JP3206074B2

JP3206074B2 - 配電盤

Info

Publication number: JP3206074B2
Application number: JP02839292A
Authority: JP
Inventors: 徹谷水; 耕太郎竹松; 芳友後藤; 徹椿; 文雄若狭
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-02-14
Filing date: 1992-02-14
Publication date: 2001-09-04
Anticipated expiration: 2016-09-04
Also published as: JPH05227615A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は配電盤に係り、特に配電
盤の計画，変更等の運用に自由度を持たせた配電盤に関
する。

【０００２】

【従来の技術】配電盤はその内部に遮断器，母線，ケー
ブルヘッド等の機器を収納し、母線から遮断器，ケーブ
ルヘッドを介して負荷に電力を供給するものであり、従
来の配電盤は特開昭60−234404号のように構成されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の配電盤は、一つ
の筐体の中に複数の遮断器，母線，ケーブルヘッド等の
機器を全て収納しているために、その一部機器の変更の
場合、全体構成を見直し、変更する必要があった。例え
ば、負荷の需要増大により遮断器の通電容量を大きくし
たいといった場合には、盤内の全ての機器の配置を見直
すことになり、場合によっては収納できないといった事
態が発生し得る。しかも、この変更は母線、並びに母線
に接続された全ての機器に対する通電を停止して行わね
ばならなかった。

【０００４】以上のことから、本発明においては配電盤
の計画，変更等の運用に自由度を持たせた配電盤を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明においては、母線
と、複数の電機機器とを収納する配電盤において、電機
機器を夫々個別のコンパートメント内に収納し、母線を
共通ユニット内に設けたうえで、個別のコンパートメン
トと共通ユニットとを接離可能に取付けた。

【０００６】

【作用】従来における配電盤の計画，変更等の運用にお
ける自由度が低いという問題点は、一つの筐体の中に複
数の遮断器，母線，ケーブルヘッド等の機器を全て収納
していることに起因している。本発明では、各機器が個
別のコンパートメント内に収納され、母線を共通ユニッ
ト内に設けたうえで、個別のコンパートメントと共通ユ
ニットとを接離可能に取付けたことにより、個々の機器
の変更が他の機器あるいは母線に影響をおよぼさせない
ものとできる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。

【０００８】図２は本発明の一例として２段積配電盤の
外観構成を示し、配電盤１は上下２つの母線ユニット２
と、上下２段に列盤構成された複数（図の例では８盤）
の配電ユニット３より構成されている。本発明において
は、母線ユニット２と配電ユニット３は互いに分離可能
に取付けられることが一つの大きな特徴になっている。
以下の説明では、母線ユニット２が固定され、配電ユニ
ット３が分離される例について説明するが、これは配電
ユニット３が固定され、母線ユニットが分離されるよう
に構成されても良い。

【０００９】図３は、図２の配電盤の系統回路図の一例
を示す。配電盤１の配電ユニット３は、負荷ユニット１
１，母線ユニット２，受電ユニット４，母線連絡ユニッ
ト５，接地計器用変圧器ユニット６，計器用変圧器ユニ
ット７，避雷器ユニット８等から構成されている。この
図において、９は遮断器、１５は接地計器用変圧器、１
６は計器用変圧器、１７は避雷器であり、夫々自動連結
断路部３１により母線１０に着脱自在に取付けられる。
なお、配電ユニット３のうちの主要なユニットである負
荷ユニット１１は、自動連結断路部３１を介して接続さ
れる遮断器９，変流器１２，零相変流器１３、及び外部
引出用のケーブルヘッド１４から構成される。そして母
線ユニット２は、列盤構成された配電ユニット３に共通
に設けられる。

