JP7124500B2 - スイッチギヤ - Google Patents

Description

本発明は、スイッチギヤに関する。

例えば、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、内部の空気を循環させることで内部を冷却するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７－１５３２１２号公報

ところで、上記のような設備において、内部温度の上昇抑制に改善の余地がある。
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、内部温度の上昇を抑制可能としたスイッチギヤを提供することにある。

上記課題を解決するスイッチギヤは、正面と背面のいずれか一方の吸気口と、前記正面と前記背面の何れか他方の排気ファンとを有する盤筐体と、前記盤筐体に内設され、少なくとも母線およびその母線に接続される電力機器を収容するユニットと、を備え、前記ユニットは、前記母線を収容する母線室と、前記母線室の上方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第１の電力機器を収容する第１の機器室と、前記母線室の下方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第２の電力機器を収容する第２の機器室と、前記第１の機器室と前記第２の機器室とを連通する冷却ダクトと、前記ユニットの内部の空気を循環させる循環ファンと、を有する。

この構成によれば、吸気口から吸引された空気が排気ファンによって排気されることで、吸気口と排気ファンとの間の空気の流れによって、ユニットの冷却ダクトの内部の空気が冷却される。そして、循環ファンによって循環される空気により、冷却ダクトと連通する第１の機器室及び第２の機器室と、第１の機器室及び第２の機器室と連通する母線室の内部が冷却される。このため、内部の温度上昇を抑制可能となる。

上記のスイッチギヤにおいて、前記冷却ダクトは、前記第１の機器室及び前記第２の機器室よりも幅狭く形成されていることが好ましい。
この構成によれば、幅の狭い冷却ダクトによってその冷却ダクトを通過する空気の流れが速くなるため、循環ファンによる風量が増加され、ユニットの内部温度の上昇が抑制される。

上記のスイッチギヤにおいて、前記第１の機器室と前記第２の機器室は、前記盤筐体よりも幅狭く形成されていることが好ましい。
この構成によれば、吸気口から排気ファンへの空気の流れが、盤筐体の幅より狭い第１の機器室及び第２の機器室の側面を流れるため、放熱面積が大きくなり、ユニット内部の空気の温度が外部へ放熱される。

上記のスイッチギヤにおいて、前記第１の循環ファンは前記母線室に配置され、前記第２の機器室から前記母線室に空気を送ることが好ましい。
この構成によれば、第２の機器室の空気を母線室に送り込むことで、冷却ダクトから第２の機器室に冷却された空気が流れ込み、第２の機器室の内部の温度上昇が抑制される。

上記のスイッチギヤにおいて、前記母線室には、前記第１の循環ファンを収容する循環ボックスと、前記循環ボックスの開口部を覆う開閉扉が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、循環ボックスによって第１の循環ファンを収容する空間と、母線を収容する空間とが区画される。そして、循環ボックスの開口部を覆う開閉扉の開閉により、母線に通電された状態で、第１の循環ファンの交換が可能となる。

上記のスイッチギヤにおいて、前記第２の機器室の後端には、前記第２の電力機器の接触子が接離される端子部が設けられ、前記第２の機器室には、前記端子部に向かって空気を供給する供給部とが配設されていることが好ましい。

この構成によれば、供給部から供給される空気によって第２の電力機器の接触子が接離される端子部が冷却される。
上記のスイッチギヤにおいて、前記供給部は、前記第２の電力機器の下方に配設された循環ダクトと、前記循環ダクトの前端に設けられ前記循環ダクトに空気を送る第２の循環ファンと、前記循環ダクトの後端に設けられ、前記循環ダクトの空気を前記端子部に向かうように調整するガイド板と、を有することが好ましい。

この構成によれば、第２の循環ファンによって循環ダクトに送られる空気が、ガイド板によって、効率よく端子部に供給され、端子部の温度上昇が抑制される。
上記のスイッチギヤにおいて、前記第２の機器室は、前記第２の機器室の後方の空気を前記第１の循環ファンに供給するように配設されたガイド板を有することが好ましい。

この構成によれば、第１の循環ファンによって、第２の機器室の後方の空気を母線室に送ることで、第２の機器室の後端に設けられた端子部を冷却した空気を効率よく第２の機器室から排気することができる。

上記課題を解決するスイッチギヤは、盤筐体と、前記盤筐体に内設され、少なくとも母線およびその母線に接続される電力機器を収容するユニットと、を備え、前記ユニットは、前記母線を収容する母線室と、前記母線室の上方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第１の電力機器を収容する第１の機器室と、前記母線室の下方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第２の電力機器を収容する第２の機器室と、前記第１の機器室と前記第２の機器室とを連通する循環ダクトと、前記第１の機器室に設けられた第１の循環ファンと、前記第２の機器室に設けられた第２の循環ファンと、を有する。

この構成によれば、第１の循環ファン及び第２の循環ファンによって、ユニットの内部の空気を、第１の機器室、循環ダクト、第２の機器室、母線に循環させることで、ユニット内部の温度上昇が抑制可能となる。

上記のスイッチギヤにおいて、前記第１の循環ファンは、前記第１の機器室を前後方向に区画する第１の区画壁に取着されるとともに、前記第１の機器室の後方から前方に向かって空気を送るように配設され、前記第２の循環ファンは、前記第２の機器室を前後方向に区画する第２の区画壁に取着されるとともに、前記第２の機器室の前方から後方に向かって空気を送るように配設されていることが好ましい。

