(57)【要約】【課題】  高圧盤などのリニューアルにあたり、信頼性を確保しつつ、作業時の停電時間を短縮することが可能な筺体内ユニットを提案する。【解決手段】  筺体内ユニット２１は、既設の筺体１が収納していた機器を撤去して、代わりに搬入される。筺体内ユニット２１は、既設の負荷９、電源１１及び制御部１３に接続される新機器２３1，…，２３Nと、新機器２３1，…，２３Nを収納する機器収納架台２５とを備える。新機器２３1，…，２３Nは、現場での作業の前に、予め相互に接続され、その動作の検査が行われている。そのため、信頼性を確保しつつ、盤自体の撤去が必要でなくなり、費用を抑えることができる。【選択図】  図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
既設の筺体内に搬入される筺体内ユニットであって、
既設の負荷、電源及び制御信号線に接続される新規盤内機器と、
前記新規盤内機器を収納する機器収納架台とを備える筺体内ユニット。
【請求項２】
前記新規盤内機器は複数存在し、前記既設の負荷、電源及び制御信号線は、それぞれ、前記複数の新規盤内機器の少なくとも一つと接続されるものであり、
前記各新規盤内機器は、前記既設の筺体が収納していた既存盤内機器の一つ又は複数と同じ機能を有するものであり、
前記既存盤内機器に代えて前記既設の筺体内に搬入され、前記複数の新規盤内機器と前記既設の負荷、電源及び制御信号線とが接続されることにより、前記既存盤内機器全体と同じ機能を実現する請求項１記載の筺体内ユニット。
【請求項３】
前記複数の新規盤内機器は、前記既設の負荷、電源及び制御信号線と接続される前に、相互に接続され、全体としての動作が調整されることを特徴とする、請求項２記載の筺体内ユニット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、高圧盤などのリニューアルに用いられる筺体内ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧盤・引込盤などをリニューアル（更新）する場合について、従来、盤を完全にリプレースする工法があった（以下、「従来技術１」という。）。また、主機器及び補助機器の陳腐化したものを撤去し、新機器に取り替え、盤内の枠及び銅体のみを流用する工法があった（以下、「従来技術２」という。）。
【０００３】
また、特許文献１には、保守管理を容易にするために、フレーム組みした機器収納架台に、開閉器、トランス、分岐盤などの機器を収納取り付けてユニット化したユニット化電源機器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３９０２２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術１は、実質的には新品に変更するため、品質面を確保することはできる。しかし、旧盤との取り替えに時間がかかり、トータルの価格も高くなる。
【０００６】
また、従来技術２は、必要な機器のみを新機器に取り替えるものであり、環境を考慮したものではある。しかし、部品交換は、導入後２０年程度も経過すれば、メーカーでも修理ができなかったり、構造が変わり互換性がなくなったりする場合も多く、容易に行うことはできない。また、仮に交換できる機器があったとしても、部品が改良されて、例えば小さくなったとしても、これにアダプターを付けるなどして、従来の部品と同じ形状などにして交換せざるを得なかった。そのため、改良された部品の能力を活かすことはできなかった。また、現場では、作業員は、陳腐化した機器を取り外した後、新規機器に取替え、さらに、交換しない旧機器との整合性などの試験を行うことになる。その結果、業務の停止期間を長期化し、品質確保にも問題があった。
【０００７】
また、特許文献１は、同じ機器について、ユニット化すれば省スペース化することを所与の前提として、ユニット化することにより保守管理を容易化できることを示すにとどまるものである。高圧盤などのリニューアルでは、旧機器と新機器という異なる機器を比較する必要がある。特許文献１には、旧機器の使用状態などを考慮することについては、記載も示唆もされていない。
【０００８】
