特開 2022-35312 受変電設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022035312

(43)【公開日】2022-03-04

(54)【発明の名称】受変電設備

(51)【国際特許分類】

   H02B 1/01 20060101AFI20220225BHJP

   H02B 1/28 20060101ALI20220225BHJP

【ＦＩ】

H02B1/01 A

H02B1/28 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020139536

(22)【出願日】2020-08-20

(71)【出願人】

【識別番号】000003942

【氏名又は名称】日新電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】近藤 誠

【テーマコード（参考）】

5G016

【Ｆターム（参考）】

5G016AA04

5G016CG26

(57)【要約】

【課題】ケーブルを収納する収納室の上部に設けられたスイッチギヤが浸水する可能性を低減する。
【解決手段】受変電設備（１）は、スイッチギヤ（１０）と、スイッチギヤ（１０）の下部に設けられ、スイッチギヤ（１０）に接続される第１ケーブル（ＣＢ１）を収納する収納室（２０）と、を備え、収納室（２０）の側面（２１）には、収納室（２０）と受変電設備（１）の外部とを連通する第１開口部（２２）、第２開口部（２３）及び第３開口部（２４）が形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

受変電設備であって、
スイッチギヤと、
前記スイッチギヤの下部に設けられ、前記スイッチギヤに接続されるケーブルを収納する収納室と、を備え、
前記ケーブルは、前記受変電設備の設置面に形成され前記収納室と連通するピットから前記収納室へ引き出され、
前記収納室の側面には、前記収納室と前記受変電設備の外部とを連通する開口部が形成されている、受変電設備。

【請求項2】

前記収納室の側面には複数の前記開口部が形成されており、複数の前記開口部の位置は、前記設置面からの高さが互いに異なる位置である、請求項１に記載の受変電設備。

【請求項3】

前記収納室の側面には、前記収納室の外部から前記開口部を覆うと共に、前記収納室から前記収納室の外部に向かう方向に開く可動蓋が設けられている、請求項１または２に記載の受変電設備。

【請求項4】

前記収納室の側面には、前記収納室の外部から前記収納室への水の流入を遮断するために、前記可動蓋が設けられている側とは反対側から前記開口部を閉塞する逆止弁が設けられている、請求項３に記載の受変電設備。

【請求項5】

前記スイッチギヤの内部の空間と前記収納室とを仕切る第１仕切板をさらに備え、
前記スイッチギヤは、前記ケーブルに接続される母線と、前記母線と前記ケーブルとの接続を開路して消弧する遮断器と、を収納し、
前記スイッチギヤには、前記母線及び前記遮断器と、前記第１仕切板と、の間に当該第１仕切板とは別の第２仕切板が設けられている、請求項１から４のいずれか１項に記載の受変電設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は受変電設備に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、遮断器が配置される遮断器室を構成する遮断器室ユニットと、母線が配置される母線室と、ケーブルが配置されるケーブル室と、により構成される筐体を備えたスイッチギヤが開示されている。母線室は遮断器室ユニットの下方に配置され、ケーブル室は遮断器室ユニットの上方に配置されている。また、筐体の高さを嵩上げするために、筐体の下方に箱または架台が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５９７１９２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示されているスイッチギヤでは、筐体の下方に設けられた箱または架台が浸水した場合、母線室も浸水する可能性があるという問題があった。本発明の一態様は、ケーブルを収納する収納室の上部に設けられたスイッチギヤが浸水する可能性を低減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る受変電設備は、受変電設備であって、スイッチギヤと、前記スイッチギヤの下部に設けられ、前記スイッチギヤに接続されるケーブルを収納する収納室と、を備え、前記ケーブルは、前記受変電設備の設置面に形成され前記収納室と連通するピットから前記収納室へ引き出され、前記収納室の側面には、前記収納室と前記受変電設備の外部とを連通する開口部が形成されている。

【発明の効果】

【0006】

本発明の一態様によれば、ケーブルを収納する収納室の上部に設けられたスイッチギヤが浸水する可能性を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の実施形態１に係る受変電設備の断面図である。

