JP4025065B2 - 配電盤用開閉器ユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配電盤を構成する配電盤用開閉器ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の配電盤には、たとえば、特開昭５４−６９７３８号公報に開示されているように、図１０に示すような構成を備えたものがある。
【０００３】
この配電盤５０は、収納ボックス５１内が手前側の機器室５２と奥側の導体室５３とに区画され、機器室５２には引出型の遮断器５４が上下方向に沿って多段にわたって配置されている。また、機器室５２と導体室５３との境には各遮断器５４の接続端子に着脱される電源側と負荷側の各断路部５５，５６が設けられている。一方、導体室５３には水平母線５９とこれに接続された垂直母線６０が設けられるとともに、これらの母線５９，６０の背後には、盤フレーム５１の床部からケーブル６１が導入されている。
【０００４】
そして、上記の垂直母線６０は電源側の断路部５５に接続され、また、ケーブル６１は接続導体６４を介して負荷側の断路部５６に接続されている。さらに、各々のケーブル６１の途中には零相変流器６５が、また、接続導体６４の途中には変流器６６が設けられている。なお、６７はケーブル６１を支持するケーブルサポートである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来技術の配電盤５０では、収納ボックス５１の機器室５２とは切り離された奥側の導体室５３内に零相変流器６５や変流器６６を配置した構成となっている。このため、これらの機器６５，６６を設置するスペースを確保する上で導体室５３が大きくなっている。また、これらの零相変流器６５や変流器６６は経年的に検出特性が劣化するので、これらの機器６５，６６は定期的に点検する必要がある。このため、導体室５３としては点検用のスペースも十分に確保せねばならない。これらのことから、従来の配電盤５０は、全体が大型化したものとなっている。
【０００６】
しかも、従来構成のものでは、零相変流器６５や変流器６６を定期点検するには、導体室５３内に入って点検作業を実施することになるので、その際の安全性を確保する上で配電盤５０全体を停電する必要がある。しかし、定期点検を行う際にその都度、配電盤５０全体を停電させるようにすると、配電盤５０から給電される各種の設備も同時に停電することになって経済的に大きな損失となる。したがって、現実には配電盤５０を頻繁に停電させることができないため、点検周期を長く設定せざるを得ず、その結果、零相変流器６５や変流器６６の特性劣化を発見するのが遅れてしまうおそれがあった。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、配電盤の小型化が可能であり、しかも、配電盤全体を停電させなくても、配電盤を構成する各種機器の保守点検を容易に行うことができる配電盤用開閉器ユニットを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、次のようにしている。
【０００９】
すなわち、請求項１記載の発明に係る配電盤用開閉器ユニットは、支持フレームには、電源側ジャンクション、遮断器、変流器、零相変流器、電磁接触器、および負荷側ジャンクションを含み、これらが接続導体を介して電気的に接続されてなる主回路部が搭載されており、前記遮断器と電磁接触器とは互いに並置されるとともに、この並置方向に直交する奥行き方向に沿って、遮断器に対しては前記変流器および電源側ジャンクションが、電磁接触器に対しては前記零相変流器および負荷側ジャンクションがそれぞれ配置されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の発明に係る配電盤用開閉器ユニットは、請求項１記載の発明の構成において、前記遮断器および電磁接触器は、その電源側と負荷側の各接続端子間を結ぶ方向が前記遮断器と電磁接触器の並置方向に対して直交しており、かつ、遮断器および電磁接触器の各接続端子に一端側が接続された前記接続導体の他端側は、前記奥行き方向に沿って延出されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明に係る配電盤用開閉器ユニットは、請求項２記載の発明の構成において、前記遮断器の電源側と負荷側の各接続端子は、共に前記奥行き方向に向けて突出されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の発明に係る配電盤用開閉器ユニットは、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発明の構成において、前記零相変流器は、前記接続導体が挿通される貫通孔の貫通方向が前記電磁接触器の電源側と負荷側の接続端子間を結ぶ方向に一致させて配置されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項５記載の発明に係る配電盤用開閉器ユニットは、請求項４記載の発明の構成において、前記零相変流器の貫通孔に挿通される３相分の接続導体は、板状のものであり、かつ、その内の２相分の接続導体はコ字状に屈曲形成されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項６記