JP5695942B2 - 制御盤用組立式筐体及びその組立方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、ガス絶縁開閉機器等の変電機器などに適用される制御盤用組立式筐体及びその組立方法に関する。

従来より、ガス絶縁開閉機器等の変電機器などに適用される制御盤向け筐体には、組立式と板金筐体と言われる主に２種類の構造が一般的である。

組立式の筐体は、柱、屋根、側板等を溶接せずにネジ止めやボルト締結で取り付けるものであるのに対し、板金筐体は、金属板を折り曲げ加工し、溶接によって構成されるものである。

ガス絶縁開閉機器用の制御盤は、電線配線数が多く、補助継電器、メータ類、機器操作スイッチ、機器状態表示灯等の取付部品も多い。従って、制御盤はこれらの重量物の収納に耐えるべく、頑強な構造である板金筐体が採用されていた。

一方、適用される変電機器の定格により要求仕様が異なることから、仕様による制御盤向け筐体サイズも様々な種類があった。

従来の電圧階級１４５ｋＶガス絶縁開閉装置用制御盤の構成図を図７乃至図１１に示す。

ガス絶縁開閉装置用制御盤５０では、幅Ｘ９００ｍｍ、高さＹ２２００ｍｍ、奥行きＺ８００ｍｍの筐体１の外側に外扉２、内側に内扉３が取り付けられている。

内扉３には、図７、図８に示すように、故障表示器２７、メータ２８、ベイ・コントロール・ユニット２９、機器操作スイッチ３０、配線用遮断器３１、補助継電器３２、切換スイッチ３３が直接取付けられる。このような重量物を取り付けた内扉３を搭載するため、筐体１は板金が採用される。

また、図１０に示すように、板金筐体１の正面奥部には、端子台３４及び配線ダクト３５が配置されている。

さらに、図１１に示すように、外扉２及び内扉３の開閉方向は同じ方向とされている。

また、図１２は、従来の電圧階級４２０ｋＶガス絶縁開閉装置用制御盤の一例を示すものである。

このガス絶縁開閉装置用制御盤６０では、幅Ｘ’１６００ｍｍ、高さＹ２２００ｍｍの筐体１’を用いており、図７に示す１４５ｋＶガス絶縁開閉装置用制御盤５０の２倍の幅とされている。ガス絶縁開閉装置用制御盤６０においても、上述した絶縁開閉装置用制御盤５０と同様の構造が採用されている。

特開平９−１０７６１０号公報

変電機器、特にガス絶縁開閉機器用の制御盤は電線の配線量が多く、制御部品も多品種に渡り取付けられる。例えば、図７に示したガス絶縁開閉装置用制御盤５０の内扉３には、ベイ・コントロール・ユニット２９や故障表示器２７、メータ２８等が取付けられるため、約２５０ｋｇ以上の重量になる。

しかしながら、このガス絶縁開閉装置用制御盤５０は組立式であり、溶接技術はあまり使わずにネジまたはボルトで締結したものであるため、あまり重量物を取付けられないという問題があった。

一方、筐体１は板金筐体であり、溶接作業を多用しているため、作業者の技能により筐体の歪や溶接不良等の品質にばらつきが多くなるという問題もあった。

また、これまで配線・組立作業は制御盤筐体内に作業員が入り行っていたが、図７のように制御盤の幅Ｘが９００ｍｍと狭い場合は作業員一人が全工程の配線・組付け作業することになり、作業工数が多く掛かっていた。

さらに、制御盤の現地据付け時に変電機器から制御盤へ外線ケーブルの繋ぎ込み作業を行う場合、図１０に示す正面奥側の端子台３４へ接続するが、図１１のように、扉の開閉方向が同じ場合、両扉を開けた時の開口部が狭くなり、ガス絶縁開閉機器本体と制御盤間の信号のやり取りを行う外部ケーブルの接続作業性が悪くなるという不都合もあった。

一方、前述したように変電機器の定格（１４５ｋＶ、２４５ｋＶ、４２０ｋＶ用ガス絶縁開閉器など）が変わると、制御回路仕様や取付ける部品も異なり、また接続される端子台本数が変わるため、制御盤幅を統一できず、制御盤サイズを標準化できない原因になっていた。

そこで、本発明の実施形態は、重量物を取付可能で、配線・組付け作業時間、および現地作業時間等を短縮でき、また容易に大きさの異なる制御盤を構成できる作業性が良好な制御盤用組立式筐体及びその組立方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明の実施形態の制御盤用組立式筐体は、直方体形状を有し、内部に制御部品を搭載した制御盤用筐体であって、その直方体の六面である正面、底面、頂面、右側面、左側面、背面のうちの正面、底面、頂面部分にそれぞれ鉄製の補強枠体、底面枠体、屋根枠体が配置され、前記底面枠体の四隅は鉛直方向に延伸する４本の柱状体で前記屋根枠体の対応する四隅と連結され、前記補強枠体は正面側に位置する２本の前記柱状体と連結され、前記補強枠体には、重量物を搭載する内扉が開閉可能に取り付けられ、さらに外扉が前記内扉の開閉方向とは逆方向に開閉可能に取り付けられると共に、前記右側面、左側面、背面にはそれぞれ板状体が前記柱状体と着脱可能に取付けられていることを特徴とする。

