金属閉鎖形スイッチギヤ

【課題】組み立て作業を容易にし、また、主回路導電部の接続箇所の削減を図った金属閉鎖形スイッチギヤを得る。
【解決手段】引出形の真空遮断器４を収容する固定枠３の天板３ｂ上面に絶縁支持された主母線１１と、固定枠３の後壁３ａに貫設された上部ブッシング６ａの中心導体７ａとを分岐導体１２で接続し、固定枠３の床板３ｃ下面に絶縁支持されたケーブル接続端子１３と、固定枠３の後壁３ｂに貫設された下部ブッシング６ｂの中心導体７ｂとを計器用変流器１５を貫通する接続導体１４で接続して、一体に組み立てて主回路ユニット２を構成し、主回路ユニット２を筐体１に収納して筐体１の下面から引き込まれた外線ケーブル１６に接続するように構成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、引出形の遮断器等の開閉器を収容する金属閉鎖形スイッチギヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属閉鎖形スイッチギヤは、筐体の内部に遮断器、主母線、計器用変流器、外線ケーブル等を収容し、主母線から遮断器、計器用変流器、外線ケーブルを介して負荷に電力を供給するものである。
従来の閉鎖形スイッチギヤとしては、例えば、図１０のような構成が知られている。閉鎖箱２１内に収容された水平引出形の開閉器２２が、主母線２３，ケーブル２４と接離可能なスイッチギヤであって、主回路を接離する主回路断路部２５を上下に付属した箱形の立形ユニット２６の下面側に、開閉器２２を搭載し水平移動させるガイドレール部２７を締結させて一体化し、一体となった立形ユニット２６とガイドレール部２７とを閉鎖箱２１の正面から挿入し組立できるように構成されている。主回路断路部２５の一方は、分岐導体２８により、閉鎖箱２１の天井側に支持碍子２９で固定された主母線２３に接続されている。また、主回路断路部２５の他方は、後方のケーブル室に収容されたケーブル２４に変流器３０を介して接続されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２６９１０５号公報（第３頁、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されたような閉鎖形スイッチギヤでは、主回路断路部２５を有する立形ユニット２６と開閉器２２を載置するガイドレール部２７とが一体化されているので、閉鎖箱２１（筐体）の外で組立，調整，チェックを実施した後、盤前面から挿入可能となっている。しかしながら、主母線２３は閉鎖箱２１の天井側に固定され、変流器３０は遮断器室の後方のケーブル室の壁面に固定されており、そのケーブル室にケーブル２４が収容されているので、主母線２３や分岐導体２８や変流器３０の固定、及び主回路通電部の接続作業を、閉鎖箱２１の内部で行うか、閉鎖箱２１の背面側から行なわなければならず、組立作業に時間を要するという問題点があった。
また、主母線２３から主回路断路部２５、変流器３０を経由してケーブル２４に至るまで、導体の接続箇所が多く、主回路導体に定格電流を通電した際に発生する発熱量が大きくなるという問題点があった。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、組み立て作業を容易にし、また、主回路導電部の接続箇所の削減を図った金属閉鎖形スイッチギヤを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る金属閉鎖形スイッチギヤは、引出形の遮断器を出し入れ自由に収容する箱形の固定枠と、遮断器の背面から導出した上部及び下部端子に対向して固定枠の後壁に貫設された上部及び下部ブッシングと、固定枠の天板又は床板のいずれか一方の外面に絶縁支持された主母線と、主母線に近い側のブッシングの中心導体と主母線とを接続する分岐導体と、固定枠の天板又は床板のいずれか他方の