この構成によれば、第１の循環ファンによって第１の機器室の後方から前方へと空気を送り、第２の循環ファンによって第２の機器室の前方から後方へと空気を送ることで、ユニットの内部の空気が効率よく循環され、ユニット内部の温度上昇が抑制される。

上記のスイッチギヤにおいて、前記第１の循環ファンの下方に配設され、前記第１の区画壁から前記第１の機器室の後方に延びる第１のガイド板と、前記第２の循環ファンの下方に配設され、前記第２の区画壁から前記第２の機器室の後方に延びる第２のガイド板と、を備えることが好ましい。

この構成によれば、第１のガイド板により、空気を第１の機器室の後方の空気を前方に向かって送ることができ、第２のガイド板により空気を第２の機器室の後方へと送ることができ、空気をユニットの全体に循環させることができる。

本発明によれば、内部の温度上昇を抑制可能としたスイッチギヤを提供することができる。

スイッチギヤの概略正面図。 （ａ）は配電盤（変圧器２次盤）の概略正面図、（ｂ）は配電盤（変圧器２次盤）の概略側面図。 （ａ）（ｂ）は配電盤（変圧器２次盤）のファンユニットを示す概略斜視図。 （ａ）（ｂ）は配電盤（変圧器２次盤）における作用を示す説明図。 （ａ）は配電盤（配電線盤）の概略正面図、（ｂ）は配電盤（配電線盤）の概略側面図。 配電盤（配電線盤）における作用を示す説明図。

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。

図１に示すスイッチギヤ１０は、例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。なお、屋内に設置される受変電設備とされてもよい。
スイッチギヤ１０は、複数（図１では７個）の配電盤１１～１７を有している。複数の配電盤１１～１７は水平方向に並設され、互いに連結されている。

配電盤１１～１７は、例えば、変圧器２次盤（ＴＲ２次盤）、母線連絡盤、受電盤、配電線盤、変圧器１次盤（ＴＲ１次盤）、所内変圧器盤（ＴＲ盤）、ＶＣＴ盤、等である。各配電盤１１～１７は三相母線４１（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。本実施形態において、配電盤１１，１７は変圧器２次盤（ＴＲ２次盤）、配電盤１２，１３，１５，１６は配電線盤、配電盤１４は母線連絡盤である。なお、各配電盤１１～１７の構成、配列、等は、適宜変更されてもよい。

先ず、配電盤１１について説明する。
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す配電盤１１は、例えば変圧器２次盤（ＴＲ２次盤）である。なお、図２（ａ）に示す配電盤１１の概略正面図では、正面扉２２が省略され、ユニット３０が示されている。

配電盤１１は、盤筐体２０を有している。盤筐体２０は、電力機器が配設される本体部２１と、本体部２１の前側（図２（ｂ）において左側）に配設された扉体としての正面扉２２と、本体部２１の後側（図２（ｂ）において右側）に配設された扉体としての背面扉２３とを備えている。正面扉２２及び背面扉２３は、盤筐体２０に回動可能に支持されている。正面扉２２及び背面扉２３は、それぞれ開閉レバー２２ａ，２３ａの操作により開閉される。正面扉２２及び背面扉２３の内面には、図示しない断熱材が取着されている場合もある。

背面扉２３には、吸気口としての換気ユニット２３ｂが取着されている。本実施形態において、換気ユニット２３ｂは２つ設けられている。換気ユニット２３ｂは、例えば、外部からの噴流水の浸入を抑制するルーバー部材を含む。なお、換気ユニット２３ｂに、大気中に多数存在する塵埃に代表される粉塵を捕集する粉塵除去フィルタが含まれても良い。

盤筐体２０は、本体部２１の上面を覆う内天井板２４と、内天井板２４の上方に間隔を設けて配置された外天井板２５とを有している。外天井板２５の内面には、図示しない断熱材が取着されている。内天井板２４には、正面扉２２側に、換気ファン２４ａが設けられている。図２（ａ）に示すように、内天井板２４には換気ファン２４ａが設けられている。換気ファン２４ａは、本体部２１の内部の空気を排気するように設けられている。内天井板２４と外天井板２５との間には前壁２６が設けられ、その前壁２６には換気ユニット２６ａが設けられている。換気ユニット２６ａは、例えば、外部からの噴流水の浸入を抑制するルーバー部材を含む。また、内天井板２４と外天井板２５との間には、ガイド板２７が設けられている。ガイド板２７は、換気ファン２４ａにより本体部２１の内部から内天井板２４の上方に排気される空気を換気ユニット２６ａに導くように設けられている。背面扉２３の換気ユニット２３ｂは吸気口として働き、正面扉２２側の換気ユニット２６ａは排気口として働く。

図２（ｂ）に示すように、本体部２１には、ユニット３０が収容されている。ユニット３０は、ユニット３０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、配電盤１１は、複数の部屋として、母線室３１、機器室３２，３３、分岐母線室３４を有している。

母線室３１は、ユニット３０の上下方向中央に配設されている。母線室３１の前面には、メンテナンス用の開閉扉３１ａが設けられている。母線室３１には三相母線（Ｒ，Ｓ，Ｔ）４１が収容されている。

機器室３２，３３は、母線室３１の上方と下方にそれぞれ配置されている。機器室３２，３３は、母線室３１の正面よりも正面扉２２に向かって大きく形成されている。機器室３２，３３の前面にはそれぞれメンテナンス用の開閉扉３２ａ，３３ａが設けられている。機器室３２，３３は、母線室３１の上方に配置された機器室３２を上段機器室、母線室３１の下方に配置された機器室３３を下段機器室として区別する場合がある。

