JP4395183B2

JP4395183B2 - 配電用開閉装置

Info

Publication number: JP4395183B2
Application number: JP2007262245A
Authority: JP
Inventors: 秀樹増原; 易蔵柴田; 康博川村
Original assignee: 株式会社日立エレクトリックシステムズ
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2025-01-20
Also published as: JP2008067596A

Description

本発明は遮断器、変流器および零相変流器を直列に配置して構成した配電用開閉装置に関する。

良く知られているように、配電用開閉装置は遮断器、変流器（計器用変流器）および零相変流器を直列に配置して構成されている。遮断器としては真空遮断器が用いられ、通常サージアブソーバが設けられている。

このような配電用開閉装置はユニット構成にして台車に搭載して受配電盤に収納するようにしている。台車を移動あるいはユニットをレール上で移動させることによって電源側導体と負荷側導体に接離自在に構成されている。このような配電用開閉装置は、例えば、下記の特許文献１，２に記載されている。

実開平７−１１８１３号明細書特開２００３−１８９４２２号公報

従来技術の配電用開閉装置は遮断器の負荷側に零相変流器を配置している。このため、零相変流器の電源側にある遮断器を含む遮断器側の地絡検出を行えず信頼性が低下するという問題点を有する。

本発明の目的は遮断器を含めた負荷側全体の地絡保護ができ保護範囲を拡大して信頼性を向上させることができる配電用開閉装置を提供することにある。

本発明の特徴とするところは、遮断器、変流器および零相変流器が受配電盤に収納され、前記遮断器が電源側導体および負荷側導体と接離自在に構成された配電用開閉装置において、
前記零相変流器は前記遮断器の電源側に配置され、前記変流器は負荷側に配置されており、
前記遮断器、変流器および零相変流器がユニットとして構成され、台車に搭載されて受配電盤に収納され、垂直方向に並列した電源側端子および負荷側端子とがそれぞれ前記電源側導体および前記負荷側導体に接離自在に構成されて、前記遮断器に水平に取付けられ、前記電源側端子を囲んで前記零相変流器が、そして前記負荷側端子を囲んで前記変流器が配置され、前記電源側端子および前記負荷側端子とが取付けられた側を前記台車の後側とし、反対方向を前側としたときに、前記台車の前側に前記遮断器が、そして前記台車の後側に垂直方向に並列して前記零相変流器および前記変流器が配置され、前記台車が移動操作されて前記電源側端子および前記負荷側端子とがそれぞれ前記電源側導体および前記負荷側導体から水平方向に接離される配置構成を備え、前記台車に該台車から垂直方向に固定された２本の垂直フレームが設けられ、該２本の垂直フレームの上下方向の一方側に零相変流器取付金具が、そして他方側に変流器取付金具が設けられ、前記零相変流器取付金具に前述した配置の前記零相変流器が取り付けられ、前記変流器取付金具に前述した配置の前記変流器が取り付けられることおよび取除かれることにある。

本発明の他の特徴とするところは、遮前記零相変流器は、１個の鉄心で前記遮断器の３相の前記電源側端子を囲むレーストラック形状のレーストラック型零相変流器として構成されることにある。

本発明は遮断器の電源側に零相変流器を配置しているので、遮断器を含めた負荷側全体の地絡保護を行えるので保護範囲が拡大し信頼性を向上させることができる。

配電用開閉装置は遮断器、変流器および零相変流器をユニット構成し台車に搭載して受配電盤に収納される。ユニットは台車の移動によって電源側導体および負荷側導体と接離自在に構成されている。零相変流器は遮断器の電源側に配置され、また、変流器は遮断器の負荷側に配置されている。零相変流器は１個の鉄心で遮断器の３相電源側端子を囲うレーストラック型零相変流器が用いられる。ユニットはサージアブソーバを備えている。

図１に本発明の一実施例を示す。図１は全体構成を示す側面図で、２台の配電用開閉ユニットを上下方向に段積みした例を示している。

図１において、受配電盤１は仕切板２により仕切られ、図示右側の前面側が遮断器室３を形成し、図示左側の裏面側がケーブル室４を形成している。受配電盤１の前面側にはハンドル６を有する扉５が設けられている。扉５には２個の地絡（過電流）保護リレー７ａ、７ｂが取り付けられている。

