特許 6862058 盤および電気室の更新方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6862058

(24)【登録日】2021年4月2日

(45)【発行日】2021年4月21日

(54)【発明の名称】盤および電気室の更新方法

(51)【国際特許分類】

   H02B 3/00 20060101AFI20210412BHJP

   H02B 1/52 20060101ALI20210412BHJP

【ＦＩ】

   H02B3/00 L

   H02B1/52 A

   H02B3/00 D

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2018-30749(P2018-30749)

(22)【出願日】2018年2月23日

(65)【公開番号】特開2019-146444(P2019-146444A)

(43)【公開日】2019年8月29日

【審査請求日】2020年2月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108062

【弁理士】

【氏名又は名称】日向寺 雅彦

(74)【代理人】

【識別番号】100168332

【弁理士】

【氏名又は名称】小崎 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100172188

【弁理士】

【氏名又は名称】内田 敬人

(72)【発明者】

【氏名】新田 哲也

【審査官】 北岡 信恭

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０５−０３３６０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０１−０８８４９９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１５−０８２８７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｂ １／４６− ７／０８

Ｈ０２Ｂ １１／００−１１／２８

Ｈ０２Ｂ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電気機器を収納し、配線し、引き込まれた外線と接続することができる第１筐体と、
前記第１筐体の下部に設けられ、第１方向に沿って設けられた第１レール上をスライドして移動できる第１移動機構と、
前記第１筐体の側面に設けられ、前記第１方向に交差する第２方向に延在する第１開口部と、
前記第１開口部に対向する位置に開口された第２開口部と、
を含む既設盤に隣接して設けられることができる盤であって、
第２電気機器を収納し、配線し、引き込まれた外線と接続することができる第２筐体と、
前記第２筐体の下部に設けられ、前記第１方向に沿って設けられた第２レール上をスライドして移動できる第２移動機構と、
前記第２筐体の側面に設けられ、前記第２方向に延在する第３開口部と、
前記第３開口部に対向する位置に開口された第４開口部と、
を備えた盤。

【請求項2】

前記第１移動機構は、前記第１レール上を走行する絶縁物により形成された車輪を含み、
前記第２移動機構は、前記第２レール上を走行する絶縁物により形成された車輪を含む請求項１記載の盤。

【請求項3】

前記第２開口部および前記第４開口部に設けられた扉をさらに備えた請求項１または２に記載の盤。

【請求項4】

前記第１レールおよび前記第２レールは、前記第１方向と交差する方向に並ぶ請求項１〜３のいずれか１つに記載の盤。

【請求項5】

既設盤の内部に設置された電気機器の配線および外線と取り外して、前記電気機器を取り出し、
内部空間に、それぞれ、別の電気機器を収納し、配線し、引き込まれた外線と接続することができる第１および第２筐体と、前記第１筐体を第１方向に沿って設けられた第１レール上をスライドして移動させる第１移動機構と、前記第２筐体を第１方向に沿って設けられた第２レール上をスライドして移動させる第２移動機構と、を備え、前記第１筐体は、前記第１方向に交差する第２方向に延在する第１開口部と、前記第１開口部に対向する位置に開口された第２開口部と、を有し、前記第２筐体は、前記第１方向に交差する第２方向に延在する第３開口部と、前記第３開口部に対向する位置に開口された第４開口部と、を有する新設盤をスライドさせて前記既設盤との間を離隔させ、
更新する新たな電気機器を前記既設盤に収納し、配線し、前記外線と接続し、
前記新設盤をスライドさせて、前記既設盤に密接して配置する電気室の更新方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、電気機器や装置等を配線して収納する盤および盤が設置された電気室の更新方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄鋼プラント等の制御システムの既設更新において、スペースの少ない電気室の場合には、既設盤を撤去した後に、新設盤を設置する必要がある。しかしながら、新設盤を設置するに際して、外線を一本一本調査しなければならず、莫大な時間を要することがある。また、盤の入れ替えや配線の確認のために、制御システムが長時間にわたって停止することがある。

【0003】

プラントの更新エンジニアリング業務では、対象のプラントの最新の展開接続図および既設のソフトウェアを入手し、改造対象を明確にして作業を開始する。エンジニアリング業務のなかで最新の展開接続図と実際のハードウェアに相違点や不明点がみつかった場合には、相違点や不明点を都度調査し正しい情報を確認して、最新の展開接続図として反映させる。

