TWI789988B - 防護閘門及封閉式配電盤 - Google Patents

Abstract

本案所揭示的防護閘門(4)，係封閉式配電盤(1)中的斷路器(9)相對於盤側殼體(8)被拉出時，覆蓋盤側殼體(8)的主電路端子(3)，該防護閘門(4)係構成為具備：於覆蓋主電路端子(3)時與主電路端子(3)相向的絕緣壁部(42)；以及在相對於絕緣壁部(42)遠離主電路端子(3)之側隔開間隙(4s)而配置的金屬板部(41)。

Description

防護閘門及封閉式配電盤

本申請係關於一種防護閘門及封閉式配電盤之發明。

在封閉式配電盤中，當斷路器從盤側殼體拉出而進行檢查等的時候，通常收容於內部的充電部會暴露在外部，為了保護進入到盤內的工作人員，會採取利用隔板、閘門等構造物來覆蓋屬於充電部的主電路端子的構造。這樣的情形下，有人提出一種閘門裝置(例如，參照專利文獻1)，該閘門裝置係對使絕緣距離縮短用的絕緣物的外側，採用設置有釋放漏電流之接地金屬的複合材，藉此兼顧絕緣距離的縮短與漏電流的抑制。 (先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本專利公報特開平4-190607號(第6頁左上欄第2行至第6頁右上欄第5行、第11圖)

[發明所欲解決的課題]

然而，由於屬於和絕緣物的複合材的接地金屬係相對於絕緣物會成為背電極，因此無法發揮縮短與主電路端子的絕緣距離的效果，難以某求使搭載對象之封閉式配電盤的小型化。

本申請係揭示用以解決如上述課題的技術者，目的在於獲得一種縮短與主電路端子的絕緣距離，並可形成小型且高可靠性之封閉式配電盤的防護閘門。 [解決課題的手段]

本案所揭示的防護閘門，係使封閉式配電盤中的斷路器相對於盤側殼體被拉出時，覆蓋前述盤側殼體之主電路端子者，該防護閘門係具備：於覆蓋前述主電路端子時與前述主電路端子相向的絕緣壁部；以及以及在相對於前述絕緣壁部遠離前述主電路端子之側隔開間隙而配置的金屬板部。 [發明之效果]

根據本案所揭示的防護閘門，由於相對於絕緣壁部隔開間隙而設置金屬板部，因此可確實地兼顧絕緣距離的縮短與漏電流的抑制，且形成小型且高可靠性之封閉式配電盤。

實施型態1 圖1A至圖3B為用以說明實施型態1的防護閘門、及搭載該防護閘門的封閉式配電盤之構成的圖式，圖1A與圖1B為用以說明防護閘門之構成的對應於圖2中B-B線段的剖視圖，其中圖1A為與對應於防護閘門覆蓋主電路端子之狀態(斷路器拉出時)的主電路端子一起顯示的剖視圖，而圖1B為將圖1A的防護閘門部分放大、並使之沿著逆時針方向旋轉90°後的剖視圖。

此外，圖2為在將搭載防護閘門的封閉式配電盤中的斷路器拉出的狀態下之藉由B-B線段裁切某相的主電路端子部分後的斷路器室部分的立體圖。並且，圖3A與圖3B為用以說明封閉式配電盤中之防護閘門的動作的立體圖，且圖3A為對應於將斷路器拉出後之狀態下的圖2的立體圖，圖3B為使斷路器連接於主電路端子(亦即在充電部被封閉之狀態下)的立體圖。

在說明本案之各實施型態的防護閘門的特徵之前，說明屬於搭載對象之封閉式配電盤的構成。封閉式配電盤1中，如圖2所示，斷路器室係以組合盤側殼體8、及斷路器9的方式所形成，該盤側殼體8係於背面側連接有未圖示的配線者，該斷路器9為可在水平方向(x方向)上移動而用以對盤側殼體8進行接近及拉出的隔室(compartment)。在本例中，例如所記載的為由U相、V相、W相所構成的三相三線式的交流24kV等級(class)的封閉式配電盤1。此外，將垂直方向(縱方向)設為z方向、將水平方向的斷路器9的拉出方向設為x方向、相位排列方向(橫方向)設為y方向，並將從正面側往背面側的方向記載為x的正方向。

