(57)【要約】【課題】点検作業が容易で短時間とし得るスイッチギヤを提供する。【解決手段】盤単位で構成される箱体２１内に収納され、夫々固体絶縁物でモールドされた複数の電気機器２４、２５、２６、２７ａ、２２、２７ｂ、２８、２９と、主回路間を接続する夫々固体絶縁物でモールドされた複数の導体部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３１ａ、３１ｂと、開閉機器２７ａ、２２、２７ｂの開閉部を開閉する操作機構３４ａ、３４ｂ、３４ｃとを備え、前記箱体２１内において、前記複数の電気機器２４、２５、２６、２７ａ、２２、２７ｂ、２８、２９を前記導体部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３１ａ、３１ｂにより相互に接続するとともに、前記盤単位毎の電源系統図における電気機器の結線順序と一致させて、且つ一列に配置したことを特徴としている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
盤単位で構成される箱体内に収納され、夫々固体絶縁物でモールドされた複数の電気機器と、
この複数の電気機器の主回路間を接続する夫々固体絶縁物でモールドされた複数の導体部と、
前記複数の電気機器における開閉機器の開閉部を開閉する操作機構とを備え、
前記箱体内において、前記複数の電気機器を前記導体部により相互に接続するとともに、前記盤単位毎の電源系統図における電気機器の結線順序と一致させて、且つ一列に配置したことを特徴とするスイッチギヤ。
【請求項２】
盤単位で構成される箱体内に収納され、上、下部または上部に主回路端を有し、夫々固体絶縁物でモールドされた開閉機器および計測機器からなる複数の電気機器と、
この複数の電気機器の主回路間を接続する夫々固体絶縁物でモールドされた上部導体部および下部導体部と、
前記複数の電気機器における開閉機器の開閉部を開閉する操作機構とを備え、
前記上、下部に主回路を有する前記開閉機器は、開閉機器毎の上、下部に設けた前記主回路端間を前記上部導体部および前記下部導体部により、且つこの上部および下部導体部が交互に配置されるように接続し、
前記上部に主回路端を有する前記開閉機器および前記計測機器は、前記上部導体部により接続するとともに他端を夫々接地し、
前記箱体の上部に前記電気機器が取出し可能な常時閉塞される開口部を設け、
前記箱体内において、複数の電気機器を前記盤単位毎の直線配置表示された電源系統図における電気機器の結線順序と一致させて、且つ一列に配置したことを特徴とするスイッチギヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンパクトで点検作業を容易にし得るスイッチギヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のスイッチギヤに、遮断器や断路器のような単位当たりの複数の電気機器を固体絶縁物でモールドしてコンパクト化を図り、これらを相互接続して電源を構成したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このスイッチギヤの内部構成を示す図４において、箱体１の内部は上、下段部１ｂ、１ａに分かれており、エポキシ樹脂のような固体絶縁物でモールドされた複数の電気機器が相互接続されている。即ち、下段部１ａには、前記箱体１の背面側から正面側に向かって、ケーブル２により受電されるケーブルヘッド３、避雷器４、変成器５、断路器６ａが配置されている。そして、この箱体１の正面側には、下段部１ａと上段部１ｂにそれぞれ主回路端子７ａ、７ｂを有し、真空バルブ７ｃと操作機構７ｄを備えた遮断器７が配置されている。
【０００４】
一方、上段部１ｂには、正面側から背面側に向かって、下段の断路器６ａと同様な断路器６ｂ、変流器８が配置されている。この変流器８の上方で前記箱体１外に母線９が配置され、隣接する負荷側の盤との接続がされている。
【０００５】
そして、これらの電気機器の相互は、導体の周囲をゴムのような可撓性絶縁物で被覆された接続母線１０で接続され、電源側から負荷側までの複数の電気機器が上、下段部１ｂ、１ａにＵ字状を形成するように配置されている。
【０００６】
このような複数の電気機器からなる電源系統図は、図５に示すように直線配置で表示されている。ここで、断路器６ａ、６ｂ、遮断器７が主回路を開閉する開閉機器、また、変成器５、変流器８などが主回路の電圧、電流などを計測する計測機器である。
【０００７】