【００１０】図１は、配電ユニット３の主要なユニット
である負荷ユニット１１と母線ユニット２の内部の機器
配置構成を示しており、前記のように配電ユニット３と
母線ユニット２とは互いに分離可能とされる。母線ユニ
ット２の内部には水平方向に延伸する三相分の母線２４
が取付けられる。負荷ユニット１１は、２つのコンパー
トメント４１，６０に仕切られており、コンパートメン
ト４１内には遮断器９が横置され、かつ三相遮断器を収
納する遮断器ユニット３０が高さ方向に設置される。三
相の母線２４が形成する面と遮断器ユニット３０が形成
する面とは互いに直交するように配置される。そして、
母線２４と遮断器９とは、後で詳細に説明するように遮
断器９に取付けられた接触子により接続導体を用いず着
脱自在に直接接続される。コンパートメント６０内には
負荷ケーブルが設置される。コンパートメント４１と６
０の間には、絶縁導体５０が設けられる。絶縁導体５０
は、負荷ケーブルに接続される三相導体をモ−ルド樹脂
したものであり、高さ方向に配置される。絶縁導体５０
と遮断器９とは、後で詳細に説明するように遮断器９に
取付けられた接触子により接続導体を用いず着脱自在に
直接接続される。絶縁導体５０に電気的に接続する負荷
ケーブルは、上部配電ユニットでは配電盤上部に取り出
され、下部配電ユニットでは配電盤下部に取り出され
る。

【００１１】本発明によれば、横置き遮断器が高さ方向
に配列されることによって、配電盤表面７０の横幅が短
くなり、母線２４と遮断器９とが接触子により接続導体
を用いず着脱自在に直接接続されることにより、配電盤
の奥行きが短くできる。また、配電ユニット３が母線ユ
ニット２と分離可能であり、かつその内部の機器（遮断
器９，母線２４）も分離できることによって配電盤設置
後の運用を極めて円滑にすることができる。例えば、負
荷の増大によって遮断器容量等を変更したいことがある
が、配電ユニット３がその内部機器とともに取り外せる
ことができるため、他の配電ユニット３及び母線ユニッ
ト２を運用したままの状態で変更が可能である。そのう
え、ユニット化されているので、別容量の機器を収納し
た配電ユニット３を取付けるのみでよい。さらに、母線
２４と遮断器９とが接触子により接続導体を用いず着脱
自在に直接接続されることにより、負荷の増大によって
遮断器容量等を変更したい時に、他のユニット内の遮断
器や母線を通電状態としたままでの変更を可能とする。
この点、母線２４と遮断器９とを接続導体により接続す
る従来方式の場合、接続導体は変更後の遮断器の通電電
流に充分耐えられるものとされていないことが多く、遮
断器の変更と同時に通電状態にある接続導体も変更する
必要があり、母線の通電を停止する必要があった。

【００１２】図４は、図２の配電盤１の断面Ａ−Ａにお
ける母線ユニット２のうち下部母線ユニット２の内部構
成、図５は母線ユニット２の外観図、図６は母線ユニッ
ト２の正面図、図７は図６のＢ−Ｂ断面を示す図であ
り、母線ユニット２は下部支持台２０に母線ケース２１
を取付けている。母線ケース２１の両端は配電ユニット
３側に機器の移動に必要な開口部２７を持たせて折り曲
げられている。この折り曲げ部に配電ユニット３を固定
する穴２８が設けられている。二重の母線２４，２５は
母線ケース２１に絶縁碍子２３を介して取付けられる。
二重の母線２４，２５は、ともに水平方向に延伸して設
けられ、母線２４，２５間に分流片２６が設けられてい
る。二重母線とし、この間を分流片２６で接続した構成
を採用することは本発明の一つの大きな特徴となってい
るが、このことによる作用，効果については後で説明す
る。

【００１３】図８は、図１の配電盤１の断面Ａ−Ａにお
ける配電ユニット３のうち下部配電ユニット３の内部構
成を示しており、断面Ｃ−Ｃの部分で配電ユニット３と
母線ユニット２が分離可能に取付けられ、穴２８を通す
ボルトで固定されている。図８の手前高さ方向にコンパ
ートメント４１とコンパートメント６０を貫通して絶縁
導体５０を設けている。絶縁導体５０は三相導体を内部
に設置し、樹脂モ−ルドされたものであり、コンパート
メント６０内で三相導体の一端を負荷ケーブル６１に接
離可能に取付けている。絶縁導体５０の三相導体の他端
は、コンパートメント４１内で遮断器９に着脱自在に直
接接続されるが、この構成については後で説明する。