盤側殼體8係以使六個主電路端子3各自的連接面3fc朝向斷路器9的方式配置於正面側，該六個主電路端子3係分別在上端側省略圖示的背面側連接有母線、在下段側省略圖示的背面側連接有負載側配線，並依據相位而分配於橫方向的三個部位共計六個的主電路端子3。斷路器9係沿著橫方向(y方向)排列配置每個相位的斷路機構部91a至91c(總稱斷路機構部91)，該斷路機構部91a至91c係使與上下的各個主電路端子3進行電性連接的連接端子92朝向盤側殼體8突出，並於內部收容開閉器、消弧室等。此外，為了進行拉出動作，而設置有省略圖示的移動用的車輪等。

如此構成的斷路器室的充電部(高壓部)係分類成母線、連接(電纜)、斷路器等單元，且例如，各自藉由如包圍主電路端子3之側方側的筒狀的絕緣襯套(bushing)2的隔板而劃分。並且，運轉中會由斷路器9與盤側殼體8來覆蓋(封閉)充電部，所以不會有任何問題。然而，當將斷路器9等拉出至測試位置時，甚至進一步使之往盤外移動的情形下，會使盤側殼體8側的充電部的主電路端子3的正面部分直接突出。因此，如先前技術的說明，要因應斷路器9的拉出，設置覆蓋主電路端子3之正面的防護閘門4。

如此，用以隨著斷路器9的移動、使防護閘門4驅動，如圖3A、圖3B所示，藉由臂部85、連桿86及板件95來形成閘門驅動機構，其中，該臂部85係具有形成於盤側殼體8的銷件85p，而該板件95係形成於斷路器9側。在將斷路器9拉出至測試位置的狀態(圖3A)中 ，防護閘門4係遮擋絕緣襯套2的開口2a，使主電路端子3的連接面3fc配置於從外部觀看不到的位置。也就是，構成為：即便因維護等使斷路器9被拉出至盤側殼體8之外部的情形，人員也無法接觸到成為充電部的主電路端子3。

另一方面，當使斷路器9往連接位置移動時，配置於斷路器9的板件95會將配置於盤側殼體8的臂部85的銷件85p推升，藉此使臂部85的盤側殼體8側的前端部85e上昇。由於臂部85的前端部85e係插入在連桿86，所以隨著前端部85e的上昇，與連桿86連動的防護閘門4會往上方移動，藉此防護閘門4係往使開口2a部分開放之側移動。藉此，斷路器9的連接端子92未接觸於防護閘門4，而可移動至連接位置(連接端子92與主電路端子3連接的位置)。

在上述構成的基礎下，說明實施型態1的防護閘門4。如圖1A、圖1B所示，防護閘門4係由絕緣壁部42、及金屬板部41構成，該絕緣壁部42係配置於與主電路端子3的連接面3fc相向側，該金屬板部41係沿著相對於絕緣壁部42遠離連接面3fc的方向隔著間隙4s而配置。絕緣壁部42係使用固定螺絲45與間隔件(spacer)46固定於金屬板部41。間隔件46係承擔於金屬板部41與絕緣壁部42之間設置間隙4s的作用。

此處，當在絕緣物(與絕緣壁部42相對應)的背後設置接地金屬作為複合材時，如先前技術所說明般會形成為背後電極，因此當發生經由絕緣物的表面進行放電的沿表面放電時，放電變的容易擴散，絕緣特性會比絕緣物單體時還降低。相對於此，如本案般使用固定螺絲45及間隔件46而設置間隙4s，藉此消除位於絕緣壁部42之背後的電極的影響來獲得屏障絕緣的效果。另外，在可從主電路端子3觀得金屬板部41的位置關係中，因為屏障絕緣效果受到影響，必須將絕緣壁部42設定為可將金屬板部41包含在yz面內。

