説明

金属閉鎖形スイッチギヤ

【課題】事故時のアークを天井部に設けた放圧装置の近傍に導き、放圧させる。
【解決手段】収納機器を収納する箱体1と、箱体1の天井部に設けられた高温ガスを放出する放圧装置14a、14b、14cと、収納機器間を接続する主回路導体4と、主回路導体4に接続されるとともに、放圧装置14a、(14b、14c)まで伸びたアーク誘導導体20、21とを備え、アーク誘導導体20、21と放圧装置14a、(14b、14c)間が電気的に最弱点部となるようにし、アーク発生時に当該放圧装置14aを動作させ易くすることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、耐アーク性能を向上し得る金属閉鎖形スイッチギヤに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、金属閉鎖形スイッチギヤには、正面扉や背面扉などに換気口が設けられ、箱体内の換気が行われている(例えば、特許文献1参照。)。一方、箱体の収納機器などが地絡などを起こし、内部圧力が上昇したとき、これを放圧する放圧板を天井部に設けたものが知られている(例えば、特許文献2参照。)。
【0003】
この種の金属閉鎖形スイッチギヤを図6に示すが、箱体1内は、奥行方向下部全域に設けられた受電室1a、正面側に設けられた遮断器室1b、上部中間部に設けられた母線室1c、正面側上部に設けられた制御室1dに分かれて構成されている。各室1a、1b、1c、1dは、それぞれ隔壁2a、2b、2cで仕切られている。
【0004】
受電室1aには、電力ケーブル3が接続される主回路導体4が支持がいし5により固定されている。主回路導体4端には、接地開閉器6が接続されている。主回路導体4の中間部は分岐され、変流器7を介して、下部主回路断路部8に接続されている。また、正面側には正面側換気口9、背面側には背面側換気口10が設けられている。
【0005】
遮断器室1bには、移動形の真空遮断器11が収納され、下部主回路が下部主回路断路部8に接続される。上部主回路は、上部主回路断路部12に接続される。母線室1cには、上部主回路断路部12に接続された三相分の母線13が接続され、隣接する盤との接続が行われる。なお、制御室1dには、真空遮断器11などの制御、電気量などを表示する制御機器が収納されている。
【0006】
受電室1a、遮断器室1b、母線室1cの天井部には、それぞれ開口部が設けられ、これらの開口部には高温ガスを放出する開閉自在の放圧板を有する放圧装置14a、14b、14cが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2007−28740号公報 (第3〜4ページ、図3)
【特許文献2】特開平10−322811号公報 (第3〜4ページ、図1)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上記の従来の金属閉鎖形スイッチギヤにおいては、次のような問題がある。温度上昇時には、換気口9、10によって箱体1内の温度上昇を抑制でき、また、事故時の圧力上昇時には、放圧装置14a、14b、14cによって圧力上昇を抑制することができる。しかしながら、事故点によっては、当該の放圧装置14a、14b、14cが動作する前に、換気口9、10から高温ガスが噴出する可能性がある。
【0009】
例えば、接地開閉器6近傍で地絡や短絡事故が起きた場合、近接している正面側換気口9から高温ガスが噴出する可能性がある。これは、受電室1aの天井部に設けた放圧板14aよりも、正面側換気口9への圧力伝搬が早いためである。このため、点検、保守作業の観点から、正面側と背面側の換気口9、10から高温ガスの噴出を抑制することが望まれている。
【0010】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、箱体内の圧力上昇時に、天井部に設けた放圧装置から高温ガスを噴出し得る金属閉鎖形スイッチギヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するために、本発明の金属閉鎖形スイッチギヤは、収納機器を収納する箱体と、前記箱体の天井部に設けられた高温ガスを放出する放圧装置と、前記収納機器間を接続する主回路導体と、前記主回路導体に接続されるとともに、前記放圧装置まで伸びたアーク誘導導体とを備え、前記アーク誘導導体と前記放圧装置間が電気的に最弱点部となるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、放圧装置近傍に、箱体内で電気的に最弱点部となるアーク誘導導体を設けているので、事故点をアーク誘導導体に導くことができ、内部圧力上昇時に放圧装置を動作させ易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施例1に係る金属閉鎖形スイッチギヤの構成を示す側面図。
【図2】本発明の実施例1に係る金属閉鎖形スイッチギヤの構成を示す要部拡大断面図。
【図3】本発明の実施例2に係る金属閉鎖形スイッチギヤの構成を示す要部拡大側面図。
【図4】本発明の実施例3に係る金属閉鎖形スイッチギヤの構成を示す要部拡大断面図。