【図2】図１に示す受変電設備の背面図である。

【図3】図１に示す受変電設備が備える収納室の側面に形成された第１開口部付近の構成を示す図である。

【図4】本発明の実施形態２に係る受変電設備の断面図である。

【図5】図４に示す受変電設備の背面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

〔実施形態１〕
＜受変電設備１の構成＞
図１は、本発明の実施形態１に係る受変電設備１の断面図である。図２は、図１に示す受変電設備１の背面図である。図１及び図２において、第１開閉扉ＤＲ１１から第２開閉扉ＤＲ１２に向かう方向をＸの正の方向とし、第１遮断器１２Ａから第２遮断器１２Ｂに向かう方向をＹの正の方向とし、収納室２０からスイッチギヤ１０に向かう方向をＺの正の方向とする。つまり、受変電設備１の前面から背面に向かう方向はＸの正の方向であり、受変電設備１の底面から上面に向かう方向はＺの正の方向である。

【0009】

受変電設備１は、例えばビルまたは工場等の屋外または屋内に設置されている。受変電設備１は、金属製の箱体で構成された閉鎖配電盤である。図１に示すように、受変電設備１は、スイッチギヤ１０と、収納室２０と、第１仕切板３０と、第２仕切板４０と、を備えている。また、受変電設備１は第１列盤１Ａ及び第２列盤１Ｂから構成されており、受変電設備全体は複数の列盤で構成されている。

【0010】

なお、受変電設備１は、密閉された容器としてのコンテナに収納された状態で設置されていてもよい。これにより受変電設備１を設置するために、受変電設備１を収納したコンテナを受変電設備１の設置場所まで輸送することにより受変電設備１を容易に輸送することができる。また、受変電設備１がコンテナに収納されていることにより、スイッチギヤ１０が浸水する可能性を低減することができる。

【0011】

また、受変電設備１の近傍に防護壁ＷＬが設置されていてもよい。浸水方向によって防護壁ＷＬは受変電設備１の全周囲に設置されてもよく、Ｘ方向またはＹ方向に沿って設置されてもよい。防護壁ＷＬはＺの正の方向に延伸するように設置されており、受変電設備１が浸水する可能性を低減するために設けられるものである。

【0012】

防護壁ＷＬは設置面ＳＳよりもＺの負の方向に長く延伸しており、設置面ＳＳよりもＺの負の方向側に設けられている通路ＲＴを分割している。防護壁ＷＬには開口穴ＨＬが形成されており、第１ケーブルＣＢ１及び第２ケーブルＣＢ２は開口穴ＨＬを通過する。水が防護壁ＷＬに形成された開口穴ＨＬを通過してＹの負の方向に流れないように、開口穴ＨＬには図示しないグロメットが設けられている。

【0013】

＜スイッチギヤ１０の構成＞
スイッチギヤ１０は、母線１１と、第１遮断器１２Ａと、第２遮断器１２Ｂと、を収納する。スイッチギヤ１０は内部に水が直接入らないようにパッキンにより簡易的に密閉されている。例えば、スイッチギヤ１０の容器は複数の板により形成される。

【0014】

母線１１は３相（Ｒ，Ｓ，Ｔ）の母線により構成されている。母線１１は第１遮断器１２Ａ及び接続部１３Ａを介して第１ケーブルＣＢ１に接続されている。また、母線１１は第２遮断器１２Ｂ及び接続部１３Ｂを介して第２ケーブルＣＢ２に接続されている。第１遮断器１２Ａ及び接続部１３Ａは第１列盤１Ａに含まれ、第２遮断器１２Ｂ及び接続部１３Ｂは第２列盤１Ｂに含まれる。

【0015】

さらに、スイッチギヤ１０の内部の密閉性を確保するために、内部を密閉容器にし、接続部１３Ａ及び接続部１３Ｂとしては貫通ブッシングが用いられることが好ましい。また、第１ケーブルＣＢ１における接続部１３Ａとの接続箇所、及び第２ケーブルＣＢ２における接続部１３Ｂとの接続箇所はゴム製のＴ形コネクタまたはＬ形コネクタであることが好ましい。

【0016】

第１遮断器１２Ａ及び第２遮断器１２ＢはＹの正の方向、つまり、水平方向に並んで設けられている。これにより複数の遮断器が垂直方向に並んで設けられる場合に比べて、スイッチギヤ１０の高さを抑えることができる。また、母線１１の引き回しを簡素化することができると共に、第１ケーブルＣＢ１及び第２ケーブルＣＢ２をスイッチギヤ１０に接続する際の作業性を向上することができる。複数の遮断器が水平方向に並んで設けられる構成は、スイッチギヤ１０の高さが制限されている場合に有効である。

【0017】

第１遮断器１２Ａは、１次側の第１受電部１４と、２次側の第２受電部１５と、を備えている。第１受電部１４は母線１１と電気的に接続されている。第２受電部１５は接続部１３Ａを介して第１ケーブルＣＢ１と電気的に接続されている。第１遮断器１２Ａは母線１１と第１ケーブルＣＢ１との接続を開路して消弧する。