また、本発明の実施形態の制御盤用組立式筐体の組立方法は、直方体形状を有し、内部に制御部品を搭載した制御盤用筐体の組立方法であって、重量物を搭載した内扉を開閉可能に取り付け、外扉を前記内扉の開閉方向とは逆方向に開閉可能に取り付けた鉄製の補強枠体を前記直方体の正面に配置し、鉛直方向に延伸する４本の柱状体を前記直方体の鉛直方向の４辺に配置して、前記補強枠体と正面側に位置する２本の前記柱状体とを連結し、さらに配線・組付け作業を実施した板状体を前記柱状体に取付けた後、前記直方体の底面及び頂面にそれぞれ、底面枠体、屋根枠体を配置して筐体構造を構成することを特徴とする。

本発明に係る制御盤用組立式筐体の一実施の形態を示す正面図。 本発明に係る制御盤用組立式筐体の一実施の形態を示す右側面図。 本発明に係る制御盤用組立式筐体の一実施の形態を示す底面図。 本実施の形態に係る制御盤用組立式筐体の全体の鳥瞰図。 本実施の形態に係る制御盤用組立式筐体の一部の屋根フレームの斜視図。 本実施の形態に係る制御盤用組立式筐体の一部の屋根フレームの一部の底面フレームの斜視図。 従来の１４５ｋＶガス絶縁開閉装置用制御盤の正面図。 図７のＢ−Ｂ線矢視図。 図７のＣ−Ｃ線矢視図。 図８のＤ−Ｄ線矢視図。 図７のＡ−Ａ線矢視図。 従来の４２０ｋＶガス絶縁開閉装置用制御盤の構成図。

以下、本発明に係る制御盤用組立式筐体の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（制御盤用組立式筐体１０の全体構成）
図１乃至図３は、本発明の一実施の形態に係る制御盤用組立式筐体を示すものである。

この制御盤用組立式筐体１０は、筐体幅寸法Ｘを９００ｍｍ、高さＹを２２００ｍｍ、奥行きＺを８００ｍｍとした直方体の形状をなしており、その直方体の各辺がフレームで構成されている。この制御盤用組立式筐体１０の内部には、故障表示器２７、メータ２８、ベイ・コントロール・ユニット２９、機器操作スイッチ３０、切換スイッチ３３、断路器／接地装置制御継電器３６等が取付けられている。

また、図４に示すように、直方体をなす６面のうちの正面側、頂面側、底面側に、それぞれ矩形状の補強フレーム１１、屋根フレーム１２、底面フレーム１３が配置される。さらに、屋根フレーム１２及び底面フレーム１３の４隅は４本の前面Ａ柱１４、前面Ｂ柱１５、背面Ａ柱１６、背面Ｂ柱１７で連結されている。

また、補強フレーム１１は鉄製であり、この補強フレーム１１の右側柱１１ａを軸として、重量物である内扉３が開閉可能に取り付けられる。

さらに、図４中左面内側にはＡパネル２１が、背面内側にはＢパネル２２が、右面内側にはＣパネル２３が着脱可能に取り付けられる。

また、屋根フレーム１２には、図５に示すように、フレームの４隅に補助ガイド５が、底面フレーム１３には、図６に示すように、フレームの４隅に補助ガイド６が溶接で突出して取り付けられ、４本の前面Ａ柱１４、前面Ｂ柱１５、背面Ａ柱１６、背面Ｂ柱１７を連結する際の補助とされる。

底面フレーム１３は、アンカーで固定されたコンクリート製のベース７上に固定される。

また、補強フレーム１１の左側柱１１ｂを軸として、外扉２が開閉可能に取り付けられる。

さらに、図４中左面外側にはＡパネル用板２４が、背面外側にはＢパネル用板２５が、右面外側にはＣパネル用板２６が取り付けられている。

以下、この制御盤用組立式筐体１０の組立方法について図４を参照して説明する。

（組立方法）
先ず、金属板を断面コ型状に折り曲げて溶接により矩形の枠状に形成して強度を持たせた補強フレーム１１を用意し、外扉２と配線・組付け作業を実施した内扉３を開閉方向が逆となるように取り付ける。

次に、この補強フレーム１１と前面Ａ柱１４、前面Ｂ柱１５、背面Ａ柱１６、背面Ｂ柱１７に配線・組付け作業を実施したＡパネル２１とＣパネル２３、更には、背面側のＢパネル２２を取付ける。

最後に、屋根フレーム１２と底面フレーム１３、さらにはベース７を取付け、筐体構造を構成する。

また、筐体幅寸法Ｘを例えば９００ｍｍとし、異なる要求仕様がある場合（例えば、４２０ｋＶ用）は２面の筐体を連結させ、１８００ｍｍ幅の制御盤とする。

（制御盤用組立式筐体１０の特徴）
このように構成された制御盤用組立式筐体１０では、コ字型に折り曲げてフレームに強度を持たせた補強フレーム１１を採用しているため、重量物を取付け可能な制御盤を構成できる。