【0004】

操業しているプラントで調査を行うことができる期間は限られている。また、調査によって新たな相違点や不明点が判明する場合もあるので、既設のプラントの正確な情報を確認するために多くの時間を要する場合がある。したがって、新設盤の入れ替えに要する期間が十分に確保できないおそれがある。

【0005】

その上、電気室には、既設からの改造が行われている場合に、他の制御盤が設置されていることが少なくなく、新規の盤を入れて作業するスペースが十分確保できない場合も多い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実開平５−３３６０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の実施形態は、既設更新の電気室の更新期間を短くすることができる盤および電気室の更新方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態に係る盤は、第１電気機器を収納し、配線し、引き込まれた外線と接続することができる第１筐体と、前記第１筐体の下部に設けられ、第１方向に沿って設けられた第１レール上をスライドして移動できる第１移動機構と、前記第１筐体の側面に設けられ、前記第１方向に交差する第２方向に延在する第１開口部と、前記第１開口部に対向する位置に開口された第２開口部と、を含む既設盤に隣接して設けられることができる盤であって、第２電気機器を収納し、配線し、引き込まれた外線と接続することができる第２筐体と、前記第２筐体の下部に設けられ、前記第１方向に沿って設けられた第２レール上をスライドして移動できる第２移動機構と、前記第２筐体の側面に設けられ、前記第２方向に延在する第３開口部と、前記第３開口部に対向する位置に開口された第４開口部と、を備える。

【発明の効果】

【0009】

本実施形態では、移動機構を用いて、更新作業時に一方に移動させ、更新終了後に他方に移動させることができるので、機器や装置等を含めて盤をすべて入れ替えることができるので、更新時間を短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態に係る盤および盤が配置された電気室の模式的な平面図である。

【図2】図２（ａ）および図２（ｂ）は、比較例の盤および盤が配置された電気室の模式的な平面図である。

【図3】第２の実施形態に係る盤および盤が配置された電気室の模式的な平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。

【0012】

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る盤および盤が配置された電気室の模式的な平面図である。
図１に示すように、電気室９には、複数の既設盤１〜７が設置されている。既設盤１〜７は、電気室９の壁９ａに沿って、１列に整列して設置されている。既設盤１〜７は、電気室９の床面に設けられたチャンネルベースＣＢ０上に固定されている。チャンネルベースＣＢ０は、絶縁性の材料で形成され、あるいは絶縁性の材料で表面を処理された材料で形成されており、既設盤１〜７は、電気室９の床面から電気的に絶縁されている。

【0013】

既設盤１〜７は、壁９ａに直交する方向に開口された開口をそれぞれ有している。既設盤１〜７では、開口が設けられている面が正面である。開口を介して、既設盤１〜７の内部に設置された電気機器や装置、端子台等を取り出すことができ、取り出した後の作業を行うことができる。

【0014】

電気室９は、ほぼ平行な壁９ａ，９ｂを有している。以下では、壁９ａ，９ｂに直交する方向をＸ軸（第１方向）、壁９ａ，９ｂに平行する方向をＹ方向（第２方向）として、説明する。これにしたがえば、既設盤１〜７は、Ｙ軸方向に沿って１列に配置され、その開口は、Ｘ軸方向に向かって設けられている。

【0015】

既設盤１〜７は、その背面が壁９ａから離れて配置されている。既設盤１〜７の背面と壁９ａとの間の距離は、既設盤１〜７の作業を行う人間（以下、作業者という。）が通れる程度の距離である。たとえば、既設盤１〜７の背面から壁９ａまでの距離Ｌ１は、１ｍ程度である。既設盤１〜７の正面の側には、新設盤１７〜２３が設置されている。

【0016】

新設盤１７〜２３は、既設盤１〜７の正面にそれぞれ対向するように、Ｙ軸方向に沿って１列に配置されている。

【0017】

新設盤１７〜２３は、その筐体の下部に移動用の車輪がそれぞれ設けられている。車輪は、電気室９の床面に設置されたチャンネルベースＣＢ１上に設けられたレールＲに沿ってスライドすることができる。レールＲは、チャンネルベースＣＢ１上をＸ軸方向に沿って敷設されており、車輪によって、新設盤１７〜２３は、レールＲに沿ってＸ軸方向にスライドすることができる。なお、新設盤は、Ｘ軸方向に沿って、スライドすることができればよく、車輪とレールによるスライド手段と異なる移動手段であってもかまわない。