これにより、この種のスイッチギヤは、複数の電気機器のそれ自体が優れた絶縁耐力を有する固体絶縁物でコンパクト化され、各々電源系統に対応してこれらの電気機器が合理的に配置されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−２４２５１３号公報（第３頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来のスイッチギヤにおいて、前記箱体１の下段部１ａに設置した前記断路器６ａの清掃、交換などの点検をする場合には、前記遮断器７を取外した後、前記接続母線１０を切離して上段部１ｂの前記断路器６ｂを取外さないと、当該機器の点検ができなかった。このため、点検作業において、周りの電気機器を取外す付帯作業を伴うので、多大の時間を要していた。
【００１０】
また、電源系統図は、電源側から負荷側までの複数の電気機器を直線配置で記載しているのが一般的である。しかしながら、前記箱体１内の複数の電気機器は、上、下段部１ｂ、１ａに複数の電気機器を配置して正面側に遮断器７を配置したＵ字状配置である。このため、例えば、断路器６ａ、６ｂのどちらか一方を点検する場合、当該機器の配置が電源系統図と実際のスイッチギヤで異なり、確認作業に充分なる注意を必要としていた。
【００１１】
これらの点検作業は、限られた停電時間内で行わなければならず、短時間で点検作業が行えるスイッチギヤが望まれていた。
【００１２】
従って、本発明は、点検作業が容易で短時間とし得るスイッチギヤを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明のスイッチギヤは、盤単位で構成される箱体内に収納され、夫々固体絶縁物でモールドされた複数の電気機器と、この複数の電気機器の主回路間を接続する夫々固体絶縁物でモールドされた複数の導体部と、前記複数の電気機器における開閉機器の開閉部を開閉する操作機構とを備え、前記箱体内において、前記複数の電気機器を前記導体部により相互に接続するとともに、前記盤単位毎の電源系統図における電気機器の結線順序と一致させて、且つ一列に配置したことを特徴とする。
【００１４】
また、第２の発明のスイッチギヤは、盤単位で構成される箱体内に収納され、上、下部または上部に主回路端を有し、夫々固体絶縁物でモールドされた開閉機器および計測機器からなる複数の電気機器と、この複数の電気機器の主回路間を接続する夫々固体絶縁物でモールドされた上部導体部および下部導体部と、前記複数の電気機器における開閉機器の開閉部を開閉する操作機構とを備え、前記上、下部に主回路を有する前記開閉機器は、開閉機器毎の上、下部に設けた前記主回路端間を前記上部導体部および前記下部導体部により、且つこの上部および下部導体部が交互に配置されるように接続し、前記上部に主回路端を有する前記開閉機器および前記計測機器は、前記上部導体部により接続するとともに他端を夫々接地し、前記箱体の上部に前記電気機器が取出し可能な常時閉塞される開口部を設け、前記箱体内において、複数の電気機器を前記盤単位毎の直線配置表示された電源系統図における電気機器の結線順序と一致させて、且つ一列に配置したことを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、いずれの電気機器においても一列に配置されているため、箱体の外部からの清掃や交換などが容易となり点検作業が短時間となる。また、電源系統図と配置の順序が一致しているため、点検する当該機器の確認作業が容易となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るスイッチギヤを図面を参照して説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
先ず、本発明の実施の形態に係るスイッチギヤを図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る開閉機器と計測機器を備えたスイッチギヤの内部構成を示す要部切り欠き断面図である。なお、開閉機器と計測機器を備えた電気機器の電源系統図は、図５と同様のため説明を省略する。
【００１８】
図１に示すように、箱体２１の内部には、その長手方向のほぼ中間部に配置されている遮断器２２を境にして、背面側２１ａの電源側の機器と正面側２１ｂの負荷側の機器に分かれている。そして、電源側から負荷側までの複数の電気機器が単相毎に、例えば、エポキシ樹脂のような固体絶縁物でモールドされ、一列配置されている。
【００１９】
電源側には、箱体２１の背面側２１ａから正面側２１ｂに向けて、受電用のケーブル２３が接続されるケーブルヘッド２４、例えばＺｎＯからなる避雷器２５、変成器２６、断路器２７ａの順序で配置されている。また、負荷側には、電源側と同様な断路器２７ｂ、変流器２８、隣接盤に接続する母線２８の順序で配置されている。即ち、箱体２１内は、盤単位毎に直線配置で表示された電源系統図の順序に一致させて電気機器が一列配置されている。