両機器室３２，３３は、冷却ダクト３５を介して互いに連通されている。冷却ダクト３５は、母線室３１より前面側に配設されている。本実施形態では、図２（ａ）に示すように、左右一対の冷却ダクト３５が設けられている。

母線室３１と上段機器室３２との間の区画壁３６ａには、区画壁３６ａを厚さ方向に貫通する複数の換気穴が形成され、複数の換気穴により、母線室３１と上段機器室３２とが互いに連通している。

上段機器室３２には、電力機器４２が収容されている。電力機器４２は、例えば計器用変圧器（ＶＴ）と避雷器（ＬＡ）とを含む補機ユニットである。電力機器４２は、接続端子４２ｂを有している。上段機器室３２には、電力機器４２の接続端子４２ｂが接離される接触子３２ｃが設けられている。接触子３２ｃは、ブッシングなどにより、後述する分岐母線室３４の接続導体４４ｃと接続されている。

上段機器室３２には区画壁３２ｂが設けられている。区画壁３２ｂは、電力機器４２の前面パネル４２ａと略同一位置に設けられ、前面パネル４２ａとともに上段機器室３２の前後方向において、上段機器室３２を２つの部屋に区画する。区画壁３２ｂには、その区画壁３２ｂを厚さ方向に貫通する換気穴が形成されている。換気穴は、区画壁３２ｂにより上段機器室３２を区画した２つの部屋を連通する。

下段機器室３３には、電力機器４３が収容されている。電力機器４３は、例えば遮断器（ＶＣＢ）である。以下の説明において、電力機器４３を遮断器４３ということがある。電力機器４３は接続端子４３ｂを有している。下段機器室３３には、電力機器４３の接続端子４３ｂが接離される接触子３３ｃが設けられている。接触子３３ｃは、ブッシングなどにより、後述する分岐母線室３４の分岐母線４４ａ、接続導体４４ｂと接続されている。

下段機器室３３には、循環ダクト３７が設けられている。供給部としての循環ダクト３７は、下段機器室３３の床面３３ｂにおいて、正面側から背面側に向かって延びるように形成されている。電力機器としての遮断器４３は、循環ダクト３７の上に配設されている。循環ダクト３７には、複数の換気穴３７ａが設けられている。換気穴３７ａは、遮断器４３の接続端子４３ｂが接離される接触子３３ｃの下方に設けられている。

循環ダクト３７には、循環ファン３７ｂと、ガイド板３７ｃとが設けられている。本実施形態において、図２（ａ）に示すように、循環ダクト３７には循環ファン３７ｂが設けられている。図２（ｂ）に示すように、循環ファン３７ｂは、循環ダクト３７に空気を送り込むように、循環ダクト３７の正面側の端部（前端）に配設されている。このように配設された循環ファン３７ｂは、下段機器室３３の開閉扉３３ａを開けて交換が可能である。ガイド板３７ｃは、循環ダクト３７の後端に、循環ファン３７ｂによって循環ダクト３７に供給される空気を上方の換気穴３７ａへと導くように設けられている。換気穴３７ａは、遮断器４３の接続端子４３ｂが接離される接触子３３ｃの下方に形成されている。従って、循環ダクト３７のガイド板３７ｃにより上方へと導かれる空気は、換気穴３７ａから、循環ダクト３７の上に配設された遮断器４３の接続端子４３ｂが接離される接触子３３ｃにあたり、接触子３３ｃを冷却する。また、循環ダクト３７から供給される空気は、下段機器室３３の背面３３ｄにあたり、背面３３ｄを冷却する。

母線室３１内において、前方下部には、換気ボックス３８が設けられている。換気ボックス３８の上板及び下板には、換気穴が形成されている。換気ボックス３８は、母線室３１と連通するとともに、下段機器室３３と連通している。

換気ボックス３８には循環ファン３８ａが配設されている。図２（ａ）に示すように、換気ボックス３８には循環ファン３８ａが配設されている。循環ファン３８ａは、１つのユニットとして交換可能に形成されている。循環ファン３８ａは、下段機器室３３の空気を母線室３１へと供給するように設けられている。

下段機器室３３において、換気ボックス３８の下方には、換気ガイド３９が設けられている。換気ガイド３９は、循環ファン３８ａによって、下段機器室３３の後方から空気を換気ボックス３８に導くように形成されている。また、換気ガイド３９には、区画壁３９ａが設けられている。区画壁３９ａは、下段機器室３３に配設された遮断器４３の前面パネル４３ａと略同一位置に設けられ、前面パネル４３ａとともに下段機器室３３の前後方向において、下段機器室３３を２つの部屋に区画する。

分岐母線室３４は、母線室３１と両機器室３２，３３の後面に設けられている。分岐母線室３４の後面にはメンテナンス用の点検蓋３４ａが設けられている。分岐母線室３４には、分岐母線４４ａが収容されている。分岐母線４４ａは、ブッシングなどにより、母線室３１の三相母線（Ｒ，Ｓ，Ｔ）４１と接続されている。また、分岐母線４４ａは、ブッシングなどにより、下段機器室３３に配設された遮断器４３と接続されている。また、分岐母線室３４には、下段機器室３３の電力機器４３、上段機器室３２の電力機器４２と、配電ケーブル４８とを接続する接続導体４４ｂ，４４ｃが収容されている。