ゆえに、本考案は、高圧盤などのリニューアルにあたり、信頼性を確保しつつ、作業時の停電時間を短縮することが可能な筺体内ユニットを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る考案は、既設の筺体内に搬入される筺体内ユニットであって、既設の負荷、電源及び制御信号線に接続される新規盤内機器と、前記新規盤内機器を収納する機器収納架台とを備えるものである。
【００１０】
請求項２に係る考案は、請求項１記載の筺体内ユニットであって、前記新規盤内機器は複数存在し、前記既設の負荷、電源及び制御信号線は、それぞれ、前記複数の新規盤内機器の少なくとも一つと接続されるものであり、前記各新規盤内機器は、前記既設の筺体が収納していた既存盤内機器の一つ又は複数と同じ機能を有するものであり、前記既存盤内機器に代えて前記既設の筺体内に搬入され、前記複数の新規盤内機器が全体として前記既設の負荷、電源及び制御信号線と接続されることにより、前記既存盤内機器全体と同じ機能を実現するものである。
【００１１】
請求項３に係る考案は、請求項２記載の筺体内ユニットであって、前記複数の新規盤内機器は、前記既設の負荷、電源及び制御信号線と接続される前に、相互に接続され、全体としての動作が調整されることを特徴とするものである。
【００１２】
なお、請求項２に係る考案において、新規盤内機器が実現する機能は、一つ又は複数の既存盤内機器が実現する機能すべてである必要はなく、既存盤内機器の機能のうちシステムに必要となるものと同じ機能を部分的に実現するものであり、複数の新規盤内機器が、全体として、前記既存盤内機器全体とシステムとして同じ機能を有するものであればよい。また、本願各請求項に係る考案は、例えば複数の負荷のそれぞれに対応して複数の筺体内ユニットが多段に収納される場合のように、１つの既設の筺体内において多段積みされる場合に用いられる各筺体内ユニットであってもよい。
【考案の効果】
【００１３】
本願各請求項に係る考案によれば、筺体内ユニットは、既設の筺体を利用し、さらに、既設の負荷、電源、制御信号線（以下、「母線」ともいう。）と接続することにより、盤自体の撤去が必要でなくなり、費用を抑えることができる。さらに、筺体内ユニットは、既存盤内機器が筺体から搬出された後に、既存盤内機器に代えて前記既設の筺体内に搬入されるものである。筺体内ユニットでは、取替え部位（機器）をユニット化しているため、新規盤内機器の相互の接続・調整・検査などの作業を事前に行うことができる。そのため、筺体・母線を除く機器が最新のものとなり、機器の劣化などによる事故の心配がなく、信頼性を確保することができる。このように、ユニット交換による盤は、工場にて全て検査をし、新設盤と同等の性能を有するため、電気的信頼性が上がることとなる。そして、現場の作業は、作業性・安全性に優れ、さらに作業時間を短縮することができる。また、現場での作業スペースは、取替え部位をユニット化しているため、搬入に必要な程度で足りる。
【００１４】
特に、高圧盤などのリニューアル時には、既設の装置は、導入から長期間経過している。そのため、既設の部品と同程度の機能を有する機器は、一般的に、部品の改良により、高性能になり、さらに、大幅に小さく実現されている。しかし、機器は、組み合わせる他の機器の性能により、性能が制限される。すなわち、同様の新たな他の部品と組み合わせるときに高性能な部品として機能できるが、既存の部品と組み合わせても、設置時の機能を実現する以上のことはできない。また、形状も、アダプターなどを使用して設置時のままにする必要がある。本願各請求項に係る考案は、部品改良による機器設置に必要なスペースの減少を利用して筺体内に搬入して作業性・安全性を高めるものであり、さらに、新たな機器と協働させることにより、各部品の改良技術をも活かすことができるようにするものである。この点で、特許文献１記載の技術にあるように、新規に設置する場合に、単にユニット化して省スペースを図るものとは異なる技術である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案に係る筺体内ユニットを用いた更新前の設備の状態を示す概略ブロック図である。
【図２】本考案に係る筺体内ユニットを用いた更新後の設備の状態を示す概略ブロック図である。
【図３】本考案に係る筺体内ユニットを用いた更新の工法の概要を示すフロー図である。
