(57)【要約】【課題】本考案の目的は、高い電圧に耐え得る総合的に協調が取れた受電装置およびその受電装置の設置方法を提供することである。【解決手段】本考案の受電装置は、過電圧防護器、耐雷トランス、ブレーカ、筐体、搭載部、碍子、セパレータ部、パイプを備える。筐体は、ブレーカ、過電圧防護器、耐雷トランス、搭載部、碍子、セパレータ部、パイプを収納している。搭載部は、絶縁体のみで形成され、ブレーカと過電圧防護器とを搭載する。碍子は、ねじ部分を除き絶縁体のみで形成され、搭載部を筐体の内部に固定する。セパレータ部は、絶縁体のみで形成され、少なくともブレーカと筐体との間、および過電圧防護器と筐体との間に配置される。パイプは、絶縁体のみで形成され、筐体と搭載部の間の屋外側のケーブルを覆う。【選択図】図５
0003141491.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
過電圧防護器と、
耐雷トランスと、
ブレーカと、
前記ブレーカ、前記過電圧防護器、前記耐雷トランスを収納する筐体と、
絶縁体のみで形成され、前記ブレーカと前記過電圧防護器とを搭載する搭載部と、
ねじ部分を除き絶縁体のみで形成され、前記搭載部を前記筐体の内部に固定する碍子と、
絶縁体のみで形成され、少なくとも前記ブレーカと前記筐体との間、および前記過電圧防護器と前記筐体との間に配置されるセパレータ部と、
絶縁体のみで形成され、前記筐体と前記搭載部の間の屋外側のケーブルを覆うパイプと、
を備える受電装置。
【請求項２】
請求項１記載の受電装置であって、
前記セパレータ部は、絶縁体の固定具を用いて、前記搭載部に固定されている
ことを特徴とする受電装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の受電装置であって、
前記搭載部の前記筐体に固定されている側に、前記過電圧防護器および前記ブレーカを前記搭載部に固定している固定具が露出していない
ことを特徴とする受電装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の受電装置であって、
前記筐体の外部に、絶縁体のみで形成され、屋外側のケーブルを覆うボックス
も備える受電装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、耐雷対策を施した受電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
雷の性質や過電圧防護技術については、非特許文献１に紹介されている。以下には、本考案を理解する上で必要な背景技術を簡単に説明する。図１に、雷によって生じる電圧または電流の変化の様子Ｓ（ｔ）を示す。雷が直撃した場合には、一般に波高値が数十ｋＡの電流が流れる。また、誘導雷の場合には、波高値が数ｋＶの電圧が生じる。縦軸は電圧または電流を示している。
図２は、近くの避雷針や木などに雷が落ちた場合の、屋内の機器への影響を説明するための図である。建物の近く（または建物の避雷針）に雷が落ちた場合、その近傍の電位が上昇する。例えば、波高値が１００ｋＡの雷が接地抵抗１Ωの避雷針９１９に落ちると、その近傍では１００ｋＶ（１００ｋＡ×１Ω）の電圧が生じる。この近傍に接地された電力ケーブルがあると、放電管９１１、９１２を介して雷による電流が電力用の導線９０１、９０２に流れ込んでしまう。そして、屋内側に進んだ雷による電流によって屋内の機器が損傷してしまう。また、屋外側に進んだ雷による電流は、同じ電力線につながっている他の家屋内の機器にも影響を与えてしまう。なお、図２の点線の矢印は雷による電流の流れを示しており、一点鎖線は避雷針近傍の電位の様子を示している。
【０００３】
この問題を解決する方法として、耐雷トランスを用いる方法がある。図３は、耐雷トランスを用いた場合の配線の様子を示す図である。受電装置９００は、過電圧防護器９１０、ブレーカ９４０、耐雷トランス９２０、筐体９５０を備えている。また、耐雷トランス９２０は、１次側コイル９２１、２次側コイル９２２から構成されている。雷による電流はコモンモード（２つの導線９０１、９０２に共通に流れる電流）なので、耐雷トランス９２０によって屋内（導線９３１、９３２）への侵入を防ぐことができる。一般的には、雷による電流を１／１００以下に抑えることができる。
【非特許文献１】木島均著、「接地と雷防護」、初版、コロナ社刊、社団法人電子情報通信学会編、平成14年4月5日、pp.1-54．
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