【００２０】
これら複数の電気機器は、それぞれ縦配置され、主回路を接続する端子が上下に設けられ相互接続されている。
【００２１】
即ち、前記ケーブルヘッド２４の上方端、前記避雷器２５の主回路端、前記変成器の主回路端、前記断路器２７ａの上方端は、例えば、エポキシ樹脂のような固体絶縁物でモールドされた上部導体部３０ａで並列接続されている。そして、この避雷器２５および変成器２６の接地端は、接地されている。また、断路器２７ａの下方端は、例えば、エポキシ樹脂のような固体絶縁物でモールドされた下部導体部３１ａで、前記遮断器２２の下方端に接続されている。
【００２２】
この遮断器２７の上方端は、前記上部導体３０ａと同様な絶縁材料でモールドされた上部導体部３０ｂで、前記断路器２７ｂの上方端に接続されている。下方端は、前記下部導体部３１ａと同様な絶縁材料でモールドされた下部導体部３１ｂで、前記変流器２８の下方端に接続されている。
【００２３】
また、この変流器２８の上方端と前記母線２９は、前記上部導体部３０ａと同様な絶縁材料でモールドされた上部導体部３０ｃで接続されている。なお、この変流器２８は、中心導体３２が貫通する貫通形で構成されている。
【００２４】
このように、複数の電気機器の主回路は、前記上部導体部３０ａ、３０ｂ、３０ｃと前記下部導体部３１ａ、３１ｂにより互いが電気的に接続されている。特に、前記断路器２７ａ、２７ｂと前記遮断器２２のような主回路を開閉する複数の開閉機器には、各機器毎に上部導体部３０ａ、３０ｂと下部導体部３１ａ、３１ｂが配置され、且つ上下で交互に接続され主回路が形成されている。
【００２５】
このような主回路の形成は、複数の電気機器と上部導体部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、下部導体部３１ａ、３１ｂが固体絶縁物でモールドされ、それぞれがコンパクト化されているため達成できる。また、これら複数の電気機器を一列配置することができる。
【００２６】
ここで、前記断路器２７ａ、２７ｂ、前記遮断器２２のような開閉機器の開閉部には、接離自在の一対の電極を有する真空バルブ３３ａ、３３ｂ、３３ｃが用いられている。また、これらの開閉機器を操作する操作機構３４ａ、３４ｂ、３４ｃが、前記下部導体部３１ａ、３１ｂを介して、前記真空バルブ３３ａ、３３ｂ、３３ｃの軸方向で前記箱体２１の底部に設けられている。なお、変成器２６、変流器２８などの計測機器と避雷器２５は、架台３５ａ、３５ｂ、３５ｃを介して箱体２１の底部に固定されている。
【００２７】
これらの開閉機器のうち、前記遮断器２２を例にとり内部の詳細を説明する。前記真空バルブ３３ｂの周囲には、例えば、エポキシ樹脂でモールドされた筒状の第１の絶縁層３５が設けられている。また、前記下部導体部３１ａは、互いの筒状部が平行に連結された断面Ｈ字状に形成され、例えば、エポキシ樹脂でモールドされた第２の絶縁層３６が設けられている。
【００２８】
この第２の絶縁層３６の一方の筒状部上方は、第１の絶縁層３５と連結され、また、他方の筒状部上方は、断路器２７ａ側の絶縁層に連結されている。これらの連結部には、それぞれの絶縁層の端部面にフランジ部が設けられ、互いが締付け固定されている。また、遮断器２２と断路器２７ａの主回路は、第２の絶縁層３６内に埋め込まれた連結導体３７で接続されている。
【００２９】
また、この連結導体３７は、第２の絶縁層３６内に埋め込まれた環状の接触導体３８の側面部に接続されている。そして、この接触導体３８の軸部には、真空バルブ３３ｂの一方の電極に連結される操作ロッド３９が連結されている。これにより、第２の絶縁層３６の筒状部下方に設けられた操作機構３４ｂで、真空バルブ３３ｂ内の一対の電極間を開閉する。
【００３０】
更に、第１の絶縁層３５の上部導体部３０ｂ側は円錐状の凹部、また下部導体部３１ａ側は円錐状の凸部に形成されている。そして、上部導体部３０ｂの絶縁層は、第１の絶縁層３５の円錐状の凹部に対応した円錐状の凸部、また第２の絶縁層３６は、第１の絶縁層３５の円錐状の凸部に対応した円錐状の凹部に形成され、それぞれが例えば、シリコン樹脂からなる界面部材４０ａ、４０ｂを介して界面接続されている。
【００３１】
なお、前記箱体２１には、正面側２１ｂの扉２１ｃのほか、背面側２１ａと上部にそれぞれ扉２１ｄ、２１ｅが設けられている。この上部の扉２１ｅは、着脱自在の蓋を箱体２１にボルトで固定するものでよく、そして、扉２１ｅを開放した場合、箱体２１内に収納した電気機器を取出すことのできる開口部を構成するものであればよい。また、箱体２１上部に亘って一枚の扉２１ｅであっても、分割されたものでもよい。
【００３２】