【図４】本考案に係る筺体内ユニットを用いた更新の具体的な一例を示す図であり、負荷が１つの場合について、（ａ）は更新前の状態、（ｂ）は更新後の状態を示し、負荷が２つの場合について、（ｃ）は更新前の状態、（ｄ）は更新後の状態を示す。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下、本考案の実施の形態について詳細に説明する。
【実施例】
【００１７】
まず、図１及び図２を用いて本考案に係る筺体内ユニットについて概説する。
【００１８】
図１は、リニューアル（更新）前の設備の状態を示す概略ブロック図である。筺体１には、扉３が設けられている。扉３には、例えば、計測、計量、保護継電器、操作機器などが設けられている。機器のリニューアル前には、筺体１には、複数の旧機器５1，…，５n（本願請求項の「既存盤内機器」の一例）（以下、添え字は、複数を意味する場合には省略する。）が設置されている。複数の旧機器５を、旧機器群７という。負荷９、電源１１、制御部１３は、それぞれ、旧機器５の少なくとも一つに接続されている。本願では、制御部１３と旧機器５を接続する信号線を制御信号線という。
【００１９】
図２は、リニューアル後の設備の状態を示す概略ブロック図である。筺体３は、既設のものである。図２では、扉５も既設のものを利用する場合を示す。また、負荷７、電源９及び制御部１１との接続（母線）については、既設のものを利用する。
【００２０】
リニューアル時には、筺体３から、図１の旧機器群３を撤去する。そして、図２にあるように、既設の筺体３に、筺体内ユニット１３（本願請求項の「筺体内ユニット」の一例）を搬入し、既設の負荷７、電源９及び制御部１１と接続する。筺体内ユニット１３は、複数の新機器２３1，…，２３N（本願請求項の「新規盤内機器」の一例）と、複数の新機器２３を収納する機器収納架台２５（本願請求項の「機器収納架台」の一例）を備える。各新機器２３は、旧機器５の一つ又は複数と同じ機能を有するものであり、新機器２３全体として、旧機器群３と同じ機能を実現する。
【００２１】
複数の新機器２３は、現場で実装する前に、予め、工場において機器収納架台２５に収納されており、相互に接続され、動作が調整・検査されている。既設の負荷７、電源９及び制御部１１は、新機器２３の少なくとも一つと接続される。この接続作業は、現場では、実質的には、筺体内ユニット１３と接続することとなる。そのため、作業性・安全性に優れ、さらに、工事の期間を短縮することができる。
【００２２】
図３は、本考案に係る筺体内ユニットを用いた老朽更新の工法（以下、「レトロフィット工法」という。）の一例の概要を示すフロー図である。まず、現地調査やヒアリングにより、必要なリニューアルを把握する（ステップＳＴ２１）。続いて、工場では、筺体内ユニット２１を設計し（ステップＳＴ１１）、機器収納架台２５を製造したり新機器２３を入手したりし（ステップＳＴ１２）、機器収納架台２５に新機器２３を収納して相互に接続するなどにより実際に筺体内ユニット２１を組み立てる（ステップＳＴ１３）。工場では、組み立てた筺体内ユニットを検査する（ステップＳＴ１４）。
【００２３】
現場での工事では、筺体１から旧機器群３を撤去し（ステップＳＴ２２）、工場における検査後の筺体内ユニットを実装し（ステップＳＴ２３）、配線を復元して（ステップＳＴ２４）、試運転確認処理を行う（ステップＳＴ２５）。
【００２４】
表１に、従来技術１及び従来技術２と、レトロフィット工法との比較を示す。
【００２５】
まず、取替え時間を比較する。取替え時間は、停電・停止時間であり、短いほどよい。従来技術１では、盤を撤去して、新規盤の搬入・据付という作業が必要である。そのため、完全に新品にすることと同じであり、長時間の停電が必要で、ケーブルの引替えなどの作業も必要になる。また、従来技術２では、必要な機器の撤去・搬入と配線などの作業が必要である。このとき、既存の機器との調整や検査などをする必要があり、取替え時間は配線処理などに加えた時間が必要である。それに対し、レトロフィット工法では、機器を撤去し、ユニットとして搬入・設置するため、現場では新機器の相互の配線作業や検査を行う必要がなく、図３のステップＳＴ２２〜２５の作業を行うことになる。そのため、取替え時間を大幅に短縮することができる。さらに、この作業は、特に定期改修時間について、予め予想することができ、さらに大幅な短縮が可能になる。
【００２６】