図４は、従来の受電装置の機能構成を示す図である。受電装置９００は、過電圧防護器９１０、耐雷トランス９２０、ブレーカ９４０、搭載部９７０、碍子９７５、筐体９５０を備えている。搭載部９７０は板状であり、過電圧防護器９１０やブレーカ９４０などが搭載され、碍子９７５によって筐体９５０から電気的に絶縁されている。また、搭載部９７０に電力メータ９６０も搭載している場合もある。電力は、屋外側から供給され、導線９０１、９０２を伝わって、耐雷トランス９２０の１次側コイル９２１から２次側コイル９２２側に伝えられ、屋内側の導線９３１、９３２に伝えられる。本来、このような受電装置９００の耐雷特性を考える場合、受電装置９００全体を考慮して検討すべきである。しかし、通常は個々の構成品ごとに販売されるため、個々の構成品の特性に着目した検討しか行われていない。そのため、総合的な協調が取れておらず、耐電圧の弱い箇所で絶縁破壊が生じる。例えば、１００ｋＶの電圧に耐え得る耐雷トランス９２０を用いたとしても、従来の構成品を組み合わせただけでは（個々の構成品の特性を向上させただけでは）、３０ｋＶ程度を超えると、各部で絶縁破壊が生じていた。
【０００５】
本考案は、このような問題に鑑みてなされたものであり、高い電圧に耐え得る総合的に協調が取れた受電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案の受電装置は、過電圧防護器、耐雷トランス、ブレーカ、筐体、搭載部、碍子、セパレータ部、パイプを備える。筐体は、ブレーカ、過電圧防護器、耐雷トランス、搭載部、碍子、セパレータ部、パイプを収納している。搭載部は、絶縁体のみで形成され、少なくともブレーカと過電圧防護器とを搭載する。碍子は、ねじ部分を除き絶縁体のみで形成され、搭載部を筐体の内部に固定する。セパレータ部は、絶縁体のみで形成され、少なくともブレーカと筐体との間、および過電圧防護器と筐体との間に配置される。パイプは、絶縁体のみで形成され、筐体と搭載部の間の屋外側のケーブルを覆う。
【考案の効果】
【０００７】
本考案の受電装置によれば、受電装置の中で耐電圧の弱い部分を電気的に補強しているので、総合的に協調が取れており、高い電圧に耐え得る。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本考案を説明する。なお、同じ機能を備える構成部には同じ番号を付し、説明を省略する。
【実施例１】
【０００９】
図４に示した受電装置９００に対して、高電圧を付加し、絶縁破壊が生じる箇所を調べた。その結果、屋外側のケーブルの引込み口付近、碍子９７５の金属補助部分、筐体９５０と搭載部９７０に搭載している構成品(過電圧防護器９１０やブレーカ９４０)との間などで絶縁破壊が生じやすいことが分かった。
図５に、実施例１の受電装置の機能構成例を示す。受電装置１００は、過電圧防護器９１０、耐雷トランス１２０、ブレーカ９４０、筐体９５０、搭載部１７０、碍子１７５、セパレータ部１８０、パイプ１９０を備える。筐体９５０は導電性であり、ブレーカ９４０、過電圧防護器９１０、耐雷トランス１２０、搭載部１７０、碍子１７５、セパレータ部１８０、パイプ１９０を収納している。耐雷トランス１２０は、例えば、１次側コイル１２１をモールドすることで１００ｋＶの電圧に耐え得る用にすればよい。搭載部１７０は、絶縁体のみで形成され、少なくともブレーカ９４０と過電圧防護器９１０とを搭載する。また、搭載部１７０には、電力メータ９６０も搭載してもよい。碍子１７５は、ねじ部分を除き絶縁体のみで形成され、搭載部１７０を筐体９５０の内部に固定する。セパレータ部１８０は、絶縁体のみで形成され、少なくともブレーカ９４０と筐体９５０との間、および過電圧防護器９１０と筐体９５０との間に配置される。なお、セパレータ部１８０は、絶縁体の固定具１８１を用いて、搭載部１７０に固定してもよい。固定具１８１とは、例えば、絶縁体のビスなどである。パイプ１９０は、絶縁体のみで形成され、筐体９５０と搭載部１７０の間の屋外側のケーブル９０３を覆う。屋外側のケーブル９０３には、導線９０１、９０２が収納されている。筐体９５０の外部に、絶縁体のみで形成され、屋外側のケーブル９０３を覆うボックス１９５を備えてもよい。
【００１０】
本実施例の受電装置は、絶縁破壊が生じやすい部分を補強しているため、耐雷特性として調和が取れており、高電圧に耐え得る。
【実施例２】
【００１１】
実施例1では、受電装置の機能構成を一般的に示した。本実施例では、単相３線式（１００Ｖ／２００Ｖ）の受電装置をより具体的に示す。図６は、実施例２の受電装置の内部を正面から見た図である。図７は、実施例２の受電装置の内部を側面から見た図である。図７は図６のＡ−Ａから見た図であり、図６は図７のＢ−Ｂから見た図である。
受電装置２００は、過電圧防護器９１０、耐雷トランス１２０、ブレーカ９４０、筐体９５０、搭載部１７０、碍子１７５、セパレータ部１８０、パイプ１９０を備える。筐体９５０は、ブレーカ９４０、過電圧防護器９１０、耐雷トランス１２０、搭載部１７０、碍子１７５、セパレータ部１８０、パイプ１９０などを収納している。耐雷トランス１２０は、例えば、１次側コイル１２１をモールドすることで１００ｋＶの電圧に耐え得る用にすればよい。