【0018】

ここで説明する第１遮断器１２Ａの構成の内容は第２遮断器１２Ｂの構成にも同様に適用されるものである。例えば、図２において、第１遮断器１２Ａが接続部１３Ａを介して第１ケーブルＣＢ１と電気的に接続されているが、第２遮断器１２Ｂは接続部１３Ｂを介して第２ケーブルＣＢ２と電気的に接続されている。

【0019】

スイッチギヤ１０は、第１開閉扉ＤＲ１１と、第２開閉扉ＤＲ１２と、第３開閉扉ＤＲ１３と、第４開閉扉ＤＲ１４と、を備えている。第１開閉扉ＤＲ１１及び第３開閉扉ＤＲ１３はスイッチギヤ１０の前面側に設けられており、第２開閉扉ＤＲ１２及び第４開閉扉ＤＲ１４はスイッチギヤ１０の背面側に設けられている。第１開閉扉ＤＲ１１、第２開閉扉ＤＲ１２、第３開閉扉ＤＲ１３及び第４開閉扉ＤＲ１４には、スイッチギヤ１０の内部に水が入らないように図示しないパッキンが設けられていてもよい。

【0020】

第１開閉扉ＤＲ１１及び第３開閉扉ＤＲ１３はスイッチギヤ１０の前面側からスイッチギヤ１０の内部への作業者のアクセスを可能とする。第２開閉扉ＤＲ１２及び第４開閉扉ＤＲ１４はスイッチギヤ１０の背面側からスイッチギヤ１０の内部への作業者のアクセスを可能とする。

【0021】

また、第１列盤１Ａのうちスイッチギヤ１０の一部を構成する部分の内部には取り外し可能な仕切板１７，１８，１９が設けられている。仕切板１７は母線１１への作業者のアクセスを可能とし、仕切板１８，１９は第１ケーブルＣＢ１への作業者のアクセスを可能とする。スイッチギヤ１０の内部には、第１ケーブルＣＢ１を固定する固定部１６が設けられている。固定部１６は第２仕切板４０よりも下方に配置されている。固定部１６は第２仕切板４０よりも上方に配置されてもよい。

【0022】

＜収納室２０の構成＞
図２に示すように、収納室２０はスイッチギヤ１０の下部に設けられ、スイッチギヤ１０に接続される第１ケーブルＣＢ１及び第２ケーブルＣＢ２を収納する。収納室２０は、スイッチギヤ１０が浸水する可能性を低減するためにスイッチギヤ１０を嵩上げするためのものである。収納室２０はスイッチギヤ１０の側面よりもＹの正の方向に突出している。収納室２０のうちスイッチギヤ１０の側面よりもＹの正の方向に突出している部分を突出部２０Ｐとする。

【0023】

ピットＰＴは受変電設備１の設置面ＳＳに形成され、収納室２０の突出部２０Ｐと連通する。図２に示すように、設置面ＳＳのうち、第１ケーブルＣＢ１及び第２ケーブルＣＢ２の立ち上がり部分のみにピットＰＴが形成される。これにより、ピットＰＴの形成にかかる工事費を削減することができ、第１ケーブルＣＢ１及び第２ケーブルＣＢ２の施工性を向上することができる。

【0024】

第１ケーブルＣＢ１及び第２ケーブルＣＢ２はピットＰＴから収納室２０の突出部２０Ｐへ引き出される。また、第１ケーブルＣＢ１及び第２ケーブルＣＢ２は、収納室２０内をＹの負の方向に引き出され、収納室２０からスイッチギヤ１０に引き出される。

【0025】

図１に示すように、第１ケーブルＣＢ１は、第１仕切板３０に形成された第１切り欠き３１と、第２仕切板４０に形成された第２切り欠き４１と、を通過して、接続部１３Ａに接続される。第１切り欠き３１及び第２切り欠き４１には図示しないグロメットが設けられていてもよい。これによりスイッチギヤ１０の内部に水及び塵が入らないようにすることができる。ここで説明した第１ケーブルＣＢ１に関する内容は第２ケーブルＣＢ２にも適用される。

【0026】

収納室２０の側面２１には、第１開口部２２と、第２開口部２３と、第３開口部２４と、が形成されている。つまり、収納室２０の側面２１には複数の開口部が形成されている。第１開口部２２、第２開口部２３及び第３開口部２４はそれぞれ、収納室２０と受変電設備１の外部とを連通する。なお、本発明の一態様は側面２１に複数の開口部が形成される構成には限定されず、側面２１に１つの開口部が形成される構成も含む。