【0018】

チャンネルベースＣＢ１は、上部で新設盤１７〜２３を支持し、下部に外線やその他の配線を通す空間を提供する架台である。チャンネルベースＣＢ１は、絶縁性の材料で形成され、あるいは絶縁性の材料によって表面を処理された材料で形成されている。好ましくは、車輪も絶縁性の材料、たとえばゴム等で形成されている。したがって、新設盤１７〜２３は、電気室９の床面から電気的に絶縁されている。

【0019】

新設盤１７〜２３は、もっとも壁９ａの側、あるいはもっとも壁９ｂの側にスライドさせて配置された場合に、新設盤１７〜２３をその位置に固定できるように、一時固定部材が設けられている。一時固定部材は、たとえばストッパである。また、新設盤１７〜２３がもっとも壁９ｂの側にスライドされた場合にも、新設盤１７〜２３をその位置に固定できるように、ストッパが設けられている。ストッパは、たとえば上下に摺動する棒状部材であり、棒状部材は、チャンネルベースＣＢ１に開口された嵌合孔に挿入され、新設盤１７〜２３を固定する。嵌合孔は、チャンネルベースＣＢ１のもっとも壁９ａよりの側と、もっとも壁９ｂよりの側とのそれぞれに開口されている。一時固定部材は、新設盤１７〜２３を上述の位置に固定できればストッパに限らず、他の周知の方法によってももちろんよい。

【0020】

新設盤１７〜２３の筐体は、２つの開口をそれぞれ有する。一方の開口は、既設盤１〜７の正面に対向してそれぞれ設けられている。つまり、既設盤１〜７および新設盤１７〜２３の開口同士がそれぞれ対向するように設置されている。

【0021】

他方の開口は、壁９ｂの側に設けられている。壁９ｂの側の開口には、開閉可能な扉がそれぞれ設けられている。扉は、この例のような片開き扉に限らず、両開き扉等、新設盤が設置される電気室等の状況によって適切なものを任意に選定することができる。

【0022】

新設盤１７〜２３と壁９ｂとの間には、この例では、他の既設盤群８が設置されている。新設盤１７〜２３を既設盤１〜７の側にスライドして固定すると、新設盤１７〜２３と他の既設盤群８との間の距離Ｌ３は、作業者が通ることができる十分な間隔（たとえば１ｍ程度以上）となる。なお、新設盤１７〜２３が壁９ｂの側にスライドされている場合には、スライドされた新設盤１７〜２３と他の既設盤群８との間には、十分な間隔が確保されていなくてもかまわない。

【0023】

更新作業を行う場合には、まず、壁９ｂの側に新設盤１７〜２３をスライドさせて、一時固定部材によって新設盤１７〜２３を固定する。新設盤１７〜２３を壁９ｂの側にスライドさせた場合には、新設盤１７〜２３と既設盤１〜７との間の距離Ｌ２は、作業者が通ることができ、また、作業者が更新作業を行える程度に十分な距離である。作業者は、形成されたスペースを利用して、移設、更新作業を行うことができる。

【0024】

更新作業が終了した場合には、新設盤１７〜２３を壁９ａの側にスライドさせて、新設盤１７〜２３を既設盤１〜７に密接させる。新設盤１７〜２３を壁９ａの側にスライドさせることによって、新設盤１７〜２３と他の既設盤群８との間に十分なスペース（距離Ｌ３）が確保される。

【0025】

既設盤１〜７から新設盤１７〜２３に装置の移設、新設等を行うに際しては、新設盤１７〜２３のスライドによって形成されたスペースを活用して、既設のシステムにおいて追加、変更された装置や部品等の有無を調査して、既設展開図に反映させる。その後、新設の展開図を作成し、新設展開図にもとづいて、移設作業を行う。移設作業を行うにあたっては、既設盤１〜７において用いられていた既設コネクタや端子等を流用することによって、既設盤１〜７を中継盤として用いることができる。

【0026】

本実施形態の新設盤を用いて電気室を更新する方法について説明する。
電気室９には、既設盤１〜７があらかじめ設置されている。上述のとおり、既設盤１〜７は、その背面が電気室９の壁９ａから１ｍ程度離れてチャンネルベースＣＢ０上に固定されている。既設盤１〜７の開口に扉が設けられている場合には、扉を取り外す。