ユニット３０と正面扉２２との間は制御室２８ａである。制御室２８ａには、例えばデジタル式の保護継電器、各種センサの計測器、各種ファンの制御部、等が配設されている。制御室２８ａに例えば電子式の除湿器が配置されてもよい。除湿器は、例えばペルチェ効果を利用したものを用いることができる。なお、除湿器は、ユニット３０内（例えば、下段機器室３３内）に配置されてもよい。

ユニット３０と背面扉２３との間はケーブル室２８ｂであり、このケーブル室２８ｂには配電のための配電ケーブル４８が配設されている。配電ケーブル４８は、分岐母線室３４の接続導体４４ｂ，４４ｃを介して、機器室３３の電力機器４３と機器室３２の電力機器４２とに接続される。

図２（ａ）において、左右の二点鎖線は、配電盤１１が配置される領域を示す。この領域は、配電盤１１をユニットとして配設する領域であり、二点鎖線の間の距離が配電盤１１の幅（ユニット幅）である。このユニット幅に対して、機器室３２，３３及び図２（ｂ）に示す分岐母線室３４は幅狭く形成されている。従って、配電盤１１は、機器室３２，３３及び分岐母線室３４の両側方に隙間Ｇ１を有している。これらの隙間Ｇ１は、配電盤１１の前後方向において、制御室２８ａとケーブル室２８ｂとを連通する。つまり、配電盤１１は、前後方向に、空気の流通が可能な通路を有している。

図３（ａ）に示すように、母線室３１の前面において、開閉扉３１ａの下方には、開閉板３１ｂがネジ等の締結部材により固定されている。開閉板３１ｂは母線室３１の換気ボックス３８の前面を閉塞するように設けられている。この開閉板３１ｂを外すことにより、図３（ｂ）に示すように、換気ボックス３８に収容された循環ファン３８ａのユニット３８ｂが露出する。このため、図２（ｂ）に示す三相母線４１を露出する開閉扉３１ａを開閉することなく、母線室３１の循環ファン３８ａの交換等を安全に行うことができる。

（作用）
次に、上述した配電盤１１の作用を説明する。
図２（ａ）に示すように、ユニット３０の幅、詳しくは、上段機器室３２、下段機器室３３、分岐母線室３４、及び冷却ダクト３５の幅は、配電盤１１が配置される領域の幅（ユニット幅）よりも狭く、隙間Ｇ１を形成する。

図４（ａ）に示すように、換気ファン２４ａの駆動によって、本体部２１の内部の空気が排気され、外部の空気が背面扉２３の換気ユニット２３ｂから本体部２１の内部へと吸入される。従って、この盤筐体２０では、背面扉２３の換気ユニット２３ｂから吸入された空気が、正面扉２２の側の内天井板２４に設けられた換気ファン２４ａによって盤筐体２０の外部へと排気される。つまり、背面扉２３の換気ユニット２３ｂは吸気口として働き、正面扉２２側の換気ユニット２６ａは排気口として働く。

図４（ａ）に示す空気流Ａ１，Ａ２は、図２（ａ）に示す隙間Ｇ１を通る。従って、空気流Ａ１，Ａ２は、ユニット３０の側面、詳しくは、上段機器室３２、下段機器室３３、分岐母線室３４、及び冷却ダクト３５の側面と接する。従って、ユニット３０の側面において、空気流Ａ１，Ａ２に放熱される。つまり、隙間Ｇ１により、ユニット３０の放熱面積が増加する。これにより、ユニット３０の内部の温度上昇が抑制される。

図４（ａ）に示す空気流Ａ１は、一対の冷却ダクト３５の側方を通過する。冷却ダクト３５は、上段機器室３２、下段機器室３３より狭く形成されている。従って、各冷却ダクト３５の４つの側面は、空気と接する。このため、冷却ダクト３５の放熱面積が大きく、効率的に冷却ダクト３５の内部を通過する空気を冷却できる。

図４（ｂ）に示すように、ユニット３０に設けられた循環ファン３８ａは、ユニット３０の内部において循環する空気流Ａ３を形成する。この空気流Ａ３は、一対の冷却ダクト３５を通過する。一対の冷却ダクト３５は、上段機器室３２、下段機器室３３より狭く形成されている。従って、冷却ダクト３５において、通過する空気流Ａ３の流速は、上段機器室３２、下段機器室３３等における空気流Ａ３の流速より高くなる。つまり冷却ダクト３５において、空気流Ａ３の流速が高くなる。このことは、空気流Ａ３における運動エネルギーが上昇し、圧力エネルギーが低下する。この結果、空気流Ａ３に対する圧力損失が低下するため、空気流Ａ３の風量を多くすることができる。つまり、冷却ダクト３５を設けることにより、循環する空気流Ａ３の流量を多くすることができる。このため、ユニット３０の内部の温度上昇を抑制できる。

図４（ｂ）に示すように、循環ダクト３７の循環ファン３７ｂは、循環ダクト３７から、下段機器室３３に収容された電力機器４３の接続端子４３ｂが接離される接触子３３ｃを通過する空気流Ａ４を形成する。この空気流Ａ４により、接触子３３ｃを冷却できる。このため、ユニット３０の内部温度の上昇を抑制できる。

なお、母線室３１の開閉扉３１ａ、機器室３２，３３の開閉扉３２ａ，３３ａには、例えば放熱性のよい金属材料（例えばアルミニウム）からなる開閉扉を用いることが好ましい。放熱性のよい開閉扉を用いることで、その開閉扉において放熱でき、ユニット３０の内部温度の上昇を抑制できる。

