JP2014057420A

JP2014057420A - 屋外スイッチギヤ

Info

Publication number: JP2014057420A
Application number: JP2012200247A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Tanaka; 宏明田中
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2014-03-27
Anticipated expiration: 2032-09-12
Also published as: JP6106388B2

Abstract

【課題】
長期停電が発生した場合でもバッテリーが完全放電することはなく、スイッチギヤの補助装置の電源喪失がなくなり、受変電設備の機能が喪失することを防止すると共に、長期停電後の復電作業が長期間化することがないこと。
【解決手段】
本発明の屋外スイッチギヤは、上記課題を解決するために、少なくとも遮断器が収納されている主開閉用スイッチギヤと、少なくともバッテリーが収納されているバッテリー用スイッチギヤと、該バッテリー用スイッチギヤ及び前記主開閉用スイッチギヤの天井部に設けられた屋根を覆うように設置されると共に、前記バッテリーと接続され、発電した電力が前記バッテリーに蓄電される太陽光パネルと、前記バッテリーで蓄電された電力が供給されるスイッチギヤの補助機器とを備えていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は屋外スイッチギヤに係り、特に、屋根に設置されている太陽光パネルで発生する電力を蓄電するバッテリーを備えているものに好適な屋外スイッチギヤに関するものである

通常、スイッチギヤに供給される電力は、電力系統や一般配電によって常に供給されている。もし、上記電力系統や一般配電での電力の供給が停止した場合は、上記スイッチギヤに収納されているバッテリーから上記スイッチギヤと列盤構成されたスイッチギヤに収納されている母線を介して、主開閉部を構成する断路器や遮断器に電力を供給し、開閉能力を保持している。

また、上記スイッチギヤに事故が発生した場合には、上記スイッチギヤと上記電力系統や一般配電が電気的に切り離されるため、上記バッテリーから伝送される電力によって、上記スイッチギヤに収納されている遮断器、断路器の点検作業を行っている。上記バッテリーは、電力系統から受電した交流電力を直流に変換して蓄電されている直流バッテリーである。

なお、屋外型キュービクルの屋根上に太陽光電池パネルを設置し、この太陽光電池パネルで発生する電力でバッテリーを充電し、屋外型キュービクル筺体の側壁に取付けられている電動換気扇を作動して筺体内の温度上昇を抑制するものが特許文献１に記載されている。

特開２００５−２３７１３５号公報

しかしながら、上記バッテリーによる電力供給可能な時間は、バッテリーの容量によって決定されるため制限があり、長期停電が発生した場合は、バッテリーが完全放電してしまう。バッテリーが完全放電してしまうと、上記スイッチギヤの補助装置（保護装置や監視装置等）の電源が喪失しまうことになり、受変電設備の機能が喪失してしまう。

また、長期停電後の復電作業で機器を動かそうとしても、制御電源がなく上記バッテリーを交換したり、充電器を持ち込むなどの復旧作業が長期間化してしまう問題があった。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、長期停電が発生した場合でもバッテリーが完全放電することはなく、スイッチギヤの補助装置の電源喪失がなくなり、受変電設備の機能が喪失することを防止すると共に、長期停電後の復電作業が長期間化することのない屋外スイッチギヤを提供することにある。

本発明の屋外スイッチギヤは、上記目的を達成するために、少なくとも遮断器が収納されている主開閉用スイッチギヤと、少なくともバッテリーが収納されているバッテリー用スイッチギヤと、該バッテリー用スイッチギヤ及び前記主開閉用スイッチギヤの天井部に設けられた屋根を覆うように設置されると共に、前記バッテリーと接続され、発電した電力が前記バッテリーに蓄電される太陽光パネルと、前記バッテリーで蓄電された電力が供給されるスイッチギヤの補助機器とを備えているか、
或いは、少なくとも遮断器が収納されている主開閉用スイッチギヤと、少なくともバッテリーが収納されているバッテリー用スイッチギヤと、該バッテリー用スイッチギヤ及び前記主開閉用スイッチギヤを覆う箱状の簡易建屋と、該箱状の簡易建屋の天井部に設けられた屋根を覆うように設置されると共に、前記バッテリーと接続され、発電した電力が前記バッテリーに蓄電される太陽光パネルと、前記バッテリーで蓄電された電力が供給されるスイッチギヤの補助機器とを備えていることを特徴とする。

また、前記スイッチギヤの補助機器は、スイッチギヤの保護装置及び/又は監視装置であり、通常時は電力系統や一般配電から電力が供給されており、該電力系統や一般配電からの電力供給が停止した時には、前記太陽光パネルから常時電力が供給されている前記バッテリーから電力が供給されることが好ましい。