載の発明に係る配電盤用開閉器ユニットは、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の発明の構成において、前記電源側ジャンクションと負荷側ジャンクションは、互いに斜め方向にずらせて配置されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項７記載の発明に係る配電盤用開閉器ユニットは、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の発明の構成において、前記変流器は、遮断器の負荷側と零相変流器との間に介在されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項８記載の発明に係る配電盤用開閉器ユニットは、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の発明の構成において、前記支持フレームは、互いに対向配置された一対の側板と、両側板間を連結する棚板とからなり、前記棚板を挟む一方側に前記主回路部が、他方側には前記主回路部を制御する制御機器部がそれぞれ配置されていることを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る配電盤用開閉器ユニットの複数台が収納された配電盤全体を示す斜視図である。
【００１８】
図１に示す配電盤１は、収納ボックス２内に配電盤用開閉器ユニット３が上下方向に沿って多段にわって収納されており、収納ボックス２の前面側の扉４を開いた後、各配電盤用開閉器ユニット３をレール５に沿って手前側に引き出せるようになっている。
【００１９】
図２は本発明の実施の形態１に係る配電盤用開閉器ユニットの全体を示す斜視図、図３は同ユニットの支持フレームに搭載される主回路部を構成する各種機器の配線図である。また、図４は図２の配電盤用開閉器ユニットにおいて天板を取り外した状態を示す平面図、図５は同ユニットの平面断面図、図６は同ユニットの左側面断面図、図７は同ユニットの右側面断面図、図８は同ユニットの底面図、図９は同ユニットの背面図である。
【００２０】
この実施の形態１の配電盤用開閉器ユニット３は、互いに対向配置された左右一対の側板９と、両側板９間を連結する棚板１０とからなる断面略Ｈ字状の支持フレーム８を有する。そして、この支持フレーム８の棚板１０の上面側に主回路部１１が、下面側に主回路部１１を制御する制御機器部１２がそれぞれ配置されている。なお、１３はレール５上を走行するためのローラ、１４は左右の側板９の上部に架け渡された天板である。
【００２１】
上記の主回路部１１は、図３に示されるように、電源側ジャンクション１７、ノーヒューズ型の遮断器１８、変流器１９、零相変流器２０、電磁接触器２１、および負荷側ジャンクション２２が順次接続導体２５，２６，２７，２８，２９を介して電気的に接続されて構成されている。
【００２２】
そして、図４および図５に示されるように、遮断器１８と電磁接触器２１とは共に棚板１０の上面側に設けられた平面視で階段状の取付板３２に取り付けられて支持フレーム８の手前側に互いに並置されており、また、両者１８，２１の並置方向（図２のｘ方向）に直交する奥行き方向（図２のｙ方向）に沿って、遮断器１８に対しては変流器１９および電源側ジャンクション１７が、電磁接触器２１に対しては零相変流器２０および負荷側ジャンクション２２がそれぞれ配置されている。なお、３７は遮断器１８を手動でオン／オフするための操作ハンドルである。
【００２３】
このように、この実施の形態１の配電盤用開閉器ユニット３は、主回路部１１を構成する各機器１８，１９、２０，２１を支持フレーム８内に一体的にかつ奥行き寸法が小さくなるように配置しているため、全体が小型化されている。したがって、コンパクトな配電盤を得ることが可能になる。しかも、収納ボックス２から配電盤用開閉器ユニット３全体を手前側に引き出すことで電源側と負荷側の各ジャンクション１７，２２が収納ボックス２の背面側に設けられている図示しない母線やケーブルから電気的に切り離されるため、配電盤全体を停電させなくても各機器１８〜２１の保守点検を容易に行うことができ、各機器１８〜２１に対して適切な点検周期を設定することが可能になる。
【００２４】
ここで、図６および図７に示されるように、遮断器１８および電磁接触器２１は、その電源側と負荷側の各接続端子１８ａと１８ｂ、２１ａと２１ｂ間を結ぶ方向（図２のｚ方向）が遮断器１８と電磁接触器２１の並置方向（図２のｘ方向）に対して直交して設けられている。特に、遮断器１８は、その電源側と負荷側の３相分の各接続端子１８ａ，１８ｂが共に奥行き方向（図２のｙ方向）に向けて突出して設けられている。これにより遮断器１８全体の高さを低く抑えることができる。また、電磁接触器２１は、その電源側と負荷側の３相分の各接続端子２１ａ，２１ｂが共に上下方向（ｚ方向）に向けて突出して設けられている。
【００２５】
３相分の各変流器１９は、共に同じ高さ位置にあって左右のものと中央のものとが奥行き方向に前後にずらせて配置されている。また、電源側と負荷側の各ジャンクション１７，２２は、支持フレーム８よりも後方に突出した状態で３相分が横並びに併置されており、しかも、図９に示されるように、両ジャンクション１７，２２は、互いに斜め方向にずらせて配置されている。
【００２６】