外面に固定された貫通型の計器用変流器及び絶縁支持されたケーブル接続端子と、計器用変流器を貫通して計器用変流器に近い側のブッシングの中心導体とケーブル接続端子とを接続する接続導体と、が一体に組み立てられて主回路ユニットが構成され、主回路ユニットが筐体に収納され、筐体の下方又は上方から引き込まれた外線ケーブルがケーブル接続端子に接続されるように構成したものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の金属閉鎖形スイッチギヤによれば、引出形の遮断器を収容する固定枠の天板又は床板のいずれか一方の外面に絶縁支持された主母線と、固定枠の後壁に貫設された一方のブッシングの中心導体とを分岐導体で接続し、固定枠の天板又は床板のいずれか他方の外面に絶縁支持されたケーブル接続端子と、固定枠の後壁に貫設された他方のブッシングの中心導体とを計器用変流器を貫通する接続導体で接続し、一体に組み立てて主回路ユニットを構成し、主回路ユニットを筐体に収納して筐体の下方又は上方から引き込まれた外線ケーブルに接続するように構成したので、主母線からケーブル接続端子に至る主回路導体部を主回路ユニットとして集約化したことにより、主回路ユニットの組立を筐体外部で行うことができるため、組立が容易になり、組立作業時間を短縮することができる。
また、主回路導体部の長さを短縮できるので、定格電流通電時の発熱損失を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による金属閉鎖形スイッチギヤの正面図である。
【図２】図１の金属閉鎖形スイッチギヤに収納される主回路ユニット部を示す図である。
【図３】図２の主母線部の平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１による金属閉鎖形スイッチギヤの他の例を示す正面図である。
【図５】図４の金属閉鎖形スイッチギヤに収納される主回路ユニット部を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２による金属閉鎖形スイッチギヤに収納される主回路ユニット部を示す図である。
【図７】図６の主母線部の平面図である。
【図８】この発明の実施の形態３による金属閉鎖形スイッチギヤに収納される主回路ユニット部を示す図である。
【図９】図８の主母線部の平面図である。
【図１０】従来の閉鎖形スイッチギヤの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、図に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態１の金属閉鎖形スイッチギヤの正面図であり、前面の扉（図示せず）を開いて内部を見た状態を示しており、内部に収容する遮断器は図示を省略している。図２は図１の金属閉鎖形スイッチギヤに収納する主回路ユニットを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面断面図である。また、図３は図２（ａ）を上方から見た上面図であり、主母線とそれに接続された分岐導体のみを示している。
【００１０】
先ず図１によりスイッチギヤの全体構成から説明する。
鋼板等からなり、前面に開閉扉（図示せず）を有する金属製の筐体１の内部に、引出形の遮断器（図示せず）を収容する主回路ユニット２が、筐体１の前面側から挿入されて筐体１のフレームに固定されている。主回路ユニット２の詳細は後述するが、その後部側には、上部ブッシング６ａと下部ブッシング６ｂを有し、遮断器の背面から導出した上部端子５ａと下部端子５ｂ（図２参照）のそれぞれと接離可能となっている。主回路ユニット２の上部側には主母線１１が配置されており、下部側にはケーブル接続端子１３と計器用変流器１５が配置されている。