また、上記の構成に加え、前記主開閉用スイッチギヤ及びバッテリー用スイッチギヤを列盤構成にし、複数の前記太陽光パネルが電気的に並列に接続されることが好ましい。

また、上記の構成に加え、前記主開閉用スイッチギヤ及びバッテリー用スイッチギヤの屋根は、後方側に低くなるように傾斜して形成され、この傾斜した屋根に沿って前記太陽光パネルが設置されていることが好ましい。

また、上記の構成に加え、前記太陽光パネルは、前記屋根に着脱自在に取付けられていることが好ましい。

本発明によれば、長期停電が発生した場合でもバッテリーが完全放電することはなく、スイッチギヤの補助装置の電源喪失がなくなり、受変電設備の機能が喪失することを防止すると共に、長期停電後の復電作業が長期間化することのない屋外スイッチギヤを得ることができる。

本発明の屋外スイッチギヤの実施例１を示す正面図である。図１の側面図である。本発明の屋外スイッチギヤの実施例１の要部断面図である。

以下、図示した実施例に基づいて本発明の屋外スイッチギヤを説明する。なお、各図において、同一構成部品には同符号を使用する。

本実施例の屋外スイッチギヤは、内部に遮断器、断路器、母線などが収納されており電力の安定供給のため開閉、保護などの機能を備えている。なお、本実施例では、一例として遮断器、断路器、母線が収納された盤を示すが、収納される器具はこの限りではない。

図１乃至図３に、本発明の屋外スイッチギヤの実施例１を示す。

該図に示す如く、本実施例の屋外スイッチギヤは、遮断器１、断路器（図示せず）、母線２、母線３が内部に収納されている主開閉用スイッチギヤ４と、バッテリー５及び母線６が内部に収納されているバッテリー用スイッチギヤ７と、このバッテリー用スイッチギヤ７及び主開閉用スイッチギヤ４の天井部に設けられた屋根８を覆うように設置され、バッテリー５と接続され、発電した電力がバッテリー５に蓄電される太陽光パネル９と、バッテリー５で蓄電された電力が供給されるスイッチギヤの補助機器であるスイッチギヤの保護装置１０及び/又は監視装置１１とから概略構成されている。

また、主開閉用スイッチギヤ４及びバッテリー用スイッチギヤ７の屋根８は、図２に示す如く、後方側（図中右側）に低くなるように傾斜して形成され、この傾斜した屋根８に沿って太陽光パネル９が設置されている。この太陽光パネル９は、ボルト等で着脱自在に屋根８に設置されている。

そして、本実施例では、スイッチギヤの保護装置１０及び/又は監視装置１１は、通常時は電力系統や一般配電から電力が供給されており、この電力系統や一般配電からの電力供給が停止した時には、太陽光パネル９から常時電力が供給されているバッテリー５から電力が供給される。

即ち、図１に示すように、本実施例に係る屋外スイッチギヤでは、バッテリー５、母線６が収容されるバッテリー用スイッチギヤ７と、遮断器１、断路器（図示せず）、母線２、母線３が収納される主開閉用スイッチギヤ４とが列盤構成され、それぞれの主開閉用スイッチギヤ４とバッテリー用スイッチギヤ７の屋根８に太陽光パネル９が電気的に並列に接続されて設置されている。

また、バッテリー５が収容されるバッテリー用スイッチギヤ７には、バッテリー５と母線６が内部に収められており、母線６はバッテリー５と主開閉用スイッチギヤ４に収納されている母線２とを接続している。

また、バッテリー用スイッチギヤ７の屋根８に具備された太陽光パネル９は、バッテリー５と接続線１２を介して接続されており、太陽光パネル９に太陽光が照射された時に発生する電力は、接続線１２を介してバッテリー５に伝送され蓄電される。

更に、主開閉用スイッチギヤ４には、遮断器１、断路器（図示せず）、母線２、母線３が内部に収められており、母線２は断路器及びバッテリー用スイッチギヤ７に収納されているバッテリー５と母線６を介して接続されており、母線３は断路器及び遮断器１に接続されている。

そして、上記実施例１に係る屋外スイッチギヤでは、バッテリー用スイッチギヤ７に収納されているバッテリー５は、バッテリー用スイッチギヤ７及び主開閉用スイッチギヤ４に具備された太陽光パネル９から常時電力を供給されているため、バッテリー５による電力供給可能な時間（バッテリー５が切れるまでの時間）を長くすることが可能となる。

また、電力系統や一般配電からの電力供給が停止し、かつ、上記バッテリー５による電力供給が不可能になった場合には、バッテリー用スイッチギヤ７及び主開閉用スイッチギヤ４に具備された太陽光パネル９から常時電力が供給されているため、外部よりバッテリー５に電力を伝送することなく、上記バッテリー５を使用することが可能となる。

このような本実施例の構成とすることにより、長期停電が発生した場合でもバッテリーが完全放電することはなく、スイッチギヤの補助装置の電源が喪失しまうことがなくなり、受変電設備の機能が喪失することを防止すると共に、長期停電後の復電作業が長期間化することのない屋外スイッチギヤを得ることができる。

