JP6217117B2 - 配電盤 - Google Patents

Description

本発明は、受配電設備に適用する配電盤の組立構造に関する。

周知のように、配電盤（スイッチギヤ）は一部の小形標準品を除きオーダーメードが一般的であり、高圧配電盤などは顧客の仕様に基づいて設計した盤筐体の内部に各種の機能機器を組み込んで製作している。

次に、メタルクラッド形の受電盤を例に、従来における配電盤の構成を図５，図６に示す。図５は配電盤の外観図、図６は盤内構造の一例である。図５において、１はフレーム（枠組）の外周面を囲い板（鋼板）で覆った箱形の盤筐体、１ａは盤筐体１の前面扉、２は盤内に布設した主母線であり、図６で示すように盤筐体１の内部には、鋼板の仕切隔壁３によりケーブル室４，遮断室５，母線室６，操作室７などのコンパートメントを画成した上で、各コンパートメントに主母線２，受電側のケーブル８，ＶＣＴ９，一次側の断路器１０，避雷器１１，主遮断器１２，母線側の断路器１３，遮断，断路器の操作器１４，制御回路部１５などの各種機器を収容し、各機器の間は配線して配電盤を構築している。

ところで、前記構成の配電盤は、顧客の仕様に合わせてその都度設計，製作した盤筐体の盤内への各種機器の組み込みを行って配線する必要があってその製作には組立作業の並列化が困難であり、このために製品受注から納品までの納期に長い時間が掛かる問題があった。また、製品を現地に据付けて運用した後は、顧客の仕様変更に伴う機能の変更，拡張は実際上で極めて困難であった。

一方、ハード設計の簡易化，組立作業性の向上を目的に、盤内に組み込む遮断器，母線，制御配線などをモジュール化し、各モジュールを合体して盤を構築するようにした配電盤（金属閉鎖形スイッチギヤ）が知られており（例えば、特許文献１参照）、この組立構造において、各モジュールの相互間はボルト締めにより結合して一体に合体するようにしている。

特開２０００−１１５９２６号公報

ところで、配電盤の盤筐体（自立形）は、その機械的強度，耐震強度がＪＩＳ規格で定められており、図５，図６に示した従来構造の配電盤は前記規格に準拠して設計，製作されている。また、当然のことながらこの規格に準拠した機械強度，耐震強度は特許文献１に開示されているモジュール合体構造の配電盤においても要求されるところである。

かかる点、各機能モジュールを積み重ね、その相互間をボルト締め結合により合体して構築した特許文献１に開示の組立構造において、前記規格に準拠する強度，耐震性を確保するには、そのモジュール相互間の結合構造がかなり複雑となってその組立作業にも手間が掛かることが想定される。

そこで、本発明は前記特許文献１のモジュール化構造を基本に、その組立構造を改良して強度，組立作業性をさらなる向上化を図るとともに、顧客の仕様に合わせて設計，製作する製品納期の短縮化、および仕様変更にも容易に対応できる拡張性を備えた配電盤の組立構造を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明によれば遮断器，断路器，計測器，操作部、制御部などの各種機器、およびその付属部品を機能別にモジュール化して規格化サイズの直方 体ケースに収容した機能機器ユニットを単位ブロックとして、配電盤の仕様に合わせて選択した前記機能機器ユニットのブロックをラーメン構造になる自立形盤フレームの枠組内部に積み上げて構築し、前記自立形盤フレームの枠組内に前記各種機能機器ユニット、および母線，制御配線を収容した配線ユニットの各ブロックを組み込む（請求項１）。

また、前記構成において、前記機能機器ユニットの一個乃至複数個のブロックを、プラグイン式にした接続端子を介して配線ユニットの母線，制御配線に接続する（請求項２）。

上記のように、あらかじめ機能別に分けて機器および付属部品を規格化サイズの立方体ケースに収容してなる各種の機能機器ユニットを配電盤の仕様に合わせて選択した上で、これら各ユニットをラーメン構造になる自立形盤フレームの枠組内部に積み上げて格納支持することにより配電盤を短時間の組立作業で構築でき、ここで盤フレームを所要強度を持つ堅牢な枠組で構成することで規格に準拠する機械強度，耐震性を確保できる。

また、配電盤に組み込む各種の機能機器ユニットを予め作り置きして在庫管理しておくことにより、新規に受注した配電盤を短期間の納期で製作，納品することが可能であり、さらに配電盤の仕様変更にも盤フレーム内に積み上げた機能機器ユニットを差し替えるだけで容易に対応できる拡張性も得られる。

