(57)【要約】【課題】外気を取り込まず、内部空気を循環させることで、内部における温度上昇を抑制すること。【解決手段】電力盤１１ａの外側筐体２１には、冷気室３１、母線室３２、機器室３３，３４が配設されている。母線室３２には母線５２が収容されている。機器室３３，３４には遮断器５３，５４が収容されている。冷気室３１は機器室３３，３４と連通し、循環ファン７１，７２が配設されている。機器室３３，３４は母線室３２と連通している。並設された電力盤１１ａ〜１１ｆは、それぞれ冷気室３１ａ〜３１ｆと母線室３２ａ〜３２ｆを有し、冷気室３１ａ〜３１ｆと母線室３２ａ〜３２ｆはそれぞれ連通している。電力盤１１ａ，１１ｆの側面に接続された放熱室１２ａ，１２ｂは、冷気室３１ａ〜３１ｆと母線室３２ａ〜３２ｆを連通する。循環ファン７１，７２（７２ａ〜７２ｆ）によって、空気が冷気室→機器室→母線室→放熱室→冷気室の順番で循環される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも母線およびその母線に接続された電力機器をハウジングに格納した電力盤と、
前記電力盤の側面に接続され外側面が外気に触れる放熱室と、
を有し、
前記ハウジングには、少なくとも、冷気室と、前記冷気室に隣接して前記母線を収容した母線室と、前記電力機器を収容する機器室とを有し、前記冷気室は前記機器室と連通され、前記機器室は前記母線室と連通され、前記冷気室から前記機器室に空気を送る循環ファンが配設され、
前記放熱室は、前記冷気室と前記母線室とを連通すること、
を特徴とするスイッチギヤ。
【請求項２】
請求項１に記載のスイッチギヤにおいて、
前記冷気室の後方に前記母線室が配設され、
前記機器室は、前記冷気室と前記母線室との上方に配設され、前記冷気室と前記母線室とにそれぞれ連通された上段機器室と、前記冷気室と前記母線室との下方に配設され、前記冷気室と前記母線室とにそれぞれ連通された下段機器室とからなること、
を特徴とするスイッチギヤ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスイッチギヤにおいて、
前記ハウジングには、前記母線と前記電力機器とを接続する分岐母線が収容された分岐母線室が配設されたことを特徴とするスイッチギヤ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のスイッチギヤにおいて、
前記放熱室は、通過する空気を冷却する冷却フィンを有することを特徴とするスイッチギヤ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のスイッチギヤにおいて、
複数の前記電力盤が並設され、
複数の前記電力盤の前記冷気室と前記母線室は、並設された複数の前記電力盤において互いに連通され、
並設された複数の前記電力盤の両端部の電力盤の側面に前記放熱室が接続されたこと、
を特徴とするスイッチギヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチギヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、ビルや工場などに設置される受変電設備には、引き込み線から配電線へ延びる母線に接続された遮断器等の電力機器を箱体（ハウジング）に収容したスイッチギヤがある。このような受変電設備において、電力機器等を収容した箱体の内部は、電力機器等の動作によって温度が上昇する。このため、受変電設備は、内部温度の上昇を抑えるために冷却ガスを循環させて内部を冷却する空調機を備えたものがある（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平６−５０５８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような設備では、空調機を使用するための設置箇所の増大や、設備に係るコスト（初期コスト、稼動コスト）の増加を招く。このため、空調機を用いることなく、内部の温度上昇を抑制することが求められている。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、内部における温度上昇の抑制を可能としたスイッチギヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するスイッチギヤは、少なくとも母線およびその母線に接続された電力機器をハウジングに格納した電力盤と、前記電力盤の側面に接続され外側面が外気に触れる放熱室と、を有し、前記ハウジングには、少なくとも、冷気室と、前記冷気室に隣接して前記母線を収容した母線室と、前記電力機器を収容する機器室とを有し、前記冷気室は前記機器室と連通され、前記機器室は前記母線室と連通され、前記冷気室から前記機器室に空気を送る循環ファンが配設され、前記放熱室は、前記冷気室と前記母線室とを連通する。