遮断器室３には仕切板２に固定された２枚の支持板８ａ、８ｂが配置されている。２台の配電用開閉ユニット９ａ、９ｂは支持板８ａ、８ｂに載置されている。配電用開閉ユニット９は零相変流器（ＺＣＴ）１０、真空遮断器（ＶＣＢ）１１、変流器１２および外雷サージから保護するためにサージアブソーバ（ＳＡ）１３から構成されている。真空遮断器（ＶＣＢ）１１は遮断部（真空バルブ）１１ａと操作部１１ｂで構成されている。なお、遮断器室３には受配電盤１の外部と電気的に接続する端子台が設けられているが、図示を省略している。

２台の配電用開閉ユニット９ａ、９ｂはそれぞれ台車１４に搭載されている。配電用開閉ユニット９ａ、９ｂは前面側に制御器具１５が取付けられ、また、配電用開閉ユニット９を前面方向（図示右方向）に引出す取手１６が設けられている。配電用開閉ユニット９ａ、９ｂは図示の状態ではロックピン（図示せず）により固定されており、前面方向に引出す際にはロックピンを外して取手１６を引くことになる。

２台の配電用開閉ユニット９ａ、９ｂを構成する零相変流器（ＺＣＴ）１０、真空遮断器（ＶＣＢ）１１、変流器１２およびサージアブソーバ１３の配置関係は図２に示すようになっている。零相変流器１０、真空遮断器１１および変流器１２が直列に配置され、零相変流器１０は遮断器１１の電源側に配置されている。変流器１２は遮断器１１の負荷側に配置され、また、遮断器１１の負荷側にサージアブソーバ１３が接続されている。

図２に示すように、零相変流器１０の電源側はクリップなどの接続金具１７を介して電源側導体２０に接続され、変流器１２の負荷側は接続金具１７を介して負荷側導体に接続されている。直列に配置されている零相変流器１０、真空遮断器１１および変流器１２はユニット９に取付けられているので、ユニット９を前面方向に引出すと電源側導体２０および負荷側導体との接続が遮断される。
２台の配電用開閉ユニット９ａ、９ｂは上下方向に段積みされ、図示から明らかなように上下方向に隣接する２個のユニット９ａ、９ｂにおける遮断器１１の電源側と負荷側の位置関係が上下対称配置になるように構成されている。また、２個のユニット９ａ、９ｂにおける変流器１２と零相変流器１０の位置関係が上下対称配置となるように構成されている。

ケーブル室４にはモールド絶縁された電源側導体ユニット２０が設けられている。電源側導体ユニット２０は図７に示すように３相の水平導体（銅帯）２１Ｒ，２１S、２１Ｔに３相の垂直導体２２Ｒ，２２S、２２Ｔの同相同士を接続して構成される。垂直導体２２は図８に示すように中央部に凹部が形成され、モールド材２３でモールド絶縁されると上端２２ａと下端２２ｂがモールド材２３から露出するように構成されている。

電源側導体ユニット２０は取付部材２５に取付けられている。取付部材２５は矩形状に形成され仕切板２に取付けられ、内部空間が導体処理室２６を形成する。導体処理室２６にはユニット９ａの零相変流器１０が接続されるブッシング２７とユニット９ｂの零相変流器１０が接続されるブッシング２８が設けられている。ブッシング２７、２８は３相分設けられる。なお、実際にブッシング２７、２８に接続されるのはユニット９ａ、９ｂを構成する遮断器１１の電源側端子である。

ブッシング２７に接続された導体３１は垂直導体２２の上端露出部２２ａに接続され、また、ブッシング２８に接続された導体３２は垂直導体２２の下端露出部２２ｂに接続される。

仕切板２のケーブル室４側にはユニット９ａの変流器１２が接続されるブッシング２９とユニット９ｂの変流器１２が接続されるブッシング３０が設けられている。ブッシング２９、３０も３相分設けられる。ブッシング２９には負荷側導体３３が接続され、ブッシング３０には負荷側導体３４が接続されている。負荷側導体３３、３４は一部図示を省略している。なお、実際にブッシング２９、３０に接続されるのはユニット９ａ、９ｂを構成する遮断器１１の負荷側端子である。

仕切板２の下部に４００ｍｍ程度の点検口（角穴）３５が穿設されている。点検口３５は仕切板２にボルトで取付けられたポリエステル樹脂などで形成された蓋板３６で蓋されている。また、ケーブル室４の天井板にも角穴の点検口３７が穿設されており、蓋板３８で蓋されている。