【0027】

既設盤１〜７のチャンネルベースＣＢ０に続けて、チャンネルベースＣＢ１を設置し固定する。チャンネルベースＣＢ１は、既設盤１〜７と同様のものを用いることができる。新たに設けるチャンネルベースＣＢ１には、レールＲが設けられる。

【0028】

設置されたチャンネルベースＣＢ１のレールＲ上に新設盤１７〜２３を設置する。

【0029】

設置された新設盤１７〜２３を壁９ｂの側にスライドさせて、既設盤１〜７と新設盤１７〜２３との間に、作業者の作業スペース（Ｌ２）を確保する。新設盤１７〜２３は、壁９ｂの側にストッパ等を用いて固定される。

【0030】

既設盤１〜７を中継盤にして、外線等の配線を行い、機器や装置を新設盤１７〜２３に新設および移設する。

【0031】

更新作業の終了後、新設盤１７〜２３を壁９ａの側にスライドさせて、ストッパで固定する。

【0032】

本実施形態の盤の効果について、比較例の盤と比較しつつ説明する。
まず、比較例の盤による電気室の更新方法について説明する。
図２（ａ）および図２（ｂ）は、比較例の盤および盤が配置された電気室の模式的な平面図である。
図２（ａ）に示すように、電気室１０９には、既設盤１〜７が設置されている。電気室１０９と既設盤１〜７との関係は、図１における電気室９および既設盤１〜７の関係と同じである。すなわち、既設盤１〜７の背面と電気室１０９の壁１０９ａとの間には、作業者が通れる程度の距離Ｌ１の間隔が設けられている。既設盤１〜７の正面と壁１０９ｂとの間には、別の既設盤群８が壁１０９ｂに沿って設けられている。既設盤１〜７と既設盤群８との間に設置する新設盤は、既設盤１〜７を中継盤として移設、更新作業を行うために、既設盤１〜７に対向する面に開口や扉を有している必要がある。また、更新作業の終了後に、新設盤の操作やメンテナンス等を行うためにもう一方の面に開口および扉が必要である。

【0033】

新設盤は、既設盤１〜７と他の既設盤群８との間のほぼ中間の位置に設置する必要があるが、既設盤１〜７との距離Ｌ２’および他の既設盤群８との距離Ｌ３’の両方を十分に確保するのが困難である。一方を確保するために、距離を長くとると、他方の距離が短くなってしまい、更新時の作業、あるいは、更新後の操作等に支障をきたすこととなる。

【0034】

このような場合には、既設更新を行うことができないので、他の電気室等の空きスペースを探して、新設盤を設置する必要がある。空きスペースは、既設盤が設置された電気室に隣接しているとは限らず、相当程度離れた場所であったり、プラントの異なる階であったりする場合もあり、新たに外線の引き回し等の作業が追加的に発生し、更新のための期間が長期化するおそれがある。

【0035】

別の例では、図２（ｂ）に示すように、壁２０９ａ，２０９ｂを有する電気室２０９に新設盤２１０〜２１６が設置されている。新設盤２１０〜２１６は、図１や図２（ａ）の既設盤１〜７が設置されている位置に設置されている。

【0036】

新設盤２１０〜２１６は、既設盤１〜７と入れ替えて設置される。新設盤２１０〜２１６は、既設盤１〜７内に収納されている機器や装置、配線等を除去等して、外線を含む配線を調査した後に設置される。新設盤２１０〜２１６は、電気室２０９の壁２０９ｂの側に開閉可能な扉を設けることによって、更新やメンテナンス等を行うことができるが、次回の更新時には、上述と同様に、他の新設盤と入れ替え作業を行う必要がある。

【0037】

既設盤を除去して新設盤２１０〜２１６に入れ替える更新方法では、既設盤の除去、外線等の調査をすべて完了した後、新設盤２１０〜２１６を搬入する。

【0038】

その後、収納する機器や装置を搬入し、確認された外線等や、相互の配線等を行う必要がある。そのため、更新作業のための時間が長くなり、更新作業が完了するまで、対象となる制御システムを停止しなければならず、システムの停止時間が長くなる。