次に、配電盤１２について説明する。
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す配電盤１２は、例えば配電線盤である。なお、図５（ａ）に示す配電盤１２の概略正面図では、正面扉１２２が省略され、ユニット１３０が示されている。

配電盤１２は、盤筐体１２０を有している。盤筐体１２０は、電力機器が配設される本体部１２１と、本体部１２１の前側（図５（ｂ）において左側）に配設された扉体としての正面扉１２２と、本体部１２１の後側（図５（ｂ）において右側）に配設された扉体としての背面扉１２３とを備えている。正面扉１２２及び背面扉１２３は、盤筐体１２０に回動可能に支持されている。正面扉１２２及び背面扉１２３は、それぞれ開閉レバー１２２ａ，１２３ａの操作により開閉される。正面扉１２２及び背面扉１２３の内面には、図示しない断熱材が取着されている。

盤筐体１２０は、本体部１２１の上面を覆う内天井板１２４と、内天井板１２４の上方に間隔を設けて配置された外天井板１２５とを有している。外天井板１２５の内面には、図示しない断熱材が取着されている。なお、内天井板１２４は、図２（ｂ）に示す内天井板２４と一体に形成されてもよい。また、外天井板１２５は、図２（ｂ）に示す外天井板２５と一体に形成されてもよい。

図５（ｂ）に示すように、本体部１２１には、ユニット１３０が収容されている。ユニット１３０は、ユニット１３０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、配電盤１２は、複数の部屋として、循環ダクト１３５、母線室１３１、機器室１３２，１３３、分岐母線室１３４を有している。

循環ダクト１３５と母線室１３１は本体部１２１の上下方向中央において、配電盤１２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、上下方向中央に循環ダクト１３５が配設され、循環ダクト１３５の後方（背面側）に母線室１３１が配設されている。機器室１３２，１３３は、循環ダクト１３５及び母線室１３１の上方と下方にそれぞれ配置されている。機器室１３２，１３３を互いに区別する場合に循環ダクト１３５及び母線室１３１の上方に配置された機器室１３２を上段機器室、下方に配置された機器室１３３を下段機器室とする。

循環ダクト１３５の前面には、メンテナンス用の開閉扉１３５ａが設けられている。
母線室１３１の前面には、メンテナンス用の開閉扉（または仕切板）１３１ａが設けられている。母線室１３１には三相母線（Ｒ，Ｓ，Ｔ）４１が収容されている。

機器室１３２，１３３の前面には、それぞれメンテナンス用の開閉扉１３２ａ，１３３ａが設けられている。機器室１３２，１３３にはそれぞれ電力機器１４２，１４３が収容されている。電力機器１４２，１４３は、例えば遮断器（ＶＣＢ）である。なお、以下の説明において、遮断器１４２，１４３として説明する場合がある。機器室１３２，１３３には、電力機器１４２，１４３の接続端子１４２ｂ，１４３ｂが接離される接触子１３２ｅ，１３３ｅが設けられている。

上段機器室１３２には、区画壁１３２ｂが設けられている。区画壁１３２ｂは、電力機器１４２の前面パネル１４２ａと略同一位置に設けられ、上段機器室１３２の前後方向において、前面パネル１４２ａとともに上段機器室１３２を２つの部屋に区画する。区画壁１３２ｂには、循環ファン１３２ｃが取着されている。

また、区画壁１３２ｂには、循環ファン１３２ｃの下方に、ガイド板１３２ｄが取着されている。ガイド板１３２ｄは、区画壁１３２ｂから後方に向かって延びるように形成されている。循環ファン１３２ｃは、その駆動によって、上段機器室１３２の後方から前方に向かって空気を送るように配設されている。

下段機器室１３３には、区画壁１３３ｂが設けられている。区画壁１３３ｂは、電力機器１４３の前面パネル１４３ａと略同一位置に設けられ、下段機器室１３３の前後方向において、前面パネル１４３ａとともに上段機器室１３２を２つの部屋に区画する。区画壁１３３ｂには、循環ファン１３３ｃが取着されている。

また、区画壁１３３ｂには、循環ファン１３３ｃの下方に、ガイド板１３３ｄが取着されている。ガイド板１３３ｄは、区画壁１３３ｂから後方に向かって延びるように形成されている。循環ファン１３３ｃは、その駆動によって、下段機器室１３３の前方から後方に向かって空気を送るように配設されている。

分岐母線室１３４は、母線室１３１と両機器室１３２，１３３の後面に設けられている。分岐母線室１３４の後面にはメンテナンス用の点検蓋１３４ａが設けられている。分岐母線室１３４には、分岐母線１４４ａ，１４４ｂが収容されている。分岐母線１４４ａ，１４４ｂは、ブッシングなどにより母線室１３１の三相母線（Ｒ，Ｓ，Ｔ）４１と接続されている。また、分岐母線１４４ａ，１４４ｂは、ブッシングなどにより機器室１３２，１３３にそれぞれ配設された遮断器１４２，１４３と接続されている。また、分岐母線室１３４には、遮断器１４２，１４３と配電ケーブル１４８ａ，１４８ｂとを接続する接続導体１４４ｃ，１４４ｄが収容されている。

ユニット１３０と正面扉１２２との間は制御室１２８ａである。制御室１２８ａには、例えばデジタル式の保護継電器、各種センサの計測器、各種ファンの制御部、等が配設されている。制御室１２８ａに例えば電子式の除湿器が配置されてもよい。除湿器は、例えばペルチェ効果を利用したものを用いることができる。なお、除湿器は、ユニット１３０内（例えば、下段機器室１３３内）に配置されてもよい。