另外，就絕緣距離Li而言，會根據額定電壓而變動，若在例示的24kV等級中有220mm，即便僅有金屬板亦發揮作為防護閘門功能。如本案般，採用使用了絕緣壁部42的防護閘門4，藉此可使絕緣距離Li(連接面3fc與絕緣壁部42之表面4fi間的距離)比220mm更短。也就是，縮短相對於防護閘門4之連接面3fc的總突出量(絕緣距離Li＋閘門厚度t4)，將斷路器室的厚度(x方向的長度)薄化，藉此可小型化地形成封閉式配電盤1。

另外，就用以發揮上述效果之絕緣壁部42與金屬板部41之間的距離(間隔G4)而言沒有特別限制，只要形成為間隙4s係涵蓋主電路端子3從絕緣襯套2之開口2a露出的區域即可。然而，若考慮金屬板部41與絕緣壁部42之線膨脹係數之差、及隨著封閉式配電盤1之設置環境下的溫度變化的尺寸變動、或者是製造上的尺寸誤差，間隔G4設定為5mm以上為佳。不言而喻沒有上限的限制，惟從小型化的觀點，亦即就抑制從作為防護閘門4之距離連接面3fc的總突出量的觀點而言，設定為10mm以下為較佳。

此外，關於絕緣壁部42適合的厚度會根據電壓等級、材料的絕緣破壞電壓值而不同。然而，實際上，若是以被稱為BMC(塊狀模料，Bulk Molding Compound)、SMC(片狀模塑料，Sheet Molding Compound)的將不飽和聚酯樹脂為主要成分之材料所形成的板材，則從確保絕緣性、以及機械性強度的觀點來看，1.6mm以上者為佳。另一方面，為了輕量化、特別是為了便於使用與上述移動動作之機械性連動的閘門驅動機構的閘門動作，3mm以下者為佳。

另外，在本例中，係以假設直線移動的防護閘門4來揭示，所以在絕緣壁部42、金屬板部41之覆蓋開口2a的部分的xz面內的形狀(從側面觀看時的剖面形狀)係以平坦的情形來進行說明，惟不侷限於此。例如，即使因應專利文獻所示般的旋轉移動，形成圓弧狀、或曲面狀，亦可獲得同樣的功效。

實施型態2． 在上述實施型態1中，係就利用板材形成防護壁部之例進行說明。在本實施型態2中，係就利用具有可撓性的片材來形成防護壁部之例進行說明。圖4A、圖4B係用以說明實施型態2之防護閘門及使用該防護閘門的封閉式配電盤之構成的圖式，並與說明實施型態1所使用的圖1A同樣地為對應於圖2中B-B線段的剖視圖，圖4A係與對應於防護閘門覆蓋主電路端子之狀態下的主電路端子一併顯示的剖視圖，而圖4B係將圖4A的防護閘門部分放大、並使之沿著逆時針方向旋轉90°後的剖視圖。另外，在本實施型態2中，就與實施型態1所說明的同樣部分係標示相同的符號，且援用實施型態1所使用的圖2、圖3A、圖3B。

如圖4A、圖4B所示，實施型態2的防護閘門4係形成與由具有可撓性之片材所構成的絕緣壁部42之間的間隙4s，因此在xz面的形狀(從側面觀看時的剖視形狀)係使用ㄈ字型(弓型)的金屬板部41。此時，金屬板部41的形狀係對齊從兩端部4j豎起的兩翼部41w的豎起量，而將主體部41m設為平坦，且可在兩端部41j直接固定絕緣壁部42。

藉此，將具有可撓性之片材拉伸跨及兩端部41j的一端至另一端並加以固定以構成絕緣壁部42，藉此沒有使用固定螺絲、間隔件等，就可在與x方向成垂直的面內容易地固定地保持間隔G4。因此，相較於使用板材的實施型態1可容易地進行組裝。