このように、電源側と負荷側の各ジャンクション１７，２２を互いに斜め方向にずらせて配置することにより、ユニット３の全体形状を大きくすることなく、両ジャンクション１７，２２の離間距離を大きくとることができるため、高い絶縁性能を維持することができる。
【００２７】
そして、図６に示されるように、上記の遮断器１８の電源側の接続端子１８ａには、接続導体２５の一端側が接続され、この接続導体２５の他端側は奥行き方向に沿って延出されて電源側ジャンクション１７に接続されている。また、遮断器１８の負荷側の接続端子１８ｂには、接続導体２６の一端側が接続され、この接続導体２６の他端側は奥行き方向に沿って延出されて各変流器１９を貫通した後、零相変流器２０に向けて屈曲（図５では右方に向けて屈曲）されている。
【００２８】
一方、図７に示されるように、電磁接触器２１の電源側の接続端子２１ａには、接続導体２８の一端側が接続され、この接続導体２８の他端側は奥行き方向に沿って零相変流器２０の上方位置まで延出されている。また、電磁接触器２１の負荷側の接続端子２１ｂには、接続導体２９の一端側が接続され、この接続導体２９の他端側は奥行き方向に沿って延出されて負荷側ジャンクション２２に接続されている。
【００２９】
零相変流器２０は、その貫通孔２０ａの貫通方向が電磁接触器２１の電源側と負荷側の接続端子２１ａ，２１ｂ間を結ぶ方向（図２のｚ方向）に一致させて配置されている。そして、この零相変流器２０の貫通孔２０ａに３相分の板状の接続導体２７が挿通されている。
【００３０】
各接続導体２７は、上記零相変流器２０の貫通孔２０ａ内およびその上下位置において互いが接触しないように、図９に示されるように、その内の２相分の接続導体２７（図９で左右に位置するもの）は互いに対向して平行配置され、残りの１相分の接続導体２７（図９で中央に位置するもの）は、上記２相分の接続導体２７と直交して配置されている。そして、対向配置されている２相分の接続導体２７は、零相変流器２０の貫通孔２０ａの上下に位置する部分が貫通孔２０ａの径方向外方に向けて屈曲されて略コ字状に形成されており、また、残りの１相分の接続導体２７は、その上端部が電磁接触器２１に向けて屈曲されている。このような構成とすることにより、零相変流器２０の貫通孔２０ａに挿通される接続導体２７の配置が簡単でかつ引き回しが容易となるため、ユニット全体の形状をコンパクトにすることができる。
【００３１】
そして、零相変流器２０を貫通する３相分の各接続導体２７は、その各下端部が９０°捩られた後、各変流器１９を通って延出されている各接続導体２６に接続される一方、その各上端部は、電磁接触器２１の電源側の接続端子２１ａから延出された接続導体２８にそれぞれ接続されている。
【００３２】
制御機器部１２は、端子台３３、制御リレー３４、カレントコンバータ３５といった主回路部１１を制御するための各機器を備えており、これらの機器３３〜３５は、支持フレーム８の棚板１０の下面に取り付けられたブラケット３６に固定されている。このように、この実施の形態では、各機器３３〜３５からなる制御機器部１２を支持フレーム８の棚板１０を挟んで主回路部１１の下方に配置しているため、主回路部１１の電磁界の影響が制御機器部１２に及ぶのを有効に防止することができる。
【００３３】
なお、４０はユニット操作機構で、手前中央にあるノブ４１を回すとギヤ機構部４２が駆動されてドライブ軸４３が回転され、これに応じて左右の側板９の外面に設けられた跳ね出しローラ４４が付勢されてユニット３全体が収納ボックス２内から容易に外部に取り出せるようになっている。
【００３４】
本発明は、上記の実施の形態１で説明した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更して実施することができる。たとえば、主回路部１１は、上記の接続構成に代えて、遮断器の負荷側と零相変流器との間に変流器１９を介在させ、事故等に起因して生じる過電流を広い範囲で検出できるようにすることも可能である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果を奏する。
（１） 請求項１記載の発明に係る配電盤用開閉器ユニットは、配電盤の主回路部を構成する各種機器を支持フレーム内に一体的にかつ奥行き寸法が小さくなるように配置した構成としたので、コンパクトな配電盤を得ることが可能になる。しかも、主回路部を構成する各種機器は、配電盤全体を停電させなくても、支持フレームを手前側に引き出すことで各種機器の保守点検を容易に行うことができる。このため、主回路部を構成する各種機器に対して適切な点検周期を設定することが可能になる。
【００３６】
（２） 請求項２記載の発明に係る配電盤用開閉器ユニットは、請求項１記載の発明の効果に加えて、主回路部を構成する各種機器間を接続する接続導体の引き回しが簡単になり、ユニット全体の形状をコンパクトにすることができる。
【００３７】
（３） 請求項３記載の発明に係る配電盤用開閉器ユニットは、請求項２記載の発明の効果に加えて、遮断器の接続端子に接続される接続導体の配置をさらに一層簡単にすることができ、ひいてはユニット全体の形状をさらにコンパクトにすることができる。
【００３８】
（４） 請求項４記載の発明に係る配電盤用開閉器ユニットは、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、零相変流器の貫通孔に挿通される接続導体の引き回が容易となり、ユニット全体の形状をコンパクトにすることができる。