このような本発明のスイッチギヤによれば、例えば、電源側の断路器２７ａを点検しようとする場合、上部の扉２１ｅを開放すれば、上方から容易に清掃などの点検作業ができる。更に、交換をするような場合、上部導体部３０ａを取外せば、断路器２７ａを上方から容易に取出すことができる。また、他の電気機器についても同様な方法で取出すことができる。
【００３３】
更に、箱体２１内部の複数の電気機器配置と、直線配置された電源系統図との順序が一致しているため、点検する当該機器の確認作業が容易となり、点検作業を短時間にし得ることができる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の実施の形態に係るスイッチギヤを図２および図３を参照して説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る開閉機器を備えた電源系統図、図３は、本発明の実施の形態に係る開閉機器を備えたスイッチギヤの内部構成を示す要部切り欠き断面図である。この第２の実施の形態が、第１の実施の形態と異なる点は、電気機器の配列が異なることである。なお、遮断器のような開閉機器の内部構成は、第１の実施の形態と同様であるので詳細な説明を省略する。
【００３５】
図２、図３に示すようように、箱体５１の内部には、その長手方向の中間部に配置された遮断器５２を境にして、背面側５１ａの電源側機器と正面側５１ｂの負荷側機器に分かれている。そして、電源側から負荷側までの複数の電気機器が単相毎に、例えば、エポキシ樹脂のような固体絶縁物でモールドされ、一列配置されている。
【００３６】
電源側には、箱体５１の背面側から正面側に向けて受電用のケーブル５３が接続されるケーブルヘッド５４、接地開閉器５５ａ、断路器５６ａの順序で配置されている。また、負荷側には、電源側と同様な断路器５６ｂ、バイパス母線５７を介して電源側と同様な接地開閉器５５ｂ、隣接盤に接続する母線５８の順序で配置されている。即ち、箱体５１内は、盤単位毎に直線配置で表示された電源系統図の順序に一致させて電気機器が一列配置されている。
【００３７】
これら複数の電気機器は、それぞれ縦配置され、主回路を接続する端子が上下に設けられ相互接続されている。
【００３８】
即ち、前記ケーブルヘッド５４の上方端、前記接地開閉器５５ａの上方端、前記断路器５６ａの上方端は、例えば、エポキシ樹脂のような固体絶縁物でモールドされた上部導体部５９ａで並列接続されている。そして、この接地開閉器５５ａの接地端は、上下移動自在の接地棒６０が収納された接地操作部６１ａで接地されている。また、断路器５６ａの下方端は、例えば、エポキシ樹脂のような固体絶縁物でモールドされた下部導体部６２ａで、前記遮断器５２の下方端に接続されている。
【００３９】
この遮断器５２の上方端は、前記上部導体５９ａと同様な絶縁材料でモールドされた上部導体部５９ｂで、断路器５６ｂの上方端に接続されている。下方端は、前記下部導体部６２ａと同様な絶縁材料でモールドされた下部導体部６２ｂで、バイパス母線５７の下方端に接続されている。
【００４０】
また、このバイパス母線５７の上方端、接地開閉器５５ｂ、母線２９は、前記上部導体部５９ａと同様な絶縁材料でモールドされた上部導体部５９ｃで接続されている。なお、接地開閉器５５ｂは、接地端が前記接地操作部６１ａと同様な接地操作部６１ｂで接地されている。
【００４１】
このように、複数の電気機器の主回路は、前記上部導体部５９ａ、５９ｂ、５９ｃおよび前記下部導体部６２ａ、６２ｂにより互いが電気的に接続されている。特に、前記断路器５６ａ、５６ｂ、前記遮断器５２、前記接地開閉器５５ａ、５５ｂのような主回路を開閉する複数の開閉機器には、各機器毎に上部導体部５９ａ、５９ｂ、５９ｃおよび下部導体部６２ａ、６２ｂが配置され、且つ上下で交互に接続され主回路が形成されている。
【００４２】
このような主回路の形成は、複数の電気機器と上部導体部５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、下部導体部６２ａ、６２ｂが固体絶縁物でモールドされ、それぞれがコンパクト化されているため達成できる。また、これら複数の電気機器を一列配置することができる。
【００４３】
ここで、前記接地開閉器５５ａ、５５ｂ、前記断路器５６ａ、５６ｂ、前記遮断器５２の開閉機器の開閉部には、接離自在の一対の電極を有する真空バルブ６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｅ、６３ｄが用いられている。また、これらの開閉機器を操作する操作機構６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６３ｅ、６３ｄが、前記下部導体部６２ａ、６２ｂを介して、真空バルブ６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｅ、６３ｄの軸方向で前記箱体５１の底部に設けられている。