ユニット１３０と背面扉１２３との間はケーブル室１２８ｂであり、このケーブル室１２８ｂには配電のための配電ケーブル１４８ａ，１４８ｂが配設されている。配電ケーブル１４８ａ，１４８ｂは分岐母線室１３４の接続導体１４４ｃ，１４４ｄを介して、機器室１３２，１３３の遮断器１４２，１４３に接続される。

図５（ａ）において、左右の二点鎖線は、配電盤１２の配置される領域を示す。この領域は、配電盤１２をユニットとして配設する領域であり、二点鎖線の間の距離が配電盤１２の幅（ユニット幅）である。このユニット幅に対して、機器室１３２，１３３及び図５（ｂ）に示す分岐母線室１３４は幅狭く形成されている。従って、配電盤１２は、機器室１３２，１３３及び分岐母線室１３４の両側方に隙間Ｇ２を有している。これらの隙間Ｇ２は、配電盤１２の前後方向において、制御室１２８ａとケーブル室１２８ｂとを連通する。つまり、配電盤１２は、前後方向に、空気の流通が可能な通路を有している。

（作用）
次に、上述した配電盤１２の作用を説明する。
図５（ａ）に示すように、ユニット１３０の幅、詳しくは、上段機器室１３２、下段機器室１３３、分岐母線室１３４、及び循環ダクト１３５の幅は、配電盤１２が配置される領域の幅（ユニット幅）よりも狭く、隙間Ｇ２を形成する。この隙間Ｇ２により、配電盤１２のユニット１３０の側面が放熱面として働く。従って、この配電盤１２では、隙間Ｇ２を設けていない配電盤と比べ、放熱面積が増加する。これにより、ユニット１３０の内部の温度上昇が抑制される。

図６に示すように、下段機器室１３３の循環ファン１３３ｃと、上段機器室１３２の循環ファン１３２ｃとにより、ユニット１３０の内部において循環する空気流Ａ１１を形成する。この空気流Ａ１１により、ユニット１３０の内部の温度上昇を抑制できる。

また、下段機器室１３３の循環ファン１３３ｃは、下段機器室１３３の前方から後方に向かって空気を送るように配設されている。従って、下段機器室１３３に収容された電力機器１４３の接続端子１４３ｂが接離される接触子１３３ｅに対して空気が当りやすく、その接触子１３３ｅを冷却できる。

なお、母線室１３１の開閉扉（または仕切板）１３１ａ、機器室１３２，１３３の開閉扉１３２ａ，１３３ａには、例えば放熱性のよい金属材料（例えばアルミニウム）からなる開閉扉を用いることが好ましい。放熱性のよい開閉扉を用いることで、その開閉扉において放熱でき、ユニット１３０の内部温度の上昇を抑制できる。

（温度測定）
発明者等により、例えば、比較例として、上述の特許文献１のスイッチギヤにおける温度を測定し、本実施形態の測定結果と比較した。測定点は、制御室２８ａ，１２８ａ、上段機器室３２、１３２の接触子３２ｃ、１３２ｅ、下段機器室３３、１３３の接触子３３ｃ、１３３ｅとした。温度の測定は、飽和あるいは温度上昇限度を超えるまで行った。制御室２８ａ．１２８ａの温度は、比較例では２４．３℃であり、本実施形態では１３．４℃であった。また、上段機器室３２，１３２の接触子３２ｃ，１３２ｅの温度は、比較例では７６．９℃であり、本実施形態では６３．８℃であった。また、下段機器室３３，１３３の接触子３３ｃ，１３３ｅの温度は、比較例では８１．９℃であり、本実施形態では５８．２℃であった。いずれの箇所においても、本実施形態では、比較例に対して温度上昇が抑制されている。

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）配電盤１１は、背面扉２３に換気ユニット２３ｂが設けられ、正面扉２２の側に換気ファン２４ａが設けられた盤筐体２０と、盤筐体２０に内設され、少なくとも母線およびその母線に接続される電力機器を収容するユニット３０と、を備える。ユニット３０は、三相母線４１を収容する母線室３１と、母線室３１の上方に配設された機器室３２と、母線室３１の下方に配設された機器室３３と、機器室３２，３３を連通する冷却ダクト３５とを備える。また、ユニット３０は、内部の空気を循環させる循環ファン３８ａを有している。機器室３２，３３にはそれぞれ電力機器４２，４３が収容されている。

換気ファン２４ａの駆動による空気流Ａ１，Ａ２は、ユニット３０の側面、詳しくは、上段機器室３２、下段機器室３３、分岐母線室３４、及び冷却ダクト３５の４つの側面と接する。従って、ユニット３０の側面において、空気流Ａ１，Ａ２に放熱される。つまり、隙間Ｇ１により、ユニット３０の放熱面積が増加する。これにより、ユニット３０の内部の温度上昇を抑制できる。

（２）ユニット３０に設けられた循環ファン３８ａは、ユニット３０の内部において循環する空気流Ａ３を形成する。この空気流Ａ３は、一対の冷却ダクト３５を通過する。この空気流Ａ３により、ユニット３０の内部の温度上昇を抑制できる。

