッキング材24を介して換気孔11を塞いでいることを特徴とする。
In the present embodiment, the basic form is the same as in
パッキング材24を用いたことにより、スイッチギヤ100が短絡を生じ、アークが発生した時に、アーク防止用フレーム7jのフラッパー10iで穴あきフレーム9aの換気孔11を塞ぐとき、パッキング材24がアークの漏れを完全に塞ぐことができる。そのため、スイッチギヤ100の外部へのアークの放出を防止することができる。
When the
本実施の形態では、アーク防止用フレーム7jのフラッパー10iの表面にアクリル樹脂を塗布・硬化しパッキング材24として用いたが、これに限定するものではない。フラッパー10iを構成する材料よりもヤング率が低く、アーク防止用フレーム7jがアークにより穴あきフレーム9aに押し当てられた時に、アークの漏れを防止するものであれば用いることができる。例えば、アーク防止用フレーム7aが鉄板(ヤング率:200GPa)から形成されている場合、フラッパー10aの表面に、アクリル樹脂に替えて、鉄板よりもヤング率が低い金属層、例えばりん青銅(ヤング率:約100GPa)やハンダ(ヤング率:約20GPa)等を用いても同等の効果を得ることができる。
In the present embodiment, an acrylic resin is applied and cured on the surface of the
実施の形態18.
本実施の形態の換気ダクト5を含む近傍の断面図を図23に示す。図23(a)はスイッチギヤ100が通常の動作をしている状態を示しており、換気ダクト5の一部に熱で融解する鉛からなる熱融解窓25が形成されており、その上に立方体の金属からなる金属塊26が配置されている。この状態では外気を筐体1内部に取り込み、装置を冷却している状態を示している。Eighteenth Embodiment
A cross-sectional view of the vicinity including the
図23(b)は短絡を生じ、外部にアークを放出しないように遮断している状態を示している。アークが発生すると高温のアークにより熱融解窓25が融解され、金属塊26が換気ダクト5内に落ち込み、アークの流れを遮断する。これにより、短絡時に発生するアークの外部への放出を防止することができる。
FIG. 23 (b) shows a state in which a short circuit occurs and the arc is shut off so as not to emit an arc to the outside. When an arc is generated, the high temperature arc melts the
本実施の形態では、金属塊26を換気ダクト5の上に配置し、アーク発生時に換気ダクト5内に落とすように構成したが、金属塊26の代わりに砂や金属粉のように熱に強い粒状の物質を換気ダクト5の上に配置して、アーク発生時の熱融解窓25の融解により換気ダクト内に砂、金属粒等の粒状の物質で満たすことでも同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the
実施の形態19.
本実施の形態の換気ダクト5を含む近傍の断面図を図24に示す。図24(a)はスイッチギヤ100が通常の動作をしている状態を示しており、換気ダクト5の一部に上下を貫通する孔(貫通孔27)をあけ、その中に、図24(c)に正面図を示した一部に通気孔28を形成した板材であるスリット板29が配置されている。換気ダクト5とスリット板29とは、部分的にハンダ30で固定されている。Embodiment 19: FIG.
A cross-sectional view of the vicinity including the
図24(b)は短絡を生じ、外部にアークを放出しないように遮断している状態を示している。アークが発生すると高温のアークによりスリット板29を固定するハンダ30が融解し、スリット板29が落ち込んで換気ダクト5を塞ぎ、アークの流れを遮断する。これにより、短絡時に発生するアークをスイッチギヤ100の外部から遮断し、アークを外部に放出しないように維持することができる。
FIG. 24 (b) shows a state in which a short circuit has occurred and the circuit is shut off so as not to emit an arc to the outside. When an arc is generated, the
実施の形態20.