【０００７】
この構成によれば、循環ファンによって空気が冷気室→機器室→母線室→放熱室→冷気室の順番で循環される。このように循環する空気は、機器室に収容された電力機器と母線室に収容された母線から吸熱し、放熱室にて放熱する。このため、機器室や母線室等、内部における温度の上昇が抑制される。
【０００８】
上記のスイッチギヤは、前記冷気室の後方に前記母線室が配設され、前記機器室は、前記冷気室と前記母線室との上方に配設され、前記冷気室と前記母線室とにそれぞれ連通された上段機器室と、前記冷気室と前記母線室との下方に配設され、前記冷気室と前記母線室とにそれぞれ連通された下段機器室とからなることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、母線室の上下にそれぞれ配設された上段機器室と下段機器室とにそれぞれ収容された電力機器が、短い経路にて母線室に収容された母線と接続することができる。
【００１０】
上記のスイッチギヤは、前記ハウジングには、前記母線と前記電力機器とを接続する分岐母線が収容された分岐母線室が配設されたことが好ましい。
この構成によれば、分岐母線室に収容された分岐母線等の熱が導体を介して母線などに放熱され、分岐母線室内の温度上昇が抑制される。
【００１１】
上記のスイッチギヤは、前記放熱室は、通過する空気を冷却する冷却フィンを有することが好ましい。
この構成によれば、冷却フィンによって放熱室を通過する空気の温度が外気に放熱され、空気の温度を低下させることができる。
【００１２】
上記のスイッチギヤは、複数の前記電力盤が並設され、複数の前記電力盤の前記冷却室と前記母線室は、並設された複数の前記電力盤において互いに連通され、並設された複数の前記電力盤の両端部の電力盤の側面に前記放熱室が接続されたことが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、並設された複数の電力盤において、電力機器を収容した機器室や母線を収容した母線室に空気が循環され、内部における温度上昇が抑制される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のスイッチギヤによれば、外気を取り込まず、内部空気を循環させることで、内部における温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】スイッチギヤの概略正面図。
【図２】（ａ）はスイッチギヤの側断面図、（ｂ）はスイッチギヤの一部平断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、一実施形態を説明する。
なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。また、断面図では、理解を容易にするために、一部の構成要素のハッチングを省略している場合がある。
【００１７】
図１に示すスイッチギヤ１０は、たとえばビルや工場などの屋外に設置される受変電設備である。スイッチギヤ１０は、複数（図１では６個）の電力盤１１ａ〜１１ｆと、２個の放熱室１２ａ，１２ｂと有している。複数の電力盤１１ａ〜１１ｆは水平方向に並設され、互いに連結されている。放熱室１２ａ，１２ｂは、それぞれ両端部の電力盤１１ａ，１１ｆの側面に連結されている。
【００１８】
電力盤１１ａ〜１１ｆは、たとえば受電盤、配電線盤、所内低圧盤などである。各電力盤１１ａ〜１１ｆは三相母線５２（Ｒ，Ｓ，Ｔ）（図中破線参照）を水平方向に貫通させる構造を有している。
【００１９】
図２（ａ）は、電力盤１１ａの一例を示す。この電力盤はたとえば配電線盤である。配電線盤１１ａは、外側筐体２１を有している。外側筐体２１の正面板２２にはメンテナンス用の開閉扉２３，２４が設けられている。また、外側筐体２１の裏面にはメンテナンス用の開閉扉２５が設けられている。
【００２０】