【００１４】図１０は、コンパートメント４１内に設置
される遮断器ユニット３０の外観を示す図であり、例え
ば真空遮断器９が横置きとされ、三相の遮断器９が高さ
方向に配置されて、ユニット３０を構成する。なお、図
の例は真空遮断器としたが、これは他の動作原理の遮断
器であっても良い。３５は遮断器接点の駆動機構であ
り、遮断器の接点の開離方向、つまり遮断器の軸線は水
平方向とされている。遮断器９の固定子側の先端部に
は、母線側の接触子３１が設けられる。また、遮断器の
可動子側の端子には絶縁導体５０側の接触子３４が、遮
断器の側面に設けられている。なお、３６は絶縁の為に
遮断器９間を仕切っている隔壁である。

【００１５】図９は図８の断面から絶縁導体５０を取り
除いて、遮断器９と母線２４との接続状態を示したもの
である。また、図１１は遮断器９と母線２４との接続状
態の外観を示したものであり、これらの接触子３１は接
続導体を使用せずに二重母線２５に着脱自在に直接接続
される。母線２４，２５から遮断器９を介して負荷ケー
ブル６１には、通常の運転状態或いは事故時に大電流が
流れる。このため配電盤の小型化には、これらの機器あ
るいは導体での発熱を押さえ、発熱を速やかに放散する
ことが重要である。本発明では、着脱自在に直接接続か
つ二重母線とすることにより導体からの発熱を軽減する
ことができ、熱放散が円滑に行える。つまり、配電盤内
の電流が母線２４から複数の接続片２６，母線２５を介
して遮断器９に分流して流れ、各分流部分での電流が小
さいことから発熱量が少なく、かつ表面積が増えること
により熱放散が円滑に行える。

【００１６】図１２は遮断器ユニット３０と絶縁導体５
０の接続状態を示す外観図である。絶縁導体５０の下部
には変流器１２が設けられ、かつケーブルヘッド取付け
部６２には、ケーブルヘッド６１が嵌合される。他方、
絶縁導体５０の他端には遮断器接続部３２を有し、遮断
器９の負荷側の接触子３４が取付けられる。

【００１７】図１３，図１４は図８のＤ−Ｄ断面，Ｅ−
Ｅ断面における各機器の接続状態を示している。図１３
において、遮断器ユニット３０は矢印の方向に移動可能
に取付けられており、挿入状態では接触子３１，３４が
夫々母線２５，絶縁導体５０に着脱自在に直接的に接続
される。図１５は遮断器と絶縁導体５０の接続状態を示
す拡大図である。これらの図において、絶縁導体５０
は、三相導体５１と負荷側接触子片３２とを絶縁部材で
モ−ルドした絶縁層５３を有する。負荷側接触子片３２
は遮断器９の各負荷側接触子片３４と接触する位置に配
置されている。各接触子片３２の一端は縦導体５１に接
続している。各相縦導体５１は所定間隔に遮断器の移動
方向、つまり奥行きに配置し配電盤の幅寸法を減少して
いる。三相縦導体５１と三相負荷接触子片３２とを接触
するときに少なくとも２相の負荷接触子片３２は遮断器
方向に傾斜する傾斜角を小さくするように折り曲げて、
各負荷接触子片３２は高さは異なるが同一引出位置に引
き出している。縦導体５１の下端は負荷ケーブル室６０
に延び、負荷ケーブル６１に接続し、一体に樹脂モ−ル
ドしている。