遮断器の上部端子５ａは、上部ブッシング６ａを介して主母線１１に接続され、下部端子５ｂは、下部ブッシング６ｂを介してケーブル接続端子１３に接続されるようになっている。
筐体１の下部側から外線ケーブル１６が立ち上げられ、この外線ケーブル１６の先端がケーブル接続端子１３に接続されることにより、主母線１１から外線ケーブル１６に至る主回路が形成される。
【００１１】
次に、図２及び図３により、主回路ユニット２について説明する。
前面側が開口した箱状の固定枠３に、引出形の遮断器、例えば、真空バルブを有する真空遮断器４が前後方向に移動可能に収容される。真空遮断器４の背面から上部端子５ａと下部端子５ｂが導出している。この上下の端子５ａ，５ｂに対応して、固定枠３の後壁３ａに、上部ブッシング６ａと下部ブッシング６ｂとが設けられている。上部ブッシング６ａは、中心導体７ａと，この中心導体を取り囲むように設けられた絶縁筒８ａとを有している。中心導体７ａは絶縁筒８ａの中間部の仕切板に形成した貫通穴に挿通され、仕切板に形成された取付部にボルト締めにより固定されている。下部ブッシング６ｂも、中心導体７ｂ，絶縁筒８ｂを有し同様に構成されている。
【００１２】
真空遮断器４を移動させて後方に押し込むと、上部端子５ａが上部ブッシング６ａの中心導体７ａに嵌合し、下部端子５ｂが下部ブッシング６ｂの中心導体７ｂに嵌合して接続状態となる。前方に引き出すと接続が解除され、図２のように、絶縁筒８ａ，８ｂの前面側に設けたシャッタ９が閉鎖されて、中心導体７ａ，７ｂが固定枠３の内部側に露出しないようになっている。固定枠３にはシャッタ９の開閉機構等が設けられているが本発明の主要部ではないので図示及び説明は省略する。
【００１３】
固定枠３の天板３ｂの外面（上面）には、三相分の支持碍子１０が前面から見て奥行き方向にＲ相，Ｓ相，Ｔ相と配置され、この支持碍子１０に、平導体からなる主母線１１が、板面を水平に向け左右方向に延在させて絶縁支持されている。
主母線１１に近い上部ブッシング６ａの中心導体７ａと主母線１１とは、分岐導体１２でボルト締めにより接続されている。図３に示すように、Ｒ相の分岐導体１２はＳ相とＴ相の主母線１１を跨いでＲ相の主母線１１に接続され、Ｓ相の分岐母線１２はＴ相の主母線１１を跨いでＳ相の主母線１１に接続されている。
【００１４】
一方、固定枠３の床板３ｃの外面（下面）には、図２に示すように、三相分の支持碍子１０が前面から見て左右方向にＲ相，Ｓ相，Ｔ相と配置固定され、この支持碍子１０にケーブル接続端子１３が絶縁支持されている。また、床板３ｃの外面には、貫通型の計器用変流器１５が配置固定されている。そして、計器用変流器１５に近い側にある下部ブッシング６ｂの中心導体７ｂとケーブル接続端子１３とが、計器用変流器１５を貫通して設けられた接続導体１４によってボルト締めにより接続されている。
【００１５】
上記のように、固定枠３，上下のブッシング６ａ及び６ｂ，支持碍子１０，主母線１１，分岐導体１２，ケーブル接続端子１３，接続導体１４，計器用変流器１５で構成された部分、すなわち図２に示す範囲が主回路ユニット２である。
本願発明は、主母線１１−分岐導体１２−中心導体７ａから真空遮断器４を経由して中心導体７ｂ−接続導体１４−ケーブル接続端子１３まで、一回路分の主回路が固定枠３に集約して配置構成されている点に特徴を有するものである。
先に説明した図１は、この主回路ユニット２が筐体１に収納された状態を示している。
【００１６】
このような構成により、筐体１に固定枠３を挿入する前に、筐体１の外部で主回路ユニット２として図２のような状態に組み立てておくことが可能であり、その状態で筐体１に収納すれば、外線ケーブル１６を接続するだけで、主回路部が構成でき、組み立て作業が容易になり、組立作業時間の短縮が図れる。
また、主母線１１からケーブル接続端子１３までの主回路導体長を短縮することができるため、定格電流通電時の発熱損失を抑制することができ、更に、固定する部品数が削減されることによっても、組立作業時間が短縮される。