【００１２】
搭載部１７０は、絶縁体（例えば、塩ビ板）のみで形成され、少なくともブレーカ９４０と過電圧防護器９１０とを搭載する。また、搭載部１７０には、電力メータ９６０も搭載してもよい。さらに、非常電源用の端子９４４、非常電源用のブレーカ９４５を搭載してもよい。ブレーカ９４０や過電圧防護器９１０などの搭載部１７０に固定される構成部は、固定具９１４によって固定されている。固定具９１４とは、例えば、ビスなどである。また、搭載部１７０の筐体９５０に固定されている側に、固定具９１４は露出していない。例えば、固定部９１４がビスの場合であれば、搭載部１７０に十分な厚さを確保し、ビスを留める穴を貫通させないようにしている。あるいは、搭載部１７０の筐体９５０に固定されている側に、絶縁体の樹脂１７１を塗布してもよい。
【００１３】
碍子１７５は、ねじ部分を除き絶縁体のみで形成され、搭載部１７０を筐体９５０の内部に固定する。一般的な碍子の中には、ねじ部分以外にも金属補助部分を有するものもあるが、碍子１７５はこのような金属を有さないものである。セパレータ部１８０は、絶縁体（例えば、塩ビ板）のみで形成され、少なくともブレーカ９４０と筐体９５０との間、および過電圧防護器９１０と筐体９５０との間に配置される。なお、セパレータ部１８０は、絶縁体の固定具１８１を用いて、搭載部１７０に固定してもよい。固定具１８１とは、例えば、絶縁体のビスなどである。
【００１４】
パイプ１９０は、絶縁体（例えば、絶縁性の樹脂）のみで形成され、筐体９５０と搭載部１７０の間の屋外側のケーブル９０５を覆う。屋外側のケーブル９０５には、導線９０６、９０７、９０８が収納されている。導線９０６、９０７、９０８は、非常用電源からの導線９１６、９１７、９１８とそれぞれ接続されている。また、搭載部１７０と耐雷トランス１２０との間では、導線９０６、９０７、９０８を、ケーブル９０９内に収納してもよい。耐雷トランス１２０の２次コイル側（出力側）は、導線９３６、９３７、９３８を収納したケーブル９３９によって、出力端子１２５までつながっている。
【００１５】
過電圧防護器９１０は、導線９０６と導線９０８との間の過電圧を防護する。筐体９５０の外部に、絶縁体（例えば、絶縁性の樹脂）のみで形成され、屋外側のケーブル９０５を覆うボックス１９５を備えてもよい。
また、受電装置２００を設置する場合には、受電装置２００直近の屋外側のケーブル９０５の配管９９９には絶縁体の配管を用いる。また、配管９９９と筐体９５０との間隔を十分に確保する。
本実施例の受電装置であれば、絶縁破壊が生じやすい部分を補強しているため、耐雷特性として調和が取れており、高電圧に耐え得る。また、実験でも、１００ｋＶに耐え得ることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】雷によって生じる電圧または電流の変化の様子を示す図。
【図２】近くの避雷針や木などに雷が落ちた場合の、屋内の機器への影響を説明するための図。
【図３】耐雷トランスを用いた場合の配線の様子を示す図。
【図４】従来の受電装置の機能構成を示す図。
【図５】実施例１の受電装置の機能構成例を示す図。
【図６】実施例２の受電装置の内部を正面から見た図。
【図７】実施例２の受電装置の内部を側面から見た図。
【符号の説明】
【００１７】
１００、２００、９００  受電装置            １２０、９２０  耐雷トランス
１２１、９２１  １次側コイル                １２２、９２２  ２次側コイル
１２５  出力端子                            １７０、９７０  搭載部
１７１  樹脂                                １７５、９７５  碍子
１８０  セパレータ部                        １８１、９１４  固定具
１９０  パイプ                              １９５  ボックス
９０１、９０２、９３１、９３２、  導線
９０６、９０７、９０８、９１６、９１７、９１８、９３６、９３７、９３８  導線
９０３、９０５、９０９、９３９  ケーブル
９１０  過電圧防護器                        ９１１、９１２、９１３  放電管
９１９  避雷針                              ９４０、９４５  ブレーカ
９４４  端子                                ９５０  筐体
９６０  電力メータ                          ９９９  配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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