外側筐体２１は、外側筐体２１の内部を区画した複数の部屋を有している。本実施形態において、配電線盤１１ａは、各部屋として、冷気室３１、母線室３２、機器室３３，３４、分岐母線室３５が配設されている。
【００２１】
冷気室３１と母線室３２は外側筐体２１の上下方向中央において、配電線盤１１ａの前後方向に隣接して配設されている。本実施形態において、上下方向中央に冷気室３１が配設され、冷気室３１の後方（背面側）に母線室３２が配設されている。機器室３３，３４は、冷気室３１及び母線室３２の上方と下方にそれぞれ配置されている。機器室３３，３４を互いに区別する場合に冷気室３１及び母線室３２の上方に配置された機器室３３を上段機器室、下方に配置された機器室３４を下段機器室とする。
【００２２】
冷気室３１の前面には、メンテナンス用の開閉扉４１が設けられている。母線室３２の前面には、メンテナンス用の開閉扉４２が設けられている。母線室３２には三相母線（Ｒ，Ｓ，Ｔ）５２が収容されている。機器室３３，３４にはそれぞれ遮断器（ＶＣＢ）５３，５４が収容されている。機器室３３，３４の前面には、それぞれメンテナンス用の開閉扉４３，４４が設けられている。
【００２３】
冷気室３１と上段機器室３３との間には循環ファン７１が配置されている。循環ファン７１は、冷気室３１から上段機器室３３に空気（冷気）を送り込むように配設されている。上段機器室３３と母線室３２とは互いに連通し、それらの間にはアミ７３が配設されている。したがって、冷気室３１の空気（冷気）は、循環ファン７１によって上段機器室３３を介して母線室３２に送り込まれる。
【００２４】
同様に、冷気室３１と下段機器室３４との間には循環ファン７２が配置されている。循環ファン７２は、冷気室３１から下段機器室に空気（冷気）を送り込むように配設されている。下段機器室３４と母線室３２とは互いに連通し、それらの間にはアミ７４が配設されている。したがって、冷気室３１の空気（冷気）は、循環ファン７２によって下段機器室３４を介して母線室３２に送り込まれる。
【００２５】
分岐母線室３５には、分岐母線５５，５６収容されている。分岐母線５５，５６は、ブッシングなどにより母線室３２の三相母線（Ｒ，Ｓ，Ｔ）５２と接続されている。また、分岐母線５５，５６は、ブッシングなどにより機器室３３，３４にそれぞれ配設された遮断器５３，５４と接続されている。
【００２６】
また、分岐母線室３５には、遮断器５３，５４と配電ケーブル６５，６６とを接続する接続導体５７，５８が収容されている。接続導体５７には変流器（ＣＴ）６１及び零相変流器（ＺＣＴ）６３が配設されている。同様に接続導体５８には変流器（ＣＴ）６２及び零相変流器（ＺＣＴ）６４が配設されている。
【００２７】
分岐母線室３５は、たとえば１つのユニットとして形成され、外側筐体２１に固定される。分岐母線室３５は、たとえば完全密閉構造の箱体である。分岐母線室３５の内部にはたとえばドライエアが大気圧で充填されている。ドライエアは、分岐母線室３５を真空引きした後に注入される。なお、分岐母線室３５に設けた排気バルブを開放した後、高圧のドライエアを分岐母線室３５に注入して内部の空気とドライエアを置換するようにしてもよい。
【００２８】
冷気室３１及び機器室３３，３４と外側筐体２１との間は制御室３６である。制御室３６には、たとえばデジタル式の保護継電器や後述する遮断器を操作するための制御機器が配設されている。たとえば、制御機器は、外側筐体２１の正面板２２や開閉扉２３，２４に取り付けられている。なお、制御室３６にたとえばペルチェ効果を利用した電子式の除湿器が配置されてもよい。
【００２９】
分岐母線室３５と外側筐体２１との間はケーブル室３７であり、このケーブル室３７には配電のための配電ケーブル６５，６６が配設されている。配電ケーブル６５，６６は分岐母線室３５の接続導体５７，５８を介して、機器室３３，３４の遮断器５３，５４に接続される。
【００３０】
図２（ｂ）は、スイッチギヤ１０の一部を示し、平面的な概略構成図である。
なお、以下の説明において、各電力盤１１ａ〜１１ｆに含まれる部材を区別する場合に、各電力盤の符号と同様にそれぞれ「ａ」〜「ｆ」を付した符号を用いる。
【００３１】