また、外線ケーブル１６との接続部を固定枠３の背面側ではなく下部側としたので、筐体１の奥行き方向の寸法が縮小される。更に、外線ケーブル１６を筐体１の前面側から接続可能となり、筐体１背面からの組み立て作業が無くなるので接続作業が容易となる。
【００１７】
上記までの説明では、主母線１１が固定枠３の天板の外面側に配置され、計器用変流器１５及びケーブル接続端子１３が固定枠３の床板の外面側に配置され、筐体１の下方から外線ケーブル１６が立ち上げられている構成について説明した。
この構成の応用例を図４及び図５に示す。図４は図１に対応するものであり、スイッチギヤの正面図を示し、図５は図２に対応するものであり、図４のスイッチギヤに収納する主回路ユニットを示す図である。図１及び図２と同等部分は同一符号を付して説明は省略する。
【００１８】
図４及び図５のように、主回路ユニットを構成する主母線１１と、計器用変流器１５及びケーブル接続端子１３の配置が、図１及び図２とは逆になっている。すなわち、主母線１１が固定枠３の床板３ｃの外面（下面）に配置され、計器用変流器１５及びケーブル接続端子１３が固定枠３の天板３ｂの外面（上面）に配置されている。そして、外線ケーブル１６は筐体１の上方から引き込まれている。それ以外は図１，図２と同じである。
このような構成においても、上記と同様な効果を得ることができる。このように、外線ケーブルが筐体の上方又は下方のいずれから引き込まれる場合でも対応が可能である。
なお、図１，図４の構成は、遮断器が１台の１回路分を収容するスイッチギヤであるが、２回路構成が必要な場合は、同様のスイッチギヤを横並び配置して、主母線の端部同士を互いに繋ぎ合わせることで２回路構成とすることができる。
【００１９】
以上のように、実施の形態１の金属閉鎖形スイッチギヤによれば、引出形の遮断器を出し入れ自由に収容する箱形の固定枠と、遮断器の背面から導出した上部及び下部端子に対向して固定枠の後壁に貫設された上部及び下部ブッシングと、固定枠の天板又は床板のいずれか一方の外面に絶縁支持された主母線と、主母線に近い側のブッシングの中心導体と主母線とを接続する分岐導体と、固定枠の天板又は床板のいずれか他方の外面に固定された貫通型の計器用変流器及び絶縁支持されたケーブル接続端子と、計器用変流器を貫通して計器用変流器に近い側のブッシングの中心導体とケーブル接続端子とを接続する接続導体と、が一体に組み立てられて主回路ユニットが構成され、主回路ユニットが筐体に収納され、筐体の下方又は上方から引き込まれた外線ケーブルがケーブル接続端子に接続されるように構成したので、主母線からケーブル接続端子に至る主回路導体部を主回路ユニットとして集約化したことにより、主回路ユニットの組立を筐体外部で行うことができるため、組立が容易になり、組立作業時間を短縮することができる。
また、主回路導体部の長さを短縮できるので、定格電流通電時の発熱損失を抑制することができる。
【００２０】
実施の形態２．
以下、実施の形態２を図に基づいて説明する。金属閉鎖形スイッチギヤの全体の正面図は、基本定的に実施の形態１の図１又は図４と同等なので図示及び説明は省略する。
図６は、実施の形態２の金属閉鎖形スイッチギヤに収納する主回路ユニット２を示す図であり、（ａ）は正面図，（ｂ）は側面図を示す。実施の形態１の図２に相当する部分なので，図２と同等部分は同一符号で示し説明は省略する。また、図７は図６（ａ）を上方から見た上面図であり分岐導体部と主母線部のみを示している。
【００２１】
図６に示すように、真空遮断器４を収容する固定枠３の後壁３ａには、真空遮断器４の上部端子と下部端子の各端子に対応して上部ブッシング６ａと下部ブッシング６ｂが設けられているのは図２と同じである。図２との相違点は、上部ブッシング６ａの中心導体と主母線とそれらを繋ぐ分岐導体とを一体に形成し（この部分を上部主回路導体と称する）、また、下部ブッシング６ｂの中心導体とケーブル接続端子とそれらを繋ぐ接続導体も一体に形成した（この部分を下部主回路導体と称する）点である。