【００１８】前記の図９は、遮断器９を母線２５に接続
した状態（運転位置）を示しているが、図１６は遮断器
９を配電盤表面７０側に引き抜いた状態（断路位置）を
示している。図１７は、遮断器９を接続したまま配電盤
扉７０を開放した状態、図１８は遮断器ユニット３０を
ガイドレ−ル８０に沿って引き出した状態を示してい
る。本発明によれば、その容積が非常に小さくなった結
果、配電ユニット内の点検、修理等が困難になったと考
えられがちであるが、図１８のように、遮断器ユニット
を完全に配電ユニットから引出すことが可能であり、か
つ配電ユニット自体を母線から分離できるので、このこ
とはほとんど問題とならない。

【００１９】本発明の配電盤は、以上説明のように構成
され、以下の作用、効果を有する。遮断器９は遮断部を
水平方向に配置し、かつ高さ方向に３段積み重ねて配置
し、遮断器及び配電盤の幅方向を縮小した。この結果、
遮断器は奥行き方向が長くなるが電源側接触子を着脱自
在に直接母線２５に直交して配置するようにして従来の
配電盤内の分岐導体，絶縁モールド断路部を省略し、奥
行き寸法を縮小した。従って、配電盤の容積を大幅に縮
小できた。さらに、絶縁導体５０は、三相の縦導体およ
び負荷接触片を遮断器の移動方向に所定間隔に配置して
いるので、奥行き方向寸法に対して幅寸法が狭くなり、
配電盤の幅寸法を縮小できるのでさらに配電盤の容積を
縮小できる。ちなみに、本発明によれば、高さは従来と
同じ2.3メートルであるが、奥行き０.９メートル，幅
０.３メートルとすることが可能であり、従来費で容積
を１／５とすることができる。

【００２０】さらに本発明では、遮断器９の電源側接触
子が二重母線に着脱自在に直接接続されている。従っ
て、母線２４からの電流は分流部、連絡母線を介して遮
断器９に流れることになり、発生熱が少なくなり、配電
盤の容積縮小に大きく貢献している。このことは、別の
言い方をすれば、二重母線の各分岐部に従来と同じ電流
を流すのであれば遮断器通電容量を倍のものにすること
も可能である、従って、小容量から大容量のものまでユ
ニット化することが容易であることを意味する。また、
本発明によれば、配電盤を複数の配電ユニット３と共通
の母線ユニットで構成し、配電ユニット３を列盤構成と
した。そして、配電ユニット３と共通の母線ユニットと
を互いに分離可能にした。この結果、負荷増大時の配電
盤の変更が容易であり、かつユニット化されたことで配
電盤組合せ設計が容易化されている。

【００２１】なお、以下に本発明の幾つかの代案事例を
示す。先程も述べたように、本発明によれば従来比１／
５の容積比とできるが、本発明思想を活かしながら従来
比を適度のものまで低減した代案とすることができる。

【００２２】本発明では、遮断器を横置き、かつ三相分
を高さ方向に積み上げているが、これは必ずしも同一平
面上に積み上げることを意図したものではなく、一部の
遮断器が水平方向に離れて配置されても良い。むしろ、
遮断器は水平方向への移動が可能なように配置すること
が良い場合もある。実施例では電源側接触子が水平母線
に接触しているが、この部分での接触状態が悪化したと
きに水平方向に接触位置をずらすことにより接触状態の
悪化を回復することが可能である。さらに負荷側接触子
の配置も電源側と同じく、多少ずらすことも可能であ
る。

【００２３】また、実施例においては母線を水平方向に
延伸させ、三相を垂直配置しているが、これは必ずしも
垂直にしなくとも良い。その一部が奥行き方向にずれて
いても良い。また、母線と遮断器は着脱自在に直接接続
されずとも、充分な容量の短い接続導体で接続されても
良い。

【００２４】また、本発明においては母線ユニット２と
配電ユニット３が互いに分離可能であり、実施例では配
電ユニットを母線ユニットから分離する異にしている
が、これは配電ユニットを固定して母線ユニットを分離
する形にしても良い。