並且，絕緣壁部42係採用PET(Polyethylene Terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)之例如為厚度0.188mm之片材。在該情形亦確保與實施型態1同樣的絕緣性能。而且，比板材更耐機械性衝擊，所以可將絕緣壁部42的厚度減少而實現輕盈的閘門構造。藉由輕量化可使閘門驅動的負荷進一步降低，不用使用複雜的驅動機構、或者動力輔助就可使之驅動。

此外，片材具有伸縮性，所以組裝時不易損壞、或強化抗外部衝擊能力，而形狀亦可容易變更。因此，不僅可對應平板的形狀、亦可使用模具來設成彎曲、或凹陷的形狀。藉此，可不僅藉由藉由金屬板部41之構造的變更來考慮安裝方法，還可藉由絕緣壁部42側之形狀的變更來考慮安裝方法，相較於使用板材的情形，還提升了配置時的自由度。

變形例 在上述例中，金屬板部41係設成為剖視形狀呈ㄈ字狀之弓的形狀，且金屬板部41係設成為與絕緣壁部42隔開間隙4s而配置，惟不限於此。例如，亦可相反地將金屬板部41設為平板，而將板材、或者片材彎曲而形成的絕緣壁部42予以安裝至金屬板部41，藉此在與金屬板部41之間形成間隙4s。

本案記載有各種例示的實施型態及實施例，惟一種或複數種實施型態所記載之各種特徵、態樣以及功能並不限於特定的實施型態之適用，而是可單獨或以各種的組合來適用於實施型態。因此，未例示之無數種變形例係設想為在本案說明書所揭示之技術範圍內。例如，包含將至少一個構成要素改變之情況、追加之情況或省略之情況，進一步亦包含將至少一個構成要素抽離，與其他實施型態的構成要素組合的情況。

例如，以三相三線式24kV的封閉式配電盤1來揭示，但不限於此，而亦可適用於不同相線型、不同電壓等級。再者，亦可適用於直流。此外，絕緣壁部42的材料，亦不限於揭示的材料，可考慮絕緣破壞電壓、及耐候性等來適當變更。此外，在封閉式配電盤1中，一般而言為沿著水平方向拉出斷路器9的構造，但不限於此。例如，只要於因應檢查、修理等的需求而解除斷路器9與主電路端子3之連接(對應於本例的拉出)時，可解開充電部之封閉的構造，就可適用。

如以上方式，根據各實施型態的防護閘門4，係使封閉式配電盤1中的斷路器9相對於盤側殼體8被拉出時，覆蓋盤側殼體8之主電路端子3者，該防護閘門4係構成為具備：於覆蓋主電路端子3時與主電路端子3(連接面3fc)相向的絕緣壁部42、以及在相對於絕緣壁部42遠離主電路端子3之側隔開間隙4s而配置的金屬板部41。藉此，可確實地兼顧絕緣距離Li的縮短與漏電流的抑制，且形成小型且高可靠性之封閉式配電盤1。

若間隙4s的間隔G4為5mm以上、且10mm以下的範圍內，則未特別要求嚴謹的尺寸精密度，且即使尺寸隨著溫度變化而變動，仍可確實地確保間隙4s，並可確實地縮短絕緣距離Li。

若間隙4s構成為：形成遍及於涵蓋對應於絕緣襯套2的開口2a之部分的區域(該絕緣襯套2係劃分主電路端子3之周圍)，就可確實地絕緣。

若金屬板部41的剖視形狀係呈弓型，且利用被拉伸跨及在弓型之(兩端部41j的)一端至另一端的可撓性片材來構成絕緣壁部42，就可容易地製造具有間隙4s的構造。再者，重量輕且不易受到機械性損壞，提升耐用性。