以下の説明では、実施の形態１の主母線に相当する部分を主母線部、分岐導体に相当する部分を分岐導体部、中心導体に相当する部分を中心導体部、接続導体に相当する部分を接続導体部、ケーブル接続端子に相当する部分をケーブル接続端部と呼ぶことにする。
【００２２】
Ｔ相で説明すれば、図６（ｂ）の側面図のように、上部主回路導体１７は、板面を水平にし、上部ブッシング６ａの絶縁筒８ａに貫通して取り付けられた中心導体部１７ａと、そこから板厚方向に９０°上方に折り曲げ、更に固定枠３の天板３ｂの上方で天板３ｂ側へ９０°折り曲げて形成された分岐導体部１７ｂと、図７に示すように、板面の平面内でＬ字状に曲げられた先端側の主母線部１７ｃとからなっている。これらをボルト等による接続部なしに一つの導体で構成したものである。
Ｓ相，Ｒ相も同様に形成されているが、天板３ｂの上方でＬ字状に曲げられた先端側の主母線部１７ｃは、図６及び図７に一点鎖線で示すように、列盤される他のスイッチギヤの主母線と接続されるので、接続される他の主母線と干渉しないように、各相の主母線部１７ｃの高さを変えて段違いにしている。図６（ｂ）に示すように、段違いにした主母線部１７ｃは、高さを順に変えて設けた支持碍子１０で支持されている。
【００２３】
一方、下部主回路導体１８は、板面を水平にし、下部ブッシング６ｂの絶縁筒８ｂに貫通して取り付けられた中心導体部１８ａと、板厚方向に９０°下方に折り曲げられ、次に、固定枠３の床板３ｃ下方で床板３ｃ側に９０°折り曲げられ、計器用変流器１５を貫通する接続導体部１８ｂと、更に下方に９０°折り曲げられ形成されたケーブル接続端子部１８ｃとからなっており、これらをボルト等による接続部なしに一つの導体で構成したものである。
【００２４】
このように構成された主回路ユニット２は、通電導体である上部主回路導体１７と下部主回路導体１８にボルト締め等による接続箇所を持たないため、上部主回路導体１７は、一端側を上部ブッシング６ａの絶縁筒８ａに取り付け、他端側を支持碍子１０で固定するだけで良く、また、下部主回路導体１８は、一端側を下部ブッシング６ｂの絶縁筒８ｂに取り付け、他端側を支持碍子１０に固定するだけでよく、更なる組立作業時間の短縮と、接続箇所の削減をねらったものである。
なお、実施の形態１の図４で説明したものと同様に、主母線部側を固定枠３の床板３ｃの外面に配置し、ケーブル端子部側及び計器用変流器１５を天板３ｂの外面に配置し、外線ケーブル１６を筐体１の上方から引き込んだ構成としても良い。この場合も同様の効果を得ることができる。
【００２５】
以上のように、実施の形態２の金属閉鎖形スイッチギヤによれば、主母線と分岐導体と分岐導体が接続されるブッシングの中心導体とが一体に形成され、ケーブル接続端子と接続導体と接続導体が接続されるブッシングの中心導体とが一体に形成されているので、実施の形態１の効果に加えて、導体部に接続箇所を持たないため、組立作業時間を更に短縮することができる。
また、定格電流通電時の発熱損失の更なる低減を図ることができる。
更に、保守点検時のボルトの増し締め作業項目を減らせるため、保守点検時間の短縮にもつながる。
【００２６】
実施の形態３．
図８は、実施の形態３の金属閉鎖形スイッチギヤに収納する主回路ユニット２を示す図であり、（ａ）は正面図，（ｂ）は側面図を示す。金属閉鎖形スイッチギヤの全体の正面図は、基本定的に実施の形態１の図１又は図４と同等なので図示及び説明は省略する。
この実施の形態３は、実施の形態２の変形例であり、図８は、実施の形態２の図６に相当し、図９は図７に相当する部分なので，同等部分は同一符号で示し説明は省略する。
【００２７】
以下では実施の形態２との相違点を中心に説明する。相違点は、上部ブッシングの中心導体部から主母線部に至る上部主回路導体の主母線部側の形状である。