スイッチギヤ１０において、各電力盤１１ｂ〜１１ｆは、図２（ａ）に示す電力盤１１ａと同様に、冷気室３１ｂ〜３１ｆと母線室３２ｂ〜３２ｆとを有している。また、各電力盤１１ａ〜１１ｆは、それぞれの電力機器が収容された機器室（図示略）を有し、各機器室は冷気室３１ａ〜３１ｆと母線室３２ａ〜３２ｆとに連通している。たとえば、受電盤は、遮断器、断路器、接地開閉器、計器用変圧器等を含み、これらはそれぞれ対応する部屋に収容されている。各冷気室３１ａ〜３１ｆと機器室との間にはそれぞれ循環ファン７２ａ〜７２ｆが配設されている。また、各母線室３２ａ〜３２ｆと機器室との間にはアミ７４ａ〜７４ｆが配設されている。そして、各電力盤１１ａ〜１１ｆの冷気室３１ａ〜３１ｆは、互いに連通されている。同様に、各電力盤１１ａ〜１１ｆの母線室３２ａ〜３２ｆは、互いに連通されている。
【００３２】
なお、図２（ｂ）では、冷気室３１ａ〜３１ｆと母線室３２ａ〜３２ｆの下側に配置された機器室との間の循環ファン７２ａ〜７２ｆ及びアミ７４ａ〜７４ｆを示している。冷気室３１ａ〜３１ｆと母線室３２ａ〜３２ｆの上側に機器室が配設され、図２（ａ）に示す電力盤１１ａの循環ファン７１及びアミ７３と同様に循環ファン及びアミが配設される。
【００３３】
次に、上記のスイッチギヤ１０の作用を説明する。
図２（ａ）に示すように、電力盤１１ａにおいて、冷気室３１の空気は、矢印１０１，１０２にて示すように、循環ファン７１，７２によって機器室３３，３４を介して母線室３２へと送られる。機器室３３，３４に送られた空気は、機器室３３，３４に収容された遮断器５３，５４の熱を吸熱する。これにより遮断器５３，５４が冷却される。
【００３４】
図２（ｂ）に示すように、各電力盤１１ａ〜１１ｆにおいて、冷気室３１ａ〜３１ｆの空気は、循環ファン７２ａ〜７２ｆによって各電力盤の機器室（図示略）を介して母線室３２ａ〜３２ｆへと送られる。各電力盤１１ａ〜１１ｆにおいて、機器室に収容された電力機器（開閉器、計器用変圧器、等）が空気によって冷却される。
【００３５】
そして、並設された電力盤１１ａ〜１１ｆにおいて、母線室３２ａ〜３２ｆは互いに連接されている。そして、端部の電力盤１１ａ，１１ｆの側面に放熱室１２ａ，１２ｂが接続されている。したがって、母線室３２ａ〜３２ｆの空気は、矢印１０３，１０４にて示すように、母線５２（図１参照）に沿って端部方向に移動し、放熱室１２ａ，１２ｂに到達する。各母線室３２ａ〜３２ｆを通過する空気は、母線５２の熱を吸熱し、また母線室３２ａ〜３２ｆを形成する板材（鋼板）と接触して放熱する。
【００３６】
放熱室１２ａ，１２ｂの外側面は外気に触れている。そして、放熱室１２ａ，１２ｂに送られた空気は、外気の温度よりも高い。したがって、空気の熱は放熱室１２ａ，１２ｂの内側面や冷却フィン１３ａ，１３ｂに放熱され、空気が冷却される。この冷却された空気は、放熱室１２ａ，１２ｂから各電力盤１１ａ〜１１ｆの冷気室３１ａ〜３１ｆに送られる。
【００３７】
つまり、循環ファン７１，７２（７２ａ〜７２ｆ）によって、空気が冷気室→機器室→母線室→放熱室→冷気室へと循環する。このように循環する空気は、機器室の電力機器や母線室の母線を冷却とともに、放熱室において外気に放熱されて循環する空気が冷却される。
【００３８】
図２（ａ）に示すように、分岐母線室３５には、分岐母線５５，５６、接続導体５７，５８、変流器６１，６２、零相変流器６３，６４が収容されている。これらの熱は、上記のように循環する空気によって冷却された母線室３２や機器室３３，３４へと伝達する。これにより、分岐母線室３５に収容された分岐母線５５，５６等が冷却される。
【００３９】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）電力盤１１ａのハウジング２１には、冷気室３１、母線室３２、機器室３３，３４が配設されている。母線室３２には母線５２が収容されている。機器室３３，３４には遮断器５３，５４が収容されている。冷気室３１は機器室３３，３４と連通し、循環ファン７１，７２が配設されている。機器室３３，３４は母線室３２と連通している。並設された電力盤１１ａ〜１１ｆは、それぞれ冷気室３１ａ〜３１ｆと母線室３２ａ〜３２ｆを有し、冷気室３１ａ〜３１ｆと母線室３２ａ〜３２ｆはそれぞれ連通している。電力盤１１ａ，１１ｆの側面に接続された放熱室１２ａ，１２ｂは、冷気室３１ａ〜３１ｆと母線室３２ａ〜３２ｆを連通する。循環ファン７１，７２（７２ａ〜７２ｆ）によって、空気が冷気室→機器室→母線室→放熱室→冷気室の順番で循環される。このように循環する空気は、機器室に収容された電力機器と母線室に収容された母線から吸熱し、放熱室にて放熱する。このため、機器室や母線室等、内部における温度の上昇を抑制することができる。