【0027】

このように、収納室２０の側面２１に少なくとも１つの開口部が形成されていることにより、自然災害によってピットＰＴが浸水した場合、収納室２０の側面２１に形成された開口部から収納室２０内の水を抜くことができる。よって、収納室２０の上部に設けられたスイッチギヤ１０が浸水する可能性を低減することができるため、自然災害に耐え得る受変電設備１を実現することができる。

【0028】

第１開口部２２の位置における設置面ＳＳからの高さは、第２開口部２３の位置における設置面ＳＳからの高さよりも高い。第２開口部２３の位置における設置面ＳＳからの高さは、第３開口部２４の位置における設置面ＳＳからの高さよりも高い。よって、収納室２０の側面２１に形成された複数の開口部の位置は、設置面ＳＳからの高さが互いに異なる位置である。これにより、ある開口部よりも高い位置まで収納室２０内の水の水面が上昇した場合であっても、その開口部よりも高い位置にある開口部から収納室２０内の水を抜くことができる。

【0029】

第１開口部２２、第２開口部２３及び第３開口部２４は、収納室２０の側面２１を構成する複数の面のうち少なくとも１つの面に形成される。具体的には、第１面２１１、第２面２１２、第３面２１３、第４面２１４、第５面２１５、第６面２１６、第７面２１７及び第８面２１８の少なくとも１つの面に形成される。

【0030】

第１面２１１、第２面２１２及び第３面２１３はいずれもＸの負の方向側の面であり、第１面２１１は第１列盤１Ａの面、第２面２１２は第２列盤１Ｂの面、第３面２１３は突出部２０Ｐの面である。第４面２１４は第１列盤１ＡにおけるＹの負の方向側の面である。

【0031】

第５面２１５、第６面２１６及び第７面２１７はいずれもＸの正の方向側の面であり、第５面２１５は第１列盤１Ａの面、第６面２１６は第２列盤１Ｂの面、第７面２１７は突出部２０Ｐの面である。第８面２１８は突出部２０ＰにおけるＹの正の方向側の面である。

【0032】

＜第１開口部２２付近の構成＞
図３は、図１に示す受変電設備１が備える収納室２０の側面２１に形成された第１開口部２２付近の構成を示す図である。図３の符号１０１は可動蓋２２Ａが閉じた状態を示す図であり、図３の符号１０２は可動蓋２２Ａが開いた状態を示す図であり、図３の符号１０３は第１開口部２２付近の断面構成を示す断面図である。ここで説明する第１開口部２２付近の構成の内容は第２開口部２３及び第３開口部２４付近の構成にも適用されるものである。

【0033】

符号１０１及び符号１０２に示すように、収納室２０の側面２１には可動蓋２２Ａが設けられている。可動蓋２２Ａは、収納室２０の外部から第１開口部２２を覆うと共に、収納室２０から収納室２０の外部に向かう方向に開く。可動蓋２２Ａは蝶番２２Ｂ及びプレート２２Ｃを備えている。プレート２２Ｃは蝶番２２Ｂを介して側面２１に設けられている。蝶番２２Ｂは第１開口部２２の上方に設けられている。つまり、可動蓋２２Ａは蝶番２２Ｂを回転軸として上方向に開くように回転する。

【0034】

収納室２０が浸水した場合、収納室２０内の水の水圧により可動蓋２２Ａが開き、第１開口部２２から収納室２０内の水を抜くことができる。また、可動蓋２２Ａは第１開口部２２を覆っているため、受変電設備１の外部が浸水した場合、受変電設備１の外部の水が収納室２０内に入らないようにすることができる。

【0035】

また、符号１０３に示すように、収納室２０の側面２１には、収納室２０の外部から収納室２０への水の流入を遮断するために、可動蓋２２Ａが設けられている側とは反対側から第１開口部２２を閉塞する逆止弁２５が設けられていることが好ましい。換言すると、側面２１の表面２１ＡＳには可動蓋２２Ａが設けられ、側面２１の裏面２１ＢＳ側には逆止弁２５が設けられている。

【0036】

第１開口部２２と逆止弁２５との間には配管２６が接続されていることが好ましい。これにより、裏面２１ＢＳ側では、逆止弁２５によって第１開口部２２が閉塞される。また、第１開口部２２に配管２６を接続できるように、第１開口部２２の形状は符号１０１及び符号１０２に示す長方形ではなく円形であってもよい。