【図5】本発明の実施例4に係る金属閉鎖形スイッチギヤの構成を示す要部拡大断面図。
【図6】従来方法による金属閉鎖形スイッチギヤの構成を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
内部圧力上昇時に動作する放圧装置近傍に、箱体内で電気的特性が最も弱点となるアーク誘導導体を設けるものである。以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【実施例1】
【0015】
先ず、本発明の実施例1に係る金属閉鎖形スイッチギヤを図1、図2を参照して説明する。図1は、本発明の実施例1に係る金属閉鎖形スイッチギヤの構成を示す側面図、図2は、本発明の実施例1に係る金属閉鎖形スイッチギヤの構成を示す要部拡大断面図である。なお、各図において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。
【0016】
図1に示すように、箱体1内は、奥行方向下部全域に設けられた受電室1a、正面側に設けられた遮断器室1b、上部中間部に設けられた母線室1c、正面側上部に設けられた制御室1dに分かれて構成されている。各室1a、1b、1c、1dは、それぞれ隔壁2a、2b、2cで仕切られている。
【0017】
受電室1aには、電力ケーブル3が接続される主回路導体4が支持がいし5により固定されている。主回路導体4には、隔壁2aに沿って箱体1の天井部まで伸びたアーク誘導導体20が分岐接続されている。主回路導体4端には、接地開閉器6が接続されている。主回路導体4の中間部は分岐され、変流器7を介して、下部主回路断路部8に接続されている。また、正面側には正面側換気口9、背面側には背面側換気口10が設けられている。
【0018】
遮断器室1bには、移動形の真空遮断器11が収納され、下部主回路が下部主回路断路部8に接続される。上部主回路は、上部主回路断路部12に接続される。母線室1cには、上部主回路断路部12に接続された三相分の母線13が接続され、隣接する盤との接続が行われる。なお、制御室1dには、真空遮断器11などの制御、電気量などを表示する制御機器が収納されている。
【0019】
受電室1a、遮断器室1b、母線室1cの箱体1の天井部には、それぞれ開口部が設けられ、これらの開口部には、圧力上昇時に高温ガスを放出する開閉自在の放圧板を有する放圧装置14a、14b、14cが設けられている。
【0020】
ここで、アーク誘導導体20には、図2に示すように、三相共、先端にアーク導体21がボルト22で固定されている。アーク誘導導体20には、長円状の開口孔23が設けられ、アーク導体21端と箱体1との絶縁距離gが調整可能となっている。即ち、対地間距離と相間距離を箱体1内で最も短くし、電気的特性が最も弱点となる最弱点部を形成できるようになっている。なお、アーク導体21は、当該金属閉鎖形スイッチギヤに課せられた所定の絶縁耐力を有することは言うまでもない。
【0021】
これにより、例えば、電力ケーブル3から異常電圧が侵入した場合、電気的な最弱点部を有するアーク導体21と箱体1を構成する天井板間で地絡が起こり、先端部にアークが停滞する。すると、受電室1a内の圧力が上昇し、近接している放圧装置14aを動作させることができる。
【0022】
特に、アーク導体21端が放圧装置14aと対向しているので、放圧装置14aを構成する放圧板の動作を容易にすることができる。また、主回路導体4などに異物が付着し、アークが発生した場合、電流の向きにもよるが、アークをアーク導体21まで導くこともできる。このため、正面側、背面側換気口9、10から高温ガスが噴出することを抑制することができる。
【0023】
アーク導体21で発生するアークは、箱体1内で絶縁距離が最も短いので、他の部分で起きるものよりもアーク電圧が低く、各部の損傷を抑制することができる。また、アーク導体21をカーボンのような耐弧成分を混合した合金とすれば、アーク電圧を更に抑制することができる。
【0024】
ここで、アーク導体21をアーク誘導導体20と一体に形成してもよく、これらを、単に、アーク誘導導体20と称す。
【0025】
上記実施例1の金属閉鎖形スイッチギヤによれば、電気的な最弱点部を有するアーク誘導導体20を箱体1の天井部に設けた放圧装置14a近傍に設けているので、異常電圧の侵入時などの事故時にアークをアーク誘導導体20に導き易くなり、高温ガスを放圧装置14aから放出し易くすることができる。
【0026】
上記実施例1では、アーク誘導導体20を受電室1aの放圧装置14aまで延設して説明したが、遮断器室1b、母線室1cにおいても、アーク誘導導体20を当該放圧装置14b、14cまで延設して電気的特性が最弱点となるようにしても、高温ガスを天井部の放圧装置14b、14cから放出することができる。
【実施例2】
【0027】
次に、本発明の実施例2に係る金属閉鎖形スイッチギヤを図3を参照して説明する。図3は、本発明の実施例2に係る金属閉鎖形スイッチギヤの構成を示す要部拡大側面図である。なお、この実施例2が実施例1と異なる点は、アーク導体を隔壁側に折り曲げたことである。図3において、実施例1と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0028】