さて、配電用開閉ユニット９は図３〜６のように構成されている。図３はユニット９を前面側から見た斜視図、図４はユニット９を裏面側から見た斜視図、図５は図４からユニット９のフレームを取外した斜視図、図６はユニット９の分解斜視図である。

図３〜６において、ユニット９は真空遮断器１１の前面に棒状取手１６が取付けられている。真空遮断器１１の遮断部１１ａと操作部１１ｂは台車１４の前側に搭載されている。遮断部１１ａは３個の絶縁筒で形成されている。台車１４は４個の車輪３９を備えている。

遮断器１１の操作部１１ｂの両側に固定された垂直フレーム４０にカバー４２が施されている。カバー４２は上端と下端が逆方向に水平に折曲されている。器具取付板４１は垂直フレーム４０に固着されており、器具取付板４１に制御器具１５が取付られている。

台車１４の後側に２本の垂直フレーム４３が固定されており、垂直フレーム４０と垂直フレーム４３は連結フレーム４４で連結されている。サージアブソーバ取付金具４５は連結フレーム４４に固定されている。３個のサージアブソーバ１３は取付金具４５に取付けられている。

遮断器１１の遮断部１１ａには図４、図５に示すように、上側に３個の電源側端子４７と下側に３個の負荷側端子４８が水平に取付けられている。２本の垂直フレーム４３の上側には零相変流器取付金具４６が設けられている。零相変流器１０は１個の鉄心で遮断器１１の３相電源側端子４７を囲うレーストラック型零相変流器で、零相変流器取付金具４６にボルト締めにて取付けられる。

２本の垂直フレーム４３の下側には変流器取付金具４９が設けられている。変流器１２は遮断器１１の３相負荷側端子４８における２相の負荷側端子４８に配置され、変流器取付金具４９に取付けられている。２本の垂直フレーム４３、連結フレーム４４、取付金具４５、４６、４８などを取除くと図５に示すような機器配置となり、また、分解すると図６のようになる。

本発明の配電用開閉装置はこのように構成されているが、遮断器、変流器および零相変流器を受配電盤に収納し、遮断器が電源側導体および負荷側導体と接離自在に構成され、遮断器の電源側に零相変流器を配置しているので、遮断器を含めた負荷側全体の地絡保護を行えるので保護範囲が拡大し信頼性を向上させることができる。

また、上述の実施例は遮断器、変流器および零相変流器をユニット構成にしているので、コンパクト化することができる。

なお、上述の実施例は遮断器の電源側に零相変流器を配置しているが、変流器と零相変流器の両者を遮断器'の電源側に配置してもよいことは勿論のことである。また、零相変流器はレーストラック形でなく楕円形あるいは円形でもよく、また、遮断器の電源側端子の各相に計器用変流器を３個配置して３相合成出力により零相電流を検出するようにしても良いことは明らかなことである。

また、上述の実施例は遮断器が真空遮断器の例を挙げているが、空気遮断器、油圧遮断器、ガス遮断器などでも同様な効果が得られることは勿論のことである。

さらに、電源側導体ユニットはモールド絶縁して構成しているが、ケーブル、絶縁電線、粉体焼付被覆絶縁、熱収縮チューブ絶縁などであっても良いことは明らかなことである。

図９に本発明の他の実施例を示す。図９の実施例は直列に配置されている零相変流器１０、真空遮断器１１および変流器１２をユニット化せずに受配電盤１に分散配置した概略接続図を示している。

図９は真空遮断器１１の電源側と負荷側に接続金具１７を配置し、遮断器１１だけを電源側導体２０および負荷側導体から接離するようにしたものである。このように零相変流器１０、遮断器１１および変流器１２を分散配置して構成しても実施例１と同様な効果が得られる。

図１０に本発明の他の実施例を示す。図１０の実施例は受配電盤１の遮断器室３を前面側にスライドできる構成にして点検スペース５０確保するようにしたものである。遮断器室３のスライドは、例えばガイドレールによって構成できる。点検スペース５０に入るには遮断器室３を引出すことにより天井板に形成される点検口５１および仕切板２の下部に設けた点検口３５を利用する。

複数の受配電盤を列盤構成にした場合には図１１に示すような点検スペース（点検通路）５０が形成される。なお、列盤全体に亘り点検通路５０を形成しているが、列盤中の点検の必要な受配電盤のみを引き出して点検通路５０を形成することもできる。