【００２５】また配電ユニットとして接地計器用変圧
器，計器用変圧器，避雷器等の機器も、これらの機器に
接触子を固定しておき遮断器の場合と同様に着脱自在に
直接接続することが可能である。なお、実施例では着脱
自在に直接接続の為に遮断器側を凸部、母線側を凹部と
したが、この関係は逆であっても良い。また接触子は遮
断器側に取付けているが、母線自体に接触子を持つこと
も考えられる。

【００２６】

【発明の効果】本発明では、各機器が個別のコンパート
メント内に収納され、母線を共通ユニット内に設けたう
えで、個別のコンパートメントと共通ユニットとを接離
可能に取付けたことにより、個々の機器の変更が他の機
器あるいは母線に影響をおよぼさせないものとできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の二段積配電盤の内部接続関係を示す
図。

【図２】本発明の二段積配電盤の全体的な外観を示す
図。

【図３】本発明の二段積配電盤における電気回路接続例
を示す図。

【図４】図２の母線ユニットについてのＡ−Ａ断面図。

【図５】母線ユニットの外観断面図。

【図６】母線ユニットの正面図。

【図７】母線ユニットの平面図。

【図８】図２の母線ユニットと配電ユニットについての
Ａ−Ａ断面図。

【図９】図８の断面図から絶縁導体５０を取り除いた
図。

【図１０】遮断器ユニットの外観図。

【図１１】遮断器ユニットと二重母線との接続を示す外
観図。

【図１２】遮断器ユニットと絶縁導体５０との接続を示
す外観図。

【図１３】図８のＤ−Ｄ断面図。

【図１４】図８のＥ−Ｅ断面図。

【図１５】遮断器ユニットと絶縁導体５０との接続を示
す図。

【図１６】遮断器と母線との開離状態を示す図。

【図１７】配電盤扉を開けたときの内部構成図。

【図１８】配電盤扉を開け、遮断器を取りだしたときの
内部構成図。

【符号の説明】

２…母線ユニット、３…配電ユニット、９…遮断器、３
１，３４…接触子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者椿徹茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者若狭文雄東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所内 (56)参考文献特開昭57−152627（ＪＰ，Ａ) 特開平３−74117（ＪＰ，Ａ) 特開平５−219611（ＪＰ，Ａ) 実開昭53−55732（ＪＰ，Ｕ) 実開昭53−83668（ＪＰ，Ｕ) 実開昭53−90832（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−73735（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−118402（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02B 1/20 H02B 1/30 - 1/38 H01H 33/53 H02B 11/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の電気機器を各機器ごとに収納する複
数のコンパートメントと、該複数のコンパートメントの
配置方向裏面側に設けられ、水平方向に配置された母線
を収納する共通ユニットとからなり、前記個別のコンパ
ートメント内電気機器と前記共通ユニット内の母線とが
接離可能なことを特徴とする配電盤。
【請求項２】複数の電気機器を各機器ごとに収納する複
数のコンパートメントと、該複数のコンパートメントの
配置方向裏面側に設けられ、水平方向に配置された母線
を収納する共通ユニットと、複数のコンパートメント内
の電気機器と前記共通ユニット内の母線とを互いに接離
可能に取付けるための接続手段と、該接続手段を含み前
記個別のコンパートメントと前記共通ユニットとを接続
可能に取付ける取付け手段とを備えていることを特徴と
する配電盤。
【請求項３】接続端子を備える複数の電気機器を各機器
ごとに収納する複数のコンパートメントと、該複数のコ
ンパートメントの配置方向裏面側に設けられ、水平方向
に配置された母線を収納する共通ユニットと、前記接続
端子を含み、前記個別のコンパートメントと前記共通ユ
ニットとを接続可能に取付ける取付け手段とを備え、前
記電気機器は、その接続端子により水平方向に配置され
た前記母線に着脱自在に取付けられることを特徴とする
配電盤。