【0037】

受変電設備１の外部が浸水した場合、逆止弁２５は収納室２０の外部から収納室２０への水の流入を遮断する。収納室２０が浸水した場合、逆止弁２５は収納室２０から収納室２０の外部への水の流出を許容する。

【0038】

逆止弁２５は、可動蓋２２Ａが設けられている側とは反対側から第１開口部２２を閉塞するため、可動蓋２２Ａが逆止弁２５に当たって可動蓋２２Ａが閉まらなくなる可能性を低減することができる。また、可動蓋２２Ａと逆止弁２５とを併用して、収納室２０の外部から収納室２０へ水が流入する可能性を有効に低減することができる。

【0039】

＜第１仕切板３０及び第２仕切板４０の構成＞
図１に示すように、第１仕切板３０は、スイッチギヤ１０の内部の空間と収納室２０とを仕切る。スイッチギヤ１０には、第１仕切板３０とは別の第２仕切板４０が設けられている。第２仕切板４０は、母線１１及び第１遮断器１２Ａと、第１仕切板３０と、の間に設けられている。これにより、第１仕切板３０及び第２仕切板４０の２重構造によって母線１１及び第１遮断器１２Ａの浸水の可能性を有効に低減することができる。また、第２仕切板４０は、第２遮断器１２Ｂと第１仕切板３０との間に設けられている。そのため、母線１１及び第２遮断器１２Ｂの浸水の可能性を有効に低減することができる。

【0040】

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。図４は、本発明の実施形態２に係る受変電設備２の断面図である。図５は、図４に示す受変電設備２の背面図である。

【0041】

図４及び図５に示すように、受変電設備２は受変電設備１に比べて、スイッチギヤ１０がスイッチギヤ１０Ａに変更されている点が異なる。ここでは、スイッチギヤ１０Ａがスイッチギヤ１０に比べて異なる点のみを説明する。

【0042】

スイッチギヤ１０Ａは第１遮断器１２Ｃ及び第２遮断器１２Ｄを備えている。母線１１は第１遮断器１２Ｃの下側かつ第２遮断器１２Ｄの上側に配置されている。母線１１は第１遮断器１２Ｃ及び接続部１３Ｃを介して第１ケーブルＣＢ３に接続されている。また、母線１１は第２遮断器１２Ｄ及び接続部１３Ｄを介して第２ケーブルＣＢ４に接続されている。第１遮断器１２Ｃ及び第２遮断器１２ＤはＺの正の方向、つまり、垂直方向に並んで設けられている。スイッチギヤ１０Ａの高さに制限がない場合、複数の遮断器が垂直方向に並んで設けられてもよい。

【0043】

第１遮断器１２Ｃは、１次側の第１受電部１４Ｃと、２次側の第２受電部１５Ｃと、を備えている。第１受電部１４Ｃは母線１１と電気的に接続されている。第２受電部１５Ｃは接続部１３Ｃを介して第１ケーブルＣＢ３と電気的に接続されている。第２遮断器１２Ｄは、１次側の第１受電部１４Ｄと、２次側の第２受電部１５Ｄと、を備えている。第１受電部１４Ｄは母線１１と電気的に接続されている。第２受電部１５Ｄは接続部１３Ｄを介して第２ケーブルＣＢ４と電気的に接続されている。

【0044】

図４及び図５に示すように、実施形態１で説明した収納室２０については、複数の遮断器が垂直方向に並んで設けられたスイッチギヤ１０Ａを備える受変電設備２に対しても適用することができる。つまり、実施形態２の受変電設備２の構成であっても、収納室２０の上部に設けられたスイッチギヤ１０Ａが浸水する可能性を低減することができるため、自然災害に耐え得る受変電設備２を実現することができる。

【0045】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0046】

１、２ 受変電設備
１０、１０Ａ スイッチギヤ
１１ 母線
１２Ａ、１２Ｃ 第１遮断器
１２Ｂ、１２Ｄ 第２遮断器
２０ 収納室
２１ 側面
２２ 第１開口部
２３ 第２開口部
２４ 第３開口部
２２Ａ 可動蓋
２５ 逆止弁
３０ 第１仕切板
４０ 第２仕切板
ＣＢ１、ＣＢ３ 第１ケーブル
ＣＢ２、ＣＢ４ 第２ケーブル
ＰＴ ピット
ＳＳ 設置面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】