（３）一対の冷却ダクト３５は、上段機器室３２、下段機器室３３より狭く形成されている。従って、冷却ダクト３５において、通過する空気流Ａ３の流速は、上段機器室３２、下段機器室３３等における空気流Ａ３の流速より高くなる。つまり冷却ダクト３５において、空気流Ａ３の流速が高くなる。このことは、空気流Ａ３における運動エネルギーが上昇し、圧力エネルギーが低下する。この結果、空気流Ａ３に対する圧力損失が低下するため、空気流Ａ３の風量を多くすることができる。つまり、冷却ダクト３５を設けることにより、循環する空気流Ａ３の流量を多くすることができる。このため、ユニット３０の内部の温度上昇を抑制できる。

（４）循環ダクト３７の循環ファン３７ｂは、循環ダクト３７から、下段機器室３３に収容された電力機器４３の接続端子４３ｂが接離される接触子３３ｃを通過する空気流Ａ４を形成する。この空気流Ａ４により、接触子３３ｃを冷却できる。このため、ユニット３０の内部温度の上昇を抑制できる。

（５）配電盤１２において、ユニット１３０の幅、詳しくは、上段機器室１３２、下段機器室１３３、分岐母線室１３４、及び循環ダクト１３５の幅は、配電盤１２が配置される領域の幅（ユニット幅）よりも狭く、隙間Ｇ２を形成する。この隙間Ｇ２により、配電盤１２のユニット１３０の側面が放熱面として働く。従って、この配電盤１２では、隙間Ｇ２を設けていない配電盤と比べ、放熱面積が増加する。これにより、ユニット１３０の内部の温度上昇を抑制できる。

（６）下段機器室１３３の循環ファン１３３ｃと、上段機器室１３２の循環ファン１３２ｃとにより、ユニット１３０の内部において循環する空気流Ａ１１を形成する。この空気流Ａ１１により、ユニット１３０の内部の温度上昇を抑制できる。

（７）下段機器室１３３の循環ファン１３３ｃは、下段機器室１３３の前方から後方に向かって空気を送るように配設されている。従って、下段機器室１３３に収容された電力機器１４３の接続端子１４３ｂが接離される接触子１３３ｅに対して空気が当りやすく、その接触子１３３ｅを冷却できる。

尚、上記各実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・配電盤１１～１７の構成を適宜変更してもよい。例えば、配電盤１１（変圧器２次盤）の冷却ダクト３５を、配電盤１２～１７に設けてもよい。また、配電盤１１の循環ダクト３７、循環ファン３７ｂ、及びガイド板３７ｃを、配電盤１２～１７に設けても良い。なお、配電盤１１～１７は、上述した変圧器２次盤，配電線盤，母線連絡盤に限定されず、受電盤，変圧器１次盤，所内変圧器盤，ＶＣＴ盤，等を用いることもできる。

上記各実施の形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
複数の配電盤を並設したスイッチギヤであって、
前記複数の配電盤はそれぞれ、少なくとも母線及びその母線に接続さえる電力機器を収容したユニットを備え、
前記複数の配電盤のうちの第１の配電盤は、正面と背面のいずれか一方の吸気口と、前記正面と前記背面の何れか他方の排気ファンとを有し、前記ユニットを収容する第１の盤筐体を備え、
前記第１の盤筐体に収容された前記ユニットは、前記母線を収容する母線室と、前記母線室の上方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第１の電力機器を収容する第１の機器室と、前記母線室の下方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第２の電力機器を収容する第２の機器室と、前記第１の機器室と前記第２の機器室とを連通する冷却ダクトと、を有し、
前記複数の配電盤のうちの第２の配電盤は、前記ユニットを収容する盤筐体を備え、
前記第２の配電盤の前記ユニットは、前記母線を収容する母線室と、前記母線室の上方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第１の電力機器を収容する第１の機器室と、前記母線室の下方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第２の電力機器を収容する第２の機器室と、前記第１の機器室と前記第２の機器室とを連通する循環ダクトと、前記第１の機器室に設けられた第１の循環ファンと、前記第２の機器室に設けられた第２の循環ファンと、を有すること、
を特徴とするスイッチギヤ。

１０…スイッチギヤ、１１～１７…配電盤、２０…盤筐体、２３ｂ…換気ユニット（吸入口）、２４ａ…換気ファン（排気ファン）、３０…ユニット、３１…母線室、３２…機器室（上段機器室、第１の機器室）、３３…機器室（下段機器室、第２の機器室）、３５…冷却ダクト、４１…三相母線、４２，４３…電力機器。

Claims (12)