【００４０】
（２）遮断器５３，５４等を冷却する空気は、冷気室→機器室→母線室→放熱室→冷気室の順番で循環される。つまり、スイッチギヤ１０において、空気が内部にて循環する内部循環方式によって、遮断器５３，５４等を冷却する。このため、外気を取り込む必要が無いので、粉塵や湿気による汚損・結露を低減することができる。また、高価な空調機を必要としないため、コストを低減することができる。また、外気を取り込んで内部を冷却する方式と比べ、防塵フィルタ等のメンテナンスが不要となる。
【００４１】
（３）冷気室３１の後方に母線室３２が配設され、冷気室３１と母線室３２の上方に上段機器室として機器室３３が配設され、冷気室３１と母線室３２の下方に下段機器室として機器室３４が配設されている。機器室３３，３４に収容された遮断器５３，５４は母線室３２に収容された母線５２と接続される。したがって、機器室３３，３４の間に母線室３２を配設することで、遮断器５３，５４のそれぞれに対して短い経路にて母線５２を接続することができる。
【００４２】
（４）外側筐体２１には、分岐母線室３５が配設され、その分岐母線室３５に分岐母線５５，５６、変流器６１，６２、零相変流器６３，６４が収容されている。これらの熱は、接続された母線５２等に伝達するため、分岐母線室３５の内部の温度上昇を抑制することができる。そして、分岐母線室３５を密閉構造として粉塵や湿気が入り込むことを抑制することができる。これにより、分岐母線室３５の内部の保守（メンテナンス）を不要とすることができる。
【００４３】
（５）放熱室１２ａ，１２ｂには冷却フィン１３ａ，１３ｂが設けられている。この冷却フィン１３ａ，１３ｂによって放熱室１２ａ，１２ｂを通過する空気の温度が効率よく外気に放熱され、空気の温度を低下させることができる。
【００４４】
尚、上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態は、６個の電力盤１１ａ〜１１ｆを並設したスイッチギヤ１０を例示したが、電力盤の数や種類は適宜変更されてもよい。
【００４５】
たとえば、複数のスイッチギヤが設置された場合、スイッチギヤには電力盤として各スイッチギヤの母線を互いに連結する母線連結盤が含まれ。このような母線連結盤は、上記電力盤１１ａ〜１１ｆと同様に、冷気室、母線室、機器室を有し、冷気室と母線室は隣接する電力盤の冷気室と母線室とにそれぞれ連通している。そして、母線連結盤は、電力機器として各スイッチギヤの母線を接離するための遮断器を含み、その遮断器は機器室に収容される。
【００４６】
・上記実施形態に対し、冷気室３１に、たとえば除湿器が収容されてもよい。除湿器はたとえばペルチェ効果を利用した電子式の除湿器であり、母線室３２等を循環する空気を除湿することができる。
【００４７】
・上記実施形態に対し、冷気室３１において、循環ファン７１，７２の吸入口にフィルタを設けてもよい。フィルタにより、たとえばメンテナンス時に冷気室３１等に入り込んだ塵埃を除去することができる。また、循環ファン７１，７２の吸入口にフィルタを設けることにより、冷気室３１の開閉扉４１を介してフィルタを交換することができる。
【００４８】
・上記実施形態では、放熱室１２ａ，１２ｂに冷却フィン１３ａ，１３ｂを配設したが、冷却フィン１３ａ，１３ｂを省略してもよい。また、放熱室１２ａ，１２ｂの内側面と外側面に冷却フィンを設けてもよい。
【００４９】
・上記実施形態において、内部にて空気を循環させることができればよく、循環ファン７１，７２の位置を適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、分岐母線室３５を完全密閉構造の箱体としたが、隙間にパッキン等を取り付けた簡易密閉構造の箱体としてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０…スイッチギヤ、１１ａ〜１１ｆ…電力盤、１２ａ，１２ｂ…放熱室、１３ａ，１３ｂ…冷却フィン、２１…外側筐体（ハウジング）、３１，３１ａ〜３１ｆ…冷気室、３２，３２ａ〜３２ｆ…母線室、３３…機器室（上段機器室）、３４…機器室（下段機器室）、３５…分岐母線室、５２…母線（Ｒ，Ｓ，Ｔ）、５３，５４…遮断器（電力機器）、５５，５６…分岐母線、７１，７２，７２ａ〜７２ｆ…循環ファン。
【図１】
2017153212.tif 000003
【図２】
2017153212.tif 000004