即使於絕緣壁部42設置有用以形成間隙4s的彎曲部，亦可容易地製造具有間隙4s的構造。

此外，根據各實施型態的封閉式配電盤1係具備：上述的防護閘門4；於正面側配置有主電路端子3、且相對於主電路端子3在背面側連接有母線、及負荷配線的盤側殼體8；與盤側殼體8的正面側相向，並構成為拉出自如的斷路器9；以及於將斷路器9從盤側殼體8拉出時，使防護閘門4驅動至覆蓋主電路端子3的位置的閘門驅動機構(由臂部85、連桿86、及板件95所形成，其中臂部85係具有銷件85p)，因此小型且提高可靠性。

1:封閉式配電盤 2:絕緣襯套 2a:開口 3:主電路端子 3fc:連接面 4:防護閘門 4fi:表面 4s:間隙 8:盤側殼體 9:斷路器 41:金屬板部 41m:主體部 41w:兩翼部 41j:兩端部 42:絕緣壁部 45:固定螺絲 46:間隔件 85:臂部(閘門驅動機構) 85e:前端部 85p:銷件(閘門驅動機構) 86:連桿(閘門驅動機構) 91,91a,91b,91c:斷路機構部 92:連接端子 95:板件(閘門驅動機構) G4:間隔 Li:絕緣距離 t4:閘門厚度

圖1A與圖1B分別為用以說明實施型態1之防護閘門之構成的與主電路端子一起顯示的剖視圖、以及將防護閘門部分放大後的剖視圖。 圖2為用以顯示實施型態1的防護閘門、及搭載防護閘門的封閉式配電盤之構成、並顯示裁切斷路器室部分的一部分後的立體圖。 圖3A與圖3B為用以說明實施型態1的防護閘門、及搭載防護閘門的封閉式配電盤之動作之分別顯示將斷路器拉出的狀態、及設置於連接位置時的狀態的立體圖。 圖4A與圖4B分別為用以說明實施型態2之防護閘門之構成的與主電路端子一併顯示的剖視圖、以及將防護閘門部分放大後的剖視圖。

4:防護閘門

4fi:表面

4s:間隙

41:金屬板部

42:絕緣壁部

45:固定螺絲

46:間隔件

G4:間隔

t4:閘門厚度

Claims (6)

1. 一種防護閘門，係使封閉式配電盤中的斷路器相對於盤側殼體被拉出時，覆蓋前述盤側殼體的主電路端子者，該防護閘門係具備：絕緣壁部，係於覆蓋前述主電路端子時與前述主電路端子相向；以及金屬板部，在相對於前述絕緣壁部遠離前述主電路端子之側隔開間隙而配置，其中前述金屬板部的剖視形狀係呈弓型；且利用被拉伸跨及在前述弓型之一端至另一端的可撓性片材來構成前述絕緣壁部。
2. 如請求項1所述之防護閘門，其中，前述間隙的間隔為5mm以上、10mm以下的範圍內。
3. 如請求項1所述之防護閘門，其中，前述間隙係形成遍及於涵蓋對應於絕緣襯套的開口之部分的區域，該絕緣襯套係劃分前述主電路端子之周圍。
4. 如請求項2所述之防護閘門，其中，前述間隙係形成遍及於涵蓋對應於絕緣襯套的開口之部分的區域，該絕緣襯套係劃分前述主電路端子之周圍。
5. 如請求項1至4中任一項所述之防護閘門，其中，於前述絕緣壁部設置有用以形成前述間隙的彎曲部。
6. 一種封閉式配電盤，係具備：請求項1至5中任一項所述之防護閘門； 前述盤側殼體，係於正面側配置有前述主電路端子、且相對於前述主電路端子在背面側連接有母線、及負荷配線；前述斷路器，係與前述盤側殼體的前述正面側相向，並構成為拉出自如；以及閘門驅動機構，係於將前述斷路器從前述盤側殼體拉出時，使前述防護閘門驅動至覆蓋前述主電路端子的位置。

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