1. 正面と背面のいずれか一方の吸気口と、前記正面と前記背面の何れか他方の排気ファンとを有する盤筐体と、
   前記盤筐体に内設され、少なくとも母線およびその母線に接続される電力機器を収容するユニットと、
   を備え、
   前記ユニットは、
   前記母線を収容する母線室と、
   前記母線室の上方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第１の電力機器を収容する第１の機器室と、
   前記母線室の下方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第２の電力機器を収容する第２の機器室と、
   前記第１の機器室と前記第２の機器室とを連通する冷却ダクトと、
   前記ユニットの内部の空気を循環させる第１の循環ファンと、
   を有しており、
   前記第１の循環ファンにより前記ユニットの内部の空気が前記ユニットの内部においてのみ循環される内部空気の空気流が形成されるとともに、
   前記盤筐体と前記盤筐体内の前記ユニットの側面との隙間により、前記盤筐体の正面と背面との間で空気の流通が可能な通路が形成され、前記吸気口から前記盤筐体の内部へと吸入された盤筐体外部の空気が前記排気ファンによって前記盤筐体の外部へと排気される外部空気の空気流が形成されること、を特徴とするスイッチギヤ。
2. 前記冷却ダクトは、前記第１の機器室及び前記第２の機器室の幅方向両側に設けられており、
   前記内部空気の空気流は前記冷却ダクト内を通過するとともに、前記外部空気の空気流は、前記冷却ダクトの側方を含む前記ユニットの側方を通過することを特徴とする請求項１に記載のスイッチギヤ。
3. 正面と背面のいずれか一方の吸気口と、前記正面と前記背面の何れか他方の排気ファンとを有する盤筐体と、
   前記盤筐体に内設され、少なくとも母線およびその母線に接続される電力機器を収容するユニットと、
   を備え、
   前記ユニットは、
   前記母線を収容する母線室と、
   前記母線室の上方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第１の電力機器を収容する第１の機器室と、
   前記母線室の下方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第２の電力機器を収容する第２の機器室と、
   前記第１の機器室と前記第２の機器室とを連通する冷却ダクトと、
   前記ユニットの内部の空気を循環させる第１の循環ファンと、
   を有しており、
   前記第１の循環ファンは前記母線室に配設され、前記第２の機器室から前記母線室に空気を送ること、を特徴とするスイッチギヤ。
4. 前記母線室には、前記第１の循環ファンを収容する循環ボックスと、前記循環ボックスの開口部を覆う開閉扉が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のスイッチギヤ。
5. 前記冷却ダクトは、前記第１の機器室及び前記第２の機器室よりも幅狭く形成されていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のスイッチギヤ。
6. 前記第１の機器室と前記第２の機器室は、前記盤筐体よりも幅狭く形成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のスイッチギヤ。
7. 前記第２の機器室には、
   前記第２の電力機器の接触子が接離される端子部と、
   前記端子部に向かって前記第２の機器室の内部の空気を供給する供給部とが配設されていること、
   を特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のスイッチギヤ。
8. 正面と背面のいずれか一方の吸気口と、前記正面と前記背面の何れか他方の排気ファンとを有する盤筐体と、
   前記盤筐体に内設され、少なくとも母線およびその母線に接続される電力機器を収容するユニットと、
   を備え、
   前記ユニットは、
   前記母線を収容する母線室と、
   前記母線室の上方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第１の電力機器を収容する第１の機器室と、
   前記母線室の下方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第２の電力機器を収容する第２の機器室と、
   前記第１の機器室と前記第２の機器室とを連通する冷却ダクトと、
   前記ユニットの内部の空気を循環させる第１の循環ファンと、
   を有しており、
   前記第２の機器室には、
   前記第２の電力機器の接触子が接離される端子部と、
   前記端子部に向かって空気を供給する供給部とが配設されており、
   前記第２の機器室は、前記第２の機器室の後方の空気を前記第１の循環ファンに供給するように配設されたガイド板を有すること、を特徴とするスイッチギヤ。
9. 前記供給部は、
   前記第２の電力機器の下方に配設された循環ダクトと、
   前記循環ダクトの前端に設けられ前記循環ダクトの後端に向けて空気を送る第２の循環ファンと、
   前記循環ダクトの後端に設けられ、前記第２の循環ファンにより送られる空気を前記端子部に向かうように調整するガイド板と、
   を有することを特徴とする請求項７又は８に記載のスイッチギヤ。
10. 盤筐体と、
    前記盤筐体に内設され、少なくとも母線およびその母線に接続される電力機器を収容するユニットと、
    を備え、
    前記ユニットは、
    前記母線を収容する母線室と、
    前記母線室の上方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第１の電力機器を収容する第１の機器室と、
    前記母線室の下方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第２の電力機器を収容する第２の機器室と、
    前記第１の機器室と前記第２の機器室とを連通する循環ダクトと、
    前記第１の機器室に設けられた第１の循環ファンと、
    前記第２の機器室に設けられた第２の循環ファンと、
    を有しており、
    前記第１の循環ファンと前記第２の循環ファンとにより、前記ユニットの内部の空気が前記ユニットの内部においてのみ循環される内部空気の空気流が形成されること、を特徴とするスイッチギヤ。
11. 盤筐体と、
    前記盤筐体に内設され、少なくとも母線およびその母線に接続される電力機器を収容するユニットと、
    を備え、
    前記ユニットは、
    前記母線を収容する母線室と、
    前記母線室の上方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第１の電力機器を収容する第１の機器室と、
    前記母線室の下方に配設されるとともに前記母線室と連通し、第２の電力機器を収容する第２の機器室と、
    前記第１の機器室と前記第２の機器室とを連通する循環ダクトと、
    前記第１の機器室に設けられた第１の循環ファンと、
    前記第２の機器室に設けられた第２の循環ファンと、
    を有しており、
    前記第１の循環ファンは、前記第１の機器室を前後方向に区画する第１の区画壁に取着されるとともに、前記第１の機器室の後方から前方に向かって空気を送るように配設され、
    前記第２の循環ファンは、前記第２の機器室を前後方向に区画する第２の区画壁に取着されるとともに、前記第２の機器室の前方から後方に向かって空気を送るように配設されていること、
    を特徴とするスイッチギヤ。
12. 前記第１の循環ファンの下方に配設され、前記第１の区画壁から前記第１の機器室の後方に延びる第１のガイド板と、
    前記第２の循環ファンの下方に配設され、前記第２の区画壁から前記第２の機器室の後方に延びる第２のガイド板と、
    を備えたことを特徴とする請求項１１に記載のスイッチギヤ。

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