本実施の形態では、実施の形態1に示した穴あきフレーム9aとアーク防止用フレーム7aを並べて用いるのではなく、図25に示すフラッパー付きフレーム31を用いる。このフラッパー付きフレーム31は、フレームに形成した1つまたは複数の換気孔32のそれぞれにフラッパー35を形成したもので、フラッパー35の一部がフレームに接続している。このフレームに接続する部分(接続部)33を折り曲げ、換気孔32を構成している。接続部33の折り曲げ部分にスリット34(接続部33の裏に位置するので図示せず)を形成し、又は、折り曲げ部分の板材を薄く加工することで折り曲げる時の強度を調整することができる。Embodiment 20
In this embodiment, the
折り曲げたフラッパー35部分にタップやバーリングなどで穴を形成し、図25に示すように、フラッパー35からはみ出すようにワッシャ36やボルト37を取り付ける。このワッシャ36、ボルト37は、短絡が生じ、内部アークの圧力により、フラッパー35の接続部33の折り曲げ部分が伸ばされた時に、フラッパー35の動作のストッパーとして機能させることができる。本実施の形態では、ワッシャ36とボルト37の両方を用いたが、このいずれかを用いることでも同様の効果を得ることができる。
Holes are formed in the
図25に示したフラッパー付きフレーム31を換気ダクト5内に用いることで、スイッチギヤ100の通常動作時は外気を取り入れ、筐体1内部を冷却することができ、短絡により内部アークが発生した時には、内部の圧力により高速にフラッパー付きフレーム31のフラッパー34を閉じ、かつボルト36で固定したワッシャ37をストッパーとして隙間を塞ぐので、アークの外部への放出を防止することができる。
By using the
100 スイッチギヤ、1 筐体、2a 上段遮断器室、2b 下段遮断器室、3a 上段ケーブル室、3b 下段ケーブル室、4a 上段主母線室、4b 下段主母線室、5 換気ダクト、6 換気筒、7a〜7j アーク防止用フレーム、8 スリット、9a〜9f 穴あきフレーム、10a〜10h フラッパー、11 換気孔、12 白矢印、13 黒矢印、14 遮断材、15 薄肉部、16 別金属部、17 くの字型ストッパ、18 すき間、19 リベット、20 金属細線、21 突出部、22 除塵フィルター、23 吸着フィルター、24 パッキング材、25 熱融解窓、26 金属塊、27 貫通孔、28 通気孔、29 スリット板、30 ハンダ、31 フラッパー付きフレーム、32 換気孔、33 接続部、34 スリット、35 フラッパー、36 ワッシャ、37 ボルト。 100 switch gear, 1 case, 2a upper breaker room, 2b lower breaker room, 3a upper cable room, 3b lower cable room, 4a upper main bus room, 4b lower main bus room, 5 ventilation duct, 6 ventilation cylinder, 7a to 7j Arc prevention frame, 8 slits, 9a to 9f Perforated frame, 10a to 10h flapper, 11 ventilation holes, 12 white arrows, 13 black arrows, 14 blocking materials, 15 thin portions, 16 separate metal portions, 17 Shaped stopper, 18 gap, 19 rivet, 20 metal wire, 21 protrusion, 22 dust filter, 23 adsorption filter, 24 packing material, 25 heat melting window, 26 metal block, 27 through hole, 28 air hole, 29 slit Board, 30 solder, 31 frame with flapper, 32 ventilation holes, 33 connections, 34 slits, 35 Wrapper, 36 washers, 37 volts.
Claims (18)
前記筐体の内部と外部とを連通する換気ダクトと、
前記換気ダクトの内部に配置され、空気の通り道である換気孔を有する穴あきフレームと、
板材をくの字型に折り曲げ、当該折り曲げ部分に繋がる一方の平坦部であるフラッパーと他方の平坦部である前記換気ダクトへの固定部とを有し、前記換気ダクトの内部の前記穴あきフレームの奥側に、前記折り曲げ部分を隣接させて配置したアーク防止用フレームと、を備えるスイッチギヤ。An enclosure that divides and houses the circuit breaker room, the cable room, and the main bus room,
A ventilation duct that communicates the inside and the outside of the housing;
A perforated frame disposed inside the ventilation duct and having a ventilation hole which is an air passage;
The perforated frame has a plate member bent in a V-shape and has a flapper which is one flat portion connected to the bent portion and a fixing portion to the ventilation duct which is the other flat portion, and the perforated frame inside the ventilation duct A switchgear comprising: an arc preventing frame in which the bent portion is disposed adjacent to the far side of the frame.
12. The arc prevention frame inside the ventilation duct operates in a lateral direction when closing the ventilation hole by an arc pressure at the time of a short circuit. Switch gear.
前記筐体の内部と外部とを連通する換気ダクトと、
前記換気ダクトの内部に配置され、空気の通り道である換気孔と、前記換気孔の内側に形成され、前記換気孔の一部と接続部を有し、当該接続部を折り曲げて形成したフラッパーとを備えたフラッパー付きフレームと、を備えたことを特徴とするスイッチギヤ。An enclosure that divides and houses the circuit breaker room, the cable room, and the main bus room,
A ventilation duct that communicates the inside and the outside of the housing;
A ventilation hole which is disposed inside the ventilation duct and is a passage of air, a flapper which is formed inside the ventilation hole, has a part of the ventilation hole and a connection portion, and which is formed by bending the connection portion And a frame with a flapper.
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