本発明の実施例による配電盤の組立構造を模式的に表した斜視図である。 図１における盤フレームと能機器ユニットとを分けて表した模式図である。 図１における機能機器ユニットの一例を示す一部切欠の内部構造図である。 図１の機能機器ユニット列に配線ユニットを組み合わせたブロック積み上げ状態の模式斜視図である。 従来におけるメタルクラッド形配電盤の外観斜視図である。 受電盤を例に、従来におけるメタルクラッド形配電盤の内部構造図である。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に示す実施例に基づいて説明する。
まず、図１に本発明実施例による配電盤の基本的な組立構造を示す。図において、１６は自立形の盤フレーム、１７は盤フレーム１６の枠組内部に積み上げて格納保持した各種の機能機器ユニットである。

ここで、盤フレーム１６は、図２で示すようにＬ形アングル鋼で作られた４本の柱１６ａと、柱１６ａの上下端に結合した天井枠１６ｂ，底部枠１６ｃとでラーメン構造になる立方体の枠組を構成している。一方、機能機器ユニット１７は、図３で示すように遮断器，断路器，計測器，操作部、制御部などの各種の機能機器１７ａ、およびその付属部品を機能別にモジュール化して規格化サイズの直方体ケース１７ｂ（図示例のケース（鋼板製）１７ａは、横幅：ａ、奥行き：ｂ、高さ：ｃの立方体）に収容した構成になり、機能機器１７ａはその接続導体（リード）１７ｃを、絶縁ブッシング１７ｄを介してケース１７ａから引き出し、プラグイン式接続端子（不図示）などを介して後記のように別な配線ユニットに収容した母線，制御配線に接続するようにしている。

なお、図示実施例では同じ外形サイズ（横幅：ａ、奥行き：ｂ、高さ：ｃの立方体）のケース１７ｂに機能機器１７ａを収容した機能機器ユニット１７を単位ブロックとして、合計１６個のブロックを図１，図２のように横２列、縦４列に積み重ね、この機能機器ユニット１７の集合体を前記盤フレーム１６の枠組内部に格納して配電盤を構築するようにしている。この構成では、合計１６個の機能機器ユニット１６を積み上げたブロック集合体は、横幅寸法Ｗ＝２×ａ、奥行き寸法Ｌ＝２×ｂ、高さ寸法Ｈ＝４×ｃであり、このブロック集合体の外形寸法Ｗ，Ｌ，Ｈに合わせて盤フレーム１６を構成している。

なお、遮断器ユニットのように機種、通電容量によりケース１７ｂに収容する機器１７ａが大形である場合には、前記寸法ａ，ｂ，ｃを基準として、ケース１７ｂの幅，奥行き，高さのいずれかを整数倍に設定した上で、これら機能機器ユニット１７を適宜に組み合わせて立方体のブロック集合体を構築することも可能である。

次に、図４に別な実施例を示す。この実施例では、複数個の機能機器ユニット１７を前後２列に並べて積み上げたブロック集合体に対し、母線，制御配線を収容してモジュール化した配線ユニット１８を図示のように前列ブロックと後列ブロックとの間に組み合わせ、ここで前後列に並ぶ各機能機器ユニット１７と配線ユニット１８との間をプラグイン式接続端子などを介して接続するようにしている。

なお、盤フレーム１６の枠組内部に積み上げる機能機器ユニット１７の個数，配列は図示例に限定されるものではない。また、必要に応じて空のダミーケースを組み合わせてて立方体のブロックを構築することも可能である。

そして、上記のように配電盤に搭載する各種の機能機器ユニット１７、および盤フレーム１６を構築する各種サイズの鋼材を予め作り置きして在庫管理しておけば、新規に受注した配電盤の仕様に合わせて選択した機能機器ユニット１７の各ブロックを組み合わせ、このブロック集合体の外形に対応する盤フレーム１６を設計することで、短期納期で配電盤の製品を製作して納品することが可能となる。

また、配電盤の製作途中、ないし製品を現地に据付けた稼働後に顧客から仕様の変更があった場合でも、機能機器ユニット１７を差し替えることで容易に対応可能である。

１６ 盤フレーム
１７ 機能機器ユニット
１７ａ ケース
１７ｂ 機能機器
１７ｃ 接続導体
１８ 配線ユニット

Claims (2)

1. 遮断器，断路器，計測器，操作部、制御部などの各種機器、およびその付属部品を機能別にモジュール化して規格化サイズの直方体ケースに収容した機能機器ユニットを単位ブロックとして、配電盤の仕様に合わせて選択した前記機能機器ユニットのブロックをラーメン構造になる自立形盤フレームの枠組内部に積み上げて構築し、前記自立形盤フレームの枠組内に前記各種機能機器ユニット、および母線，制御配線を収容した配線ユニットの各ブロックを組み込んだことを特徴とする配電盤。
2. 請求項１に記載の配電盤において、前記機能機器ユニットの一個乃至複数個のブロックを、プラグイン式にした接続端子を介して配線ユニットの母線，制御配線に接続するようにしたことを特徴とする配電盤。