また、各スイッチギヤの屋根８に太陽光パネル９を具備することは、太陽光パネル９の設置において、特別な基礎不要のため低コスト化が可能となる。

また、屋外受変電設備敷地では、火災予防条例によって建物との一定の離隔距離を置くことが必要となっている。つまり、屋外受変電設備敷地に設置される屋外スイッチギヤは、周囲の建物から離れたところに設置されることになる。よって、太陽光パネル９を上記スイッチギヤの屋根８に具備することで、周囲の建物によって太陽光が遮光されることがなくなり、太陽光パネル９による電力生成の効率が向上する。

また、屋外に設置する屋外スイッチギヤは、外気の状態により屋外スイッチギヤ内に収納された機器の温度が変化する。特に、屋根８には太陽光が照射されるため、屋根８の温度が上昇し、スイッチギヤ内の温度が上昇するが、上記実施例１に係る屋外スイッチギヤでは、屋根８を覆うように設けられた太陽光パネル９が具備されており、屋根８の上に太陽光パネル９を設置することで、屋外スイッチギヤの遮光板となり、屋外スイッチギヤ内の温度変化を低減することが可能となる。

また、太陽光パネル９からの出力電圧を電力系統から屋外スイッチギヤに供給される電圧より高くすることで、太陽光パネル９からの出力にバッテリー５への充電の優先権を持たせ、電力系統からの電力供給を減らすことができる。

上述した実施例１では、バッテリー用スイッチギヤ７及び主開閉用スイッチギヤ４の屋根８に太陽光パネル９を設置しているが、本実施例では、特に図示しないが、屋外スイッチギヤ全体を箱状の簡易建屋で覆い、その箱状の簡易建屋の天井部の屋根に実施例１と同様な太陽光パネル９を設置し、この太陽光パネル９とバッテリー用スイッチギヤ７内のバッテリー５を接続することでも、実施例１と同様な作用、効果を得ることができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成を置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…遮断器、２、３、６…母線、４…主開閉用スイッチギヤ、５…バッテリー、７…バッテリー用スイッチギヤ、８…屋根、９…太陽光パネル、１０…スイッチギヤの保護装置、１１…スイッチギヤの監視装置、１２…接続線。

Claims

少なくとも遮断器が収納されている主開閉用スイッチギヤと、少なくともバッテリーが収納されているバッテリー用スイッチギヤと、該バッテリー用スイッチギヤ及び前記主開閉用スイッチギヤの天井部に設けられた屋根を覆うように設置されると共に、前記バッテリーと接続され、発電した電力が前記バッテリーに蓄電される太陽光パネルと、前記バッテリーで蓄電された電力が供給されるスイッチギヤの補助機器とを備えていることを特徴とする屋外スイッチギヤ。
少なくとも遮断器が収納されている主開閉用スイッチギヤと、少なくともバッテリーが収納されているバッテリー用スイッチギヤと、該バッテリー用スイッチギヤ及び前記主開閉用スイッチギヤを覆う箱状の簡易建屋と、該箱状の簡易建屋の天井部に設けられた屋根を覆うように設置されると共に、前記バッテリーと接続され、発電した電力が前記バッテリーに蓄電される太陽光パネルと、前記バッテリーで蓄電された電力が供給されるスイッチギヤの補助機器とを備えていることを特徴とする屋外スイッチギヤ。
請求項１又は２に記載の屋外スイッチギヤにおいて、
前記スイッチギヤの補助機器は、通常時は電力系統或いは一般配電から電力が供給されており、該電力系統或いは一般配電からの電力供給が停止した時には、前記太陽光パネルから常時電力が供給されている前記バッテリーから電力が供給されることを特徴とする屋外スイッチギヤ。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の屋外スイッチギヤにおいて、
前記スイッチギヤの補助機器は、スイッチギヤの保護装置及び/又は監視装置であることを特徴とする屋外スイッチギヤ。
請求項１、３又は４のいずれか１項に記載の屋外スイッチギヤにおいて、
前記主開閉用スイッチギヤ及びバッテリー用スイッチギヤを列盤構成にし、複数の前記太陽光パネルが電気的に並列に接続されていることを特徴とする屋外スイッチギヤ。
請求項１、３、４又は５のいずれか１項に記載の屋外スイッチギヤにおいて、
前記主開閉用スイッチギヤ及びバッテリー用スイッチギヤの屋根は、後方側に低くなるように傾斜して形成され、この傾斜した屋根に沿って前記太陽光パネルが設置されていることを特徴とする屋外スイッチギヤ。
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の屋外スイッチギヤにおいて、
前記太陽光パネルは、前記屋根に着脱自在に取付けられていることを特徴とする屋外スイッチギヤ。