図3に示すように、アーク導体21を隔壁2a側に折り曲げ、絶縁距離を箱体1側と同様にしている。即ち、最弱点部が、アーク導体21と箱体1間、およびアーク導体21と隔壁2a間の二個所となる。
【0029】
上記実施例2の金属閉鎖形スイッチギヤによれば、実施例1による効果のほかに、アーク導体21での地絡の確率を増やすことができる。
【実施例3】
【0030】
次に、本発明の実施例3に係る金属閉鎖形スイッチギヤを図4を参照して説明する。図4は、本発明の実施例3に係る金属閉鎖形スイッチギヤの構成を示す要部拡大側面図である。なお、この実施例3が実施例1と異なる点は、アーク導体に絶縁バリアを設けたことである。図4において、実施例1と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0031】
図4に示すように、アーク導体21と箱体1間の対地間、およびアーク導体21相互間の相間に板状の絶縁バリア24を挿入している。絶縁バリア24は、図示しない隔壁などに固定されている。なお、絶縁バリア24を設けても、アーク導体21と箱体1間が電気的に最弱点部となるように、絶縁バリア24の厚さや挿入位置を調整している。また、絶縁バリア24は、クラフト紙のようなアークによって焼損し易いものがよく、アークを最短距離に導く易くしている。
【0032】
上記実施例3の金属閉鎖形スイッチギヤによれば、実施例1による効果のほかに、絶縁バリア24により対地間と相間の絶縁距離を縮小することができるので、アーク電圧を抑制することができる。
【実施例4】
【0033】
次に、本発明の実施例4に係る金属閉鎖形スイッチギヤを図5を参照して説明する。図5は、本発明の実施例4に係る金属閉鎖形スイッチギヤの構成を示す要部拡大側面図である。なお、この実施例4が実施例1と異なる点は、アーク導体に絶縁被膜を設けたことである。図5において、実施例1と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0034】
図5に示すように、アーク導体21の外周には、エポキシ樹脂のような絶縁材料をフローコーティングして形成した絶縁被膜25を設けている。絶縁厚さは数mmであり、アーク導体21と箱体1間が電気的に最弱点部となるように調整されている。
【0035】
上記実施例4の金属閉鎖形スイッチギヤによれば、実施例1による効果のほかに、絶縁被膜25により対地間と相間の絶縁距離を縮小することができるので、アーク電圧を抑制することができる。
【符号の説明】
【0036】
1 箱体
1a 受電室
1b 遮断器室
1c 母線室
1d 制御室
2a、2b、2c 隔壁
3 電力ケーブル
4 主回路導体
5 支持がいし
6 接地開閉器
7 変流器
8、12 主回路断路部
9、10 換気口
11 真空遮断器
13 母線
14a、14b、14c 放圧装置
20 アーク誘導導体
21 アーク導体
22 ボルト
23 開口孔
24 絶縁バリア
25 絶縁被膜

【特許請求の範囲】
【請求項1】
収納機器を収納する箱体と、
前記箱体の天井部に設けられた高温ガスを放出する放圧装置と、
前記収納機器間を接続する主回路導体と、
前記主回路導体に接続されるとともに、前記放圧装置まで伸びたアーク誘導導体とを備え、
前記アーク誘導導体と前記放圧装置間が電気的に最弱点部となるようにしたことを特徴とする金属閉鎖形スイッチギヤ。
【請求項2】
前記アーク誘導導体端を前記箱体の天井板と対向させたことを特徴とする請求項1に記載の金属閉鎖形スイッチギヤ。
【請求項3】
前記アーク誘導導体を前記箱体内の隔壁側に折り曲げたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の金属閉鎖形スイッチギヤ。
【請求項4】
前記アーク誘導導体の対地間と相間に絶縁バリアを挿入したことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の金属閉鎖形スイッチギヤ。
【請求項5】
前記アーク誘導導体端に絶縁被膜を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の金属閉鎖形スイッチギヤ。
【請求項6】
前記アーク誘導導体の対地間および相間の絶縁距離を調整可能としたことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の金属閉鎖形スイッチギヤ。

【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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【図6】
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【公開番号】特開2011−55672(P2011−55672A)
【公開日】平成23年3月17日(2011.3.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−204080(P2009−204080)
【出願日】平成21年9月3日(2009.9.3)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】