次に、作業性・安全性は、従来技術１では、停電作業時間が長く、現場での新規盤の設置工事が伴い、作業性・安全性に注意を要する。従来技術２も、停電作業時間は約１日程度だが、相互接続などの現場作業が必要になり、作業性・安全性に注意を要する。それに対し、レトロフィット工法では、停電作業時間は最短で、取替え部位（機器）をユニット化しているため、作業性・安全性に優れている。
【００２７】
次に、作業スペースは、従来技術１では、全くの新設の場合と同様に、主回路ケーブルの引替えなどの作業があり、一定のスペースが必要になる。しかし、既存盤の搬出が困難であり、さらに、かなりの作業スペースを確保する必要がある。レトロフィット工法は、従来技術２と同様に、現状スペースで対応することができる。さらに、従来技術２と異なり、機器の相互配線などの作業が必要でないため、作業スペースは最も狭くてよい。
【００２８】
次に、費用は、従来技術１では、新盤の製作、既設撤去、ケーブルの引替えが必要となり、割高となる。さらに、設備予算として予算化する必要がある。従来技術２は、交換が必要な機器を対象とすることで足りる。レトロフィット工法は、従来技術２よりは高くなることが予想されるものの、既設の筺体や母線を利用するため、従来技術１と比較して、盤の搬出などの工事費を削減して安価にでき、さらに、従来技術２と同様に、保守予算として予算化することができる。
【００２９】
次に、信頼性は、工場で完成品にする従来技術１が最も高い。それに対し、従来技術は、単品機器の現地取替えであり、交換した機器自体の信頼性は上がるが、既設の器具・配線が残り、さらに、新設の機器と既設の器具などとの検査を限られた期間で十分に行うことも困難であり、全体としての信頼性は低くならざるをえない。それに対し、レトロフィット工法は、従来技術１と同様に工場で完成品とし、筺体・母線を除く機器が最新のものとなる。そのため、機器の劣化などによる事故の心配がなく、信頼性を確保することはできる。
【００３０】
次に、保守メンテナンスについては、従来技術２では、例えばメーカーの供給期間を超えて既設機器を確保するように、既設機器のメンテナンスが困難である。さらに、既設機器のメンテナンスが頻繁に必要になる。それに対し、レトロフィット工法は、従来技術１と同様に最新の機器となり、メンテナンスが容易になる。
【００３１】
【表１】
0003166213.tif 000003
【００３２】
図４は、本考案に係る筺体内ユニットを用いたリニューアルの具体的な一例を示す図である。負荷が１つの場合について、図４（ａ）はリニューアル前の状態、図４（ｂ）はリニューアル後の状態を示す。負荷が２つの場合について、図４（ｃ）はリニューアル前の状態、図４（ｄ）はリニューアル後の状態を示す。図４（ｂ）及び（ｄ）では、扉５３及び扉５９も交換している。図４（ａ）にあるように、リニューアル前には、操作用変圧器（操作Ｔ）、計器用変流器（ＣＴ）、気中接触器（Ｈｃｔｔ）がある。操作Ｔは、一次側電力ヒューズ（ＰＦ）付きとする。負荷などは一次側ＰＦに接続されている。リニューアル後は、図４（ｂ）にあるように、筺体内ユニット５１は、気中接触器をＰＦ付の真空接触器（ＶＣＳ）とし、負荷は、操作Ｔに直接接続されるものとする。このとき、主回路導体・電線、制御回路は、既設のものを利用する。従来技術２にあるように、現地で、例えば気中接触器のみを真空接触器に交換した場合、交換したものについては信頼性が上がるが、他の操作Ｔなどは残ることになる。そこで、図４（ｂ）にあるように、ＣＴ、操作Ｔ、ＰＦ、真空接触器（ＶＣＳ）をユニット化して、本考案に係る筺体内ユニット５３を作成する。この筺体内ユニット５１は、工場で製作するので、完成品となり、信頼性を確保することができる。図４（ｄ）にあるように、負荷が２つの場合にも、筺体内ユニット５５及び筺体内ユニット５７を作成することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  筺体、９  負荷、１１  電源、１３  制御部、２１，５１，５５，５７  筺体内ユニット、２３1，…，２３N  新機器、２５  機器収納架台
【図１】
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【図２】
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【図４】
0003166213.tif 000006
【図３】
0003166213.tif 000007