【００４４】
なお、この箱体５１には、正面側５１ｂの扉５１ｃのほか、背面側５１ａと上部にそれぞれ扉５１ｄ、５１ｅが設けられている。この上部の扉５１ｅは、着脱自在の蓋を箱体５１にボルトで固定するものでよく、そして、扉５１ｅを開放した場合、箱体５１に収納した電気機器を取出すことのできる開口部を構成するものであればよい。扉５１ｅは、分割されたものでもよい。
【００４５】
このような本発明のスイッチギヤによれば、例えば、電源側の接地開閉器５５ａを点検しようとする場合、上部の扉５１ｅを開放すれば、上方から容易に清掃などの点検作業ができる。更に、交換をするような場合、上部導体部５９ａを取外せば、接地開閉器５５ａを上方から容易に取出すことができる。また、他の電気機器についても同様な方法で取出すことができる。
【００４６】
更に、前記箱体５１内部の複数の電気機器配置と、直線配置で表示された電源系統図との順序が一致しているため、点検する当該機器の確認作業が容易となり、点検作業を短時間にし得ることができる。
【００４７】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。第１および第２の実施の形態では、複数の電気機器を縦配置としたが、設置スペースの確保ができれば横配置として、互いを接続する導体部を例えば横方向の左右に設けて接続し、直線配置で表示された電源系統図の順序と一致させてもよい。この場合、点検する電気機器を取出す扉を上面または側面としてもよく、これらの扉から導体部を切離して当該電気機器を取出すことができる。これにより、点検作業が容易で短時間にし得るスイッチギヤを得ることができる。
【００４８】
更に、第１および第２の実施の形態では、各電気機器を単相毎にモールドしたが、３相一体でモールドしてもよく、これにより、３相間の寸法調整などの組立て作業が簡素化できる。
【００４９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、箱体の内部に設置される複数の電気機器を固体絶縁物でモールドして、電源側から負荷側に向かって一列配置し、且つこれらを導体部で互いの主回路の相互を接続して、直線配置で表示された電源系統図の順序と一致させているため、前記箱体の外部から複数の電気機器の清掃や交換が容易になり、また、点検する当該電気機器の確認が容易であり、点検作業を短時間に行い得るスイッチギヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る開閉機器と計測機器を備えたスイッチギヤの内部構成を示す要部切り欠き断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る開閉機器を備えた電源系統を示す電源系統図。
【図３】本発明の実施の形態に係る開閉機器を備えたスイッチギヤの内部構成を示す要部切り欠き断面図。
【図４】従来のスイッチギヤの内部構成を示す側面図。
【図５】開閉機器と計測機器を備えた電源系統を示す電源構成図。
【符号の説明】
１、  ２１、５１  箱体
１ａ  下段部
１ｂ  上段部
２、２３、５３  ケーブル
３、２４、５４  ケーブルヘッド
４、２５  避雷器
５、２６、  変成器
６ａ、６ｂ、２７ａ、２７ｂ、５６ａ、５６ｂ  断路器
７、２２、５２  遮断器
７ａ、７ｂ  主回路端子
７ｃ、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ、６３ｅ  真空バルブ
７ｄ、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ、６４ｅ  操作機構
８、２８  変流器
９、２９、５８  母線
１０  接続導体
２１ａ、５１ａ  背面側
２１ｂ、５１ｂ  正面側
２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ  扉
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、５９ａ、５９ｂ、５９ｃ  上部導体部
３１ａ、３１ｂ、６２ａ、６２ｂ  下部導体部
３５  第１の絶縁層
３６  第２の絶縁層
３７  連結導体
３８  接触導体
３９  操作ロッド
４０ａ、４０ｂ  界面部材
５５ａ、５５ｂ  接地開閉器
５７  バイパス母線
６０  接地棒
６１ａ、６１ｂ  接地操作部
【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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