図１０の実施例は、受配電盤の点検が必要となった場合に、必要な点検スペースが受配電盤内に確保できるので、受配電盤背面および側面の点検スペースが不要となり、受配電盤背面および側面を建屋壁面などに寄せて据え付けることが可能となり、据付面積を縮小できる効果がある。特に、複数の受配電盤を列盤構成にした場合に有効である。

本発明の一実施例を示す全体構成側面図である。本発明による配電用開閉ユニットの概略接続図である。本発明による配電用開閉ユニットの前面側から見た斜視図である。本発明による配電用開閉ユニットの裏面側から見た斜視図である。図４からフレームを取外した斜視図である。本発明による配電用開閉ユニットの分解斜視図である。本発明による絶縁導体ユニットの一例構成図である。本発明による絶縁導体ユニットの一例構成断面図である。本発明の他の実施例を示す配電用開閉ユニットの概略接続図である。本発明の他の実施例を示す構成図である。図１０に示す他の実施例の説明図である。

符号の説明

１…受配電盤、２…仕切板、３…遮断器室、４…ケーブル室、５…扉、６…ハンドル、８…支持板、９…配電用開閉ユニット、１０…零相変流器、１１…真空遮断器、１２…変流器、１３…サージアブソーバ、２０…電源側導体ユニット、１４…台車、４７…遮断器電源側端子、４８…遮断器負荷側端子。

Claims

遮断器、変流器および零相変流器が受配電盤に収納され、前記遮断器が電源側導体および負荷側導体と接離自在に構成された配電用開閉装置において、
前記零相変流器は前記遮断器の電源側に配置され、前記変流器は負荷側に配置されており、
前記遮断器、変流器および零相変流器がユニットとして構成され、台車に搭載されて受配電盤に収納され、垂直方向に並列した電源側端子および負荷側端子とがそれぞれ前記電源側導体および前記負荷側導体に接離自在に構成されて、前記遮断器に水平に取付けられ、前記電源側端子を囲んで前記零相変流器が、そして前記負荷側端子を囲んで前記変流器が配置され、前記電源側端子および前記負荷側端子とが取付けられた側を前記台車の後側とし、反対方向を前側としたときに、前記台車の前側に前記遮断器が、そして前記台車の後側に垂直方向に並列して前記零相変流器および前記変流器が配置され、前記台車が移動操作されて前記電源側端子および前記負荷側端子とがそれぞれ前記電源側導体および前記負荷側導体から水平方向に接離される配置構成を備え、前記台車に該台車から垂直方向に固定された２本の垂直フレームが設けられ、該２本の垂直フレームの上下方向の一方側に零相変流器取付金具が、そして他方側に変流器取付金具が設けられ、前記零相変流器取付金具に前述した配置の前記零相変流器が取り付けられ、前記変流器取付金具に前述した配置の前記変流器が取り付けられることおよび取除かれること
を特徴とする配電用開閉装置。
請求項１において、前記零相変流器は、１個の鉄心で前記遮断器の３相の前記電源側端子を囲むレーストラック形状のレーストラック型零相変流器として構成されることを特徴とする配電用開閉装置。
請求項１において、前記変流器は、前記遮断器の３相の前記負荷側端子における２相の負荷側端子に配置されることを特徴とする配電用開閉装置。
請求項１において、前記遮断器に他の２本の垂直フレームが設けられ、該連続フレームに前記サージアブソーバ取付金具が設けられ、前記２本の垂直フレームと前記他の２本の垂直フレームを、対応してそれぞれ連結する連結フレームを設け、該サージアブソーバ取付金具にサージアブソーバが取り付けられて、前記遮断器の負荷側に該サージアブソーバが接続されていることを特徴とする配電用開閉装置。
請求項１において、前記遮断器は真空遮断器であることを特徴とする配電用開閉装置。
請求項１において、前記電源側導体は水平導体と垂直導体とが組合わされて絶縁されて絶縁導体ユニット構成にされたことを特徴とする配電用開閉装置。
請求項１において、２台の前記ユニットが上下方向に段積みされることを特徴とする配電用開閉装置。
請求項１において、前記零相変流器は前記遮断器の電源側に配置され、前記変流器は負荷側に配置されることに代えて、前記零相変流器および変流器の両者を前記遮断器の電源側に配置したこと
を特徴とする配電用開閉装置。