【0039】

これらに対して、本実施形態の新設盤１７〜２３は、チャンネルベースＣＢ１のレールＲ上をスライドできる車輪を備えている。レールＲは、既設盤１〜７の開口に直交するように設けられ、既設盤１〜７の開口と新設盤１７〜２３の開口とが密接するように配置できる。新設盤１７〜２３を、レールＲに沿ってスライドさせることによって、新設盤１７〜２３と既設盤１〜７との間に十分な距離Ｌ２を有する作業スペースを確保することができる。

【0040】

更新作業の完了後には、既設盤１〜７の側にスライドさせて、既設盤１〜７の開口と新設盤１７〜２３の開口とが密接するようにして新設盤１７〜２３を固定することができる。そのため、新設盤１７〜２３の正面の側には、操作やメンテナンス等のための作業スペース（Ｌ３）を十分確保することができる。

【0041】

本実施形態では、既設盤１〜７は、更新作業時の中継盤として利用するほか、盤の内部はスペースが十分あるので、更新時の増設用の盤としても利用することができる。

【0042】

また、本実施形態の新設盤１７〜２３は、次回の更新時に更新作業の中継盤として、利用することもできる。

【0043】

（第２の実施形態）
上述の第１の実施形態では、電気室に新設盤を設置する十分なスペースがない場合の例について説明したが、電気室のスペースが十分ある場合に、そのスペースの有効活用を目的とする場合について説明する。

【0044】

図３は、本実施形態に係る盤および盤が配置された電気室の模式的な平面図である。
図３に示すように、壁３０９ａ，３０９ｂを有する電気室３０９には、既設盤１〜７および新設盤３１７〜３３０が設置されている。新設盤３１７〜３２３は、既設盤１〜７の開口の側に設けられている。新設盤３１７〜３２３は、Ｙ軸方向に沿って１列に配置されている。新設盤３１７〜３２３は、それぞれの開口が既設盤１〜７の開口に対向するように配置されている。

【0045】

新設盤３１７〜３２３は、チャンネルベースＣＢ１上のレールに沿ってスライドすることができる車輪を備えている。新設盤３１７〜３２３は、Ｘ軸方向に沿って、スライドすることができる。通常には、新設盤３１７〜３２３の開口は、既設盤１〜７の開口に密接するようにスライドさせて固定されている。新設盤３１７〜３２３の他方の開口には、開閉自在の扉が設けられていて、作業者は、扉を開けて新設盤３１７〜３２３の操作やメンテナンス等を行うことができる。

【0046】

新設盤３２４〜３３０は、Ｙ軸方向に沿って１列に配列されている。新設盤３２４〜３３０は、それぞれの開口が新設盤３１７〜３２３の扉の側の開口に対向するように配置されている。

【0047】

新設盤３２４〜３３０は、チャンネルベースＣＢ２上のレールに沿ってスライドすることができる車輪を備えている。チャンネルベースＣＢ２上のレールは、Ｘ軸方向に沿って設けられており、新設盤３２４〜３３０は、車輪によってレール上をスライドすることができる。

【0048】

新設盤３１７〜３３０は、壁３０９ａの側または壁３０９ｂの側にスライドさせた場合には、ストッパ等の一時固定部材によって、設定された位置に固定される。

【0049】

新設盤３２４〜３３０は、通常には、電気室３０９の壁３０９ｂの側にスライドさせて用いられる。新設盤３２４〜３３０は、この例では、両面に開閉可能な扉を有する。壁３０９ｂの側にスライドさせた場合には、壁３０９ａの側の扉を開閉して、作業員は、操作やメンテナンス等を行う。

【0050】

本実施形態では、新設盤３２４〜３３０によって、更新時にさらに盤の増設を行うことができる。

【0051】

また、次回の更新時に新設盤３１７〜３２３を中継盤として、新設盤３２４〜３３０に更新システムの機器等を収納することができる。また、新設盤３１７〜３２３を中継盤として、既設盤１〜７を増設盤に利用することもできる。

【0052】

以上説明した実施形態によれば、既設更新の電気室の更新時間を短くすることができる盤および電気室の更新方法を実現することができる。

【0053】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

【符号の説明】

【0054】

１〜７ 既設盤、８ 他の既設盤群、９，３０９ 電気室、９ａ，９ｂ，３０９ａ，３０９ｂ 壁、１７〜２３，３１７〜３３０ 新設盤

【図1】

【図2】

【図3】