本実施の形態の上部主回路導体１９は、上部ブッシング６ａの絶縁筒８ａを貫通する中心導体部１９ａから垂直に立ち上がり固定枠３の天板３ｂ上方で９０°曲げられた分岐導体部１９ｂまでは、先の図６と同等であるが、主母線部１９ｃは、その直前で幅方向に略９０°捩り加工されて板面が垂直方向に向くように形成されている。図６と同様に、３相の主母線部１９ｃは、Ｒ相、Ｓ相，Ｔ相と順に高さを低くし、スイッチギヤを列盤配置したときに、図８，９に一点鎖線で示すように、隣のスイッチギヤと接続する主母線が、分岐母線部１９ｂと干渉しないようになっている。上記以外は実施の形態２と同等である。
なお、実施の形態１の図４で説明したものと同様に、主母線部側を固定枠３の床板３ｃの外面に配置し、ケーブル端子部側及び計器用変流器１５を天板３ｂの外面に配置し、外線ケーブル１６を筐体１の上方から引き込んだ構成としても良く，その場合も上記と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
以上のように、実施の形態３の金属閉鎖形スイッチギヤによれば、主母線と分岐導体と分岐導体が接続されるブッシングの中心導体とを一体に形成した導体の主母線部となる部分は、直前で幅方向に略９０°捩り加工されて板面が垂直方向に向けられているので、実施の形態１及び２の効果に加えて、主母線部を垂直にしたことにより、放熱効果が促進されて主回路導体部の温度上昇を抑制することができる。
また、主母線部に他のスイッチギヤからの主母線を接続する接続部が筐体の前面側から見える方向となり、筐体前面側から接続部のボルトの締結状況を確認でき、保守作業が容易になる。
【符号の説明】
【００２９】
１筐体２主回路ユニット
３固定枠３ａ後壁
３ｂ天板３ｃ床板
４真空遮断器５ａ上部端子
５ｂ下部端子６ａ上部ブッシング
６ｂ下部ブッシング７ａ，７ｂ中心導体
８ａ，８ｂ絶縁筒９シャッタ
１０支持碍子１１主母線
１２分岐導体１３ケーブル接続端子
１４接続導体１５計器用変流器
１６外線ケーブル１７，１９上部主回路導体
１７ａ，１８ａ，１９ａ中心導体部１７ｂ，１９ｂ分岐導体部
１７ｃ，１９ｃ主母線部１８下部主回路導体。
１８ｂ接続導体部１８ｃケーブル接続端子部。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
引出形の遮断器を出し入れ自由に収容する箱形の固定枠と、
前記遮断器の背面から導出した上部及び下部端子に対向して前記固定枠の後壁に貫設された上部及び下部ブッシングと、
前記固定枠の天板又は床板のいずれか一方の外面に絶縁支持された主母線と、
前記主母線に近い側の前記ブッシングの中心導体と前記主母線とを接続する分岐導体と、
前記固定枠の前記天板又は前記床板のいずれか他方の外面に固定された貫通型の計器用変流器及び絶縁支持されたケーブル接続端子と、
前記計器用変流器を貫通して前記計器用変流器に近い側の前記ブッシングの中心導体と前記ケーブル接続端子とを接続する接続導体と、が一体に組み立てられて主回路ユニットが構成され、
前記主回路ユニットが筐体に収納され、前記筐体の下方又は上方から引き込まれた外線ケーブルが前記ケーブル接続端子に接続されるように構成した金属閉鎖形スイッチギヤ。
【請求項２】
請求項１記載の金属閉鎖形スイッチギヤにおいて、
前記主母線と前記分岐導体と前記分岐導体が接続される前記ブッシングの中心導体とが一体に形成され、前記ケーブル接続端子と前記接続導体と前記接続導体が接続される前記ブッシングの中心導体とが一体に形成されていることを特徴とする金属閉鎖形スイッチギヤ。
【請求項３】
請求項２記載の金属閉鎖形スイッチギヤにおいて、
前記主母線と前記分岐導体と前記分岐導体が接続される前記ブッシングの中心導体とを一体に形成した導体の主母線部となる部分は、直前で幅方向に略９０°捩り加工されて板面が垂直方向に向けられていることを特徴とする金属閉鎖形スイッチギヤ。

【図１】