【００３９】
（５） 請求項５記載の発明に係る配電盤用開閉器ユニットは、請求項４記載の発明の効果に加えて、零相変流器の貫通孔に挿通される３相分の接続導体を板状とすることで、大電流の電流検出ができ、しかも、３相分の内の２相分の接続導体をコ字状に屈曲形成することにより、３相分の接続導体同士を互いに接触することなく零相変流器の貫通孔に挿通させることができるため、接続導体の配置構成が簡単になる。
【００４０】
（６） 請求項６記載の発明に係る配電盤用開閉器ユニットは、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、ユニットの全体形状を大きくすることなく、電源側と負荷側の各ジャンクションの離間距離を大きくとることができるため、高い絶縁性能を維持することができる。
【００４１】
（７） 請求項７記載の発明に係る配電盤用開閉器ユニットは、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、主回路部を構成する変流器が電源側に一層近付けて配置されるため、事故発生時の検出範囲をより広く確保することができる。
【００４２】
（８） 請求項８記載の発明に係る配電盤用開閉器ユニットは、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、支持フレームの棚板を挟んで主回路部とこの主回路を制御する制御機器部とが分離した状態で配置されるため、主回路部の電磁界の影響が制御機器部に及ぶのが防止される。このため、性能に優れた配電盤用開閉器ユニットが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る配電盤用開閉器ユニットの複数台が収納された配電盤全体を示す斜視図である。
【図２】 本発明の実施の形態１に係る配電盤用開閉器ユニットの全体を示す斜視図である。
【図３】 同ユニットの支持フレームに搭載される主回路部を構成する各機器の配線図である。
【図４】 図２の配電盤用開閉器ユニットにおいて天板を取り外した状態を示す平面図である。
【図５】 図２の配電盤用開閉器ユニットの平面断面図である。
【図６】 図２の配電盤用開閉器ユニットの左側面断面図である。
【図７】 図２の配電盤用開閉器ユニットの右側面断面図である。
【図８】 図２の配電盤用開閉器ユニットの底面図である。
【図９】 図２の配電盤用開閉器ユニットの背面図である。
【図１０】 従来の配電盤の構成を示す側面断面図である。
【符号の説明】
３ 配電盤用開閉器ユニット、８ 支持フレーム、９ 側板、１０ 棚板、１１ 主回路部、１２ 制御機器部、１７ 電源側ジャンクション、１８ 遮断器、１８ａ，１８ｂ 接続端子、１９ 変流器、２０ 零相変流器、２０ａ 貫通孔、２１ 電磁接触器、２１ａ，２１ｂ 接続端子、２２ 負荷側ジャンクション、２５，２６，２７，２８，２９ 接続導体。

Claims (8)

1. 支持フレームには、電源側ジャンクション、遮断器、変流器、零相変流器、電磁接触器、および負荷側ジャンクションを含み、これらが接続導体を介して電気的に接続されてなる主回路部が搭載されており、前記遮断器と電磁接触器とは互いに並置されるとともに、この並置方向に直交する奥行き方向に沿って、遮断器に対しては前記変流器および電源側ジャンクションが、電磁接触器に対しては前記零相変流器および負荷側ジャンクションがそれぞれ配置されていることを特徴とする配電盤用開閉器ユニット。
2. 前記遮断器および電磁接触器は、その電源側と負荷側の各接続端子間を結ぶ方向が前記遮断器と電磁接触器の並置方向に対して直交しており、かつ、遮断器および電磁接触器の各接続端子に一端側が接続された前記接続導体の他端側は、前記奥行き方向に沿って延出されていることを特徴とする請求項１記載の配電盤用開閉器ユニット。
3. 前記遮断器の電源側と負荷側の各接続端子は、共に前記奥行き方向に向けて突出されていることを特徴とする請求項２記載の配電盤用開閉器ユニット。
4. 前記零相変流器は、前記接続導体が挿通される貫通孔の貫通方向が前記電磁接触器の電源側と負荷側の接続端子間を結ぶ方向に一致させて配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の配電盤用開閉器ユニット。
5. 前記零相変流器の貫通孔に挿通される３相分の接続導体は、板状のものであり、かつ、その内の２相分の接続導体はコ字状に屈曲形成されていることを特徴とする請求項４記載の配電盤用開閉器ユニット。
6. 前記電源側ジャンクションと負荷側ジャンクションは、互いに斜め方向にずらせて配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の配電盤用開閉器ユニット。
7. 前記変流器は、遮断器の負荷側と零相変流器との間に介在されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の配電盤用開閉器ユニット。
8. 前記支持フレームは、互いに対向配置された一対の側板と、両側板間を連結する棚板とからなり、前記棚板を挟む一方側に前記主回路部が、他方側には前記主回路部を制御する制御機器部がそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の配電盤用開閉器ユニット。

Images