さらに、図５の屋根フレーム１２と、図６の底面フレーム１３は、溶接でそれぞれ補助ガイド５，６が取り付けられているので、この補助ガイド５，６と前面Ａ柱１４と前面Ｂ柱１５、背面Ａ柱１６と背面Ｂ柱１７をボルトで締結し、さらに補強フレーム１１と連結することにより筐体の歪み等の発生を防止することができる。

また、Ａパネル２１、Ｂパネル２２、Ｃパネル２３はそれぞれ独立しているので、従来のように狭い筐体内で配線・組付け作業を行うのではなく外でそれぞれの作業を同時に行うことができる。特に、Ａ，Ｂ，Ｃ３面のパネル間の接続は、パネル単位で配線・組付け作業を完了させ、補強フレーム１１に組み付ける直前に行うことで効率的な作業を行うことが可能となる。

また、制御盤の現地据付け時に変電機器から制御盤へ外線ケーブルの繋ぎ込み作業を行う場合、例えば、図１０に示す正面奥側の端子台３４へ接続するが、図１１のように扉の開閉方向が同じ場合、開口部が狭くなり作業性が悪くなる。これに対して、図４に示す制御盤側補強フレーム１１に取り付けられた外扉２と内扉３はそれぞれ開閉方向が異なることから(図３参照)、両扉を開いた時の開口部寸法を大きく取ることができ、外線ケーブルの繋ぎ込み作業時の作業スペースを確保することができる。

さらに、異なる要求仕様のある場合は、例えば、９００ｍｍ幅の筐体を連結させ、１８００ｍｍ幅の制御盤にすることにより、要求仕様を満足させることが可能となる。これにより、フレーム類を共通化させることが可能となり、筐体の設計時間削減やフレーム類のストック化を図ることにより制御盤用筐体のコストダウンを実現できる。また、組立式筐体のためユニットを連結することにより大きさの異なる制御盤を構成することが出来る。

（本実施形態の効果）
以上のことから、強度を有する補強フレーム１１に内扉等の重量物を取付可能な制御盤用組立式筐体１０を提供することができる。

また、配線・組付け作業時間、および現地作業時間を短縮することも出来る。

さらに、ユニットの組み合わせにより大きさの異なる制御盤を構成することが可能な制御盤を提供できる。

１…筐体
２…外扉
３…内扉
５…補助ガイド
６…補助ガイド
７…ベース
１０…制御盤用組立式筐体
１１…補強フレーム（補強枠体）
１２…屋根フレーム（屋根枠体）
１３…底面フレーム（底面枠体）
１４…前面Ａ柱（柱状体）
１５…前面Ｂ柱（柱状体）
１６…背面Ａ柱（柱状体）
１７…背面Ｂ柱（柱状体）
２１…Ａパネル（板状体）
２２…Ｂパネル（板状体）
２３…Ｃパネル（板状体）
２４…Ａパネル用板
２５…Ｂパネル用板
２６…Ｃパネル用板
２７…故障表示器
２８…メータ
２９…ベイ・コントロール・ユニット
３０…機器操作スイッチ
３１…配線用遮断器
３２…補助継電器
３３…切換スイッチ
３４…端子台
３５…配線ダクト
３６…断路器／接地装置制御継電器

Claims (3)

1. 直方体形状を有し、内部に制御部品を搭載した制御盤用筐体であって、その直方体の六面である正面、底面、頂面、右側面、左側面、背面のうちの正面、底面、頂面部分にそれぞれ鉄製の補強枠体、底面枠体、屋根枠体が配置され、前記底面枠体の四隅は鉛直方向に延伸する４本の柱状体で前記屋根枠体の対応する四隅と連結され、前記補強枠体は正面側に位置する２本の前記柱状体と連結され、前記補強枠体には、重量物を搭載する内扉が開閉可能に取り付けられ、さらに外扉が前記内扉の開閉方向とは逆方向に開閉可能に取り付けられると共に、前記右側面、左側面、背面にはそれぞれ板状体が前記柱状体と着脱可能に取付けられていることを特徴とする制御盤用組立式筐体。
2. 前記直方体形状の筐体を複数個連結することにより、異なる制御盤幅の筐体を形成することを特徴とする請求項１記載の制御盤用組立式筐体。
3. 直方体形状を有し、内部に制御部品を搭載した制御盤用筐体の組立方法であって、重量物を搭載した内扉を開閉可能に取り付け、外扉を前記内扉の開閉方向とは逆方向に開閉可能に取り付けた鉄製の補強枠体を前記直方体の正面に配置し、鉛直方向に延伸する４本の柱状体を前記直方体の鉛直方向の４辺に配置して、前記補強枠体と正面側に位置する２本の前記柱状体とを連結し、さらに配線・組付け作業を実施した板状体を前記柱状体に取付けた後、前記直方体の底面及び頂面にそれぞれ、底面枠体、屋根枠体を配置して筐体構造を構成することを特徴とする制御盤用組立式筐体の組立方法。

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