特許 7118747 金属閉鎖形スイッチギヤ

(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】

(24)【登録日】2022-08-05

(45)【発行日】2022-08-16

(54)【発明の名称】金属閉鎖形スイッチギヤ

(51)【国際特許分類】

   H02B 1/28 20060101AFI20220808BHJP

   H02B 1/20 20060101ALI20220808BHJP

【ＦＩ】

H02B1/28 G

H02B1/20 H

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018106072

(22)【出願日】2018-06-01

(65)【公開番号】P2019213314

(43)【公開日】2019-12-12

【審査請求日】2021-04-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】弁理士法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中山 崇嗣

(72)【発明者】

【氏名】若林 徹

【審査官】内田 勝久

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０５５６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０７２０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０２２０２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｂ １／００ － １／３８

Ｈ０２Ｂ １／４６ － ７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属製の筐体と、
前記筐体内に収容された遮断器と、
前記遮断器と負荷ケーブルとを接続する負荷側母線と、
前記負荷側母線の分岐点において分岐され、前記分岐点から先端部までの長さが、前記分岐点から前記負荷ケーブルとの接続部までの前記負荷側母線の長さより長い分岐母線と
を具備し、
前記筐体は換気口を有し、前記分岐母線は、前記分岐点の直近の前記換気口及び当該換気口が形成された前記筐体の壁面から水平方向において遠ざかる方向に向けて配設されている
ことを特徴とする金属閉鎖形スイッチギヤ。

【請求項2】

前記分岐母線と前記換気口との間に介在する遮蔽機構を具備したことを特徴とする請求項１に記載の金属閉鎖形スイッチギヤ。

【請求項3】

前記筐体の天井部に設けられた放圧口及び当該放圧口を開閉自在に覆うフラッパーを具備したことを特徴とする請求項１又は２に記載の金属閉鎖形スイッチギヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、金属閉鎖形スイッチギヤに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、真空遮断器等を金属製の筐体内に収容した金属閉鎖形スイッチギヤが使用されている。このような金属閉鎖形スイッチギヤにおいては、金属製の筐体内にて内部アークが発生して高温・高圧ガスが発生した際に、金属製の筐体の天井部等に設けられた放圧口のフラッパーが開くことによって、発生した高温・高圧ガスを放圧するようになっている。

【0003】

しかし、内部アークの継続時間が長い場合、内部アークは、ローレンツ力の作用により、電路の電源から一番遠い場所で停滞するため、内部アークが停滞した部位の近傍の金属製の筐体の外皮に穴が開き、外部に高温・高圧ガスが噴出してしまったり、内部アークが停滞した部位の近傍の換気口から外部に高温・高圧ガスが噴出してしまう可能性があった。すなわち、放圧口以外の不所望の部位から外部に高温・高圧ガスが噴出する可能性があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－１８３８１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のように、従来の金属閉鎖形スイッチギヤにおいては、内部アークが発生した際に、その継続時間が長い場合、放圧口以外の部分から外部に高温・高圧ガスが噴出してしまう可能性があり、その改善が求められていた。

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、放圧口以外の部分から外部に高温・高圧ガスが噴出することを防止することのできる金属閉鎖形スイッチギヤを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態の金属閉鎖形スイッチギヤは、金属製の筐体と、前記筐体内に収容された遮断器と、前記遮断器と負荷ケーブルとを接続する負荷側母線と、前記負荷側母線の分岐点において分岐され、前記分岐点から先端部までの長さが、前記分岐点から前記負荷ケーブルとの接続部までの前記負荷側母線の長さより長い分岐母線とを具備し、前記筐体は換気口を有し、前記分岐母線は、前記分岐点の直近の前記換気口及び当該換気口が形成された前記筐体の壁面から水平方向において遠ざかる方向に向けて配設されている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る金属閉鎖形スイッチギヤの縦断面構成を模式的に示す図。

【図2】図１の金属閉鎖形スイッチギヤの要部構成を示す図。

【図3】第２実施形態に係る金属閉鎖形スイッチギヤの縦断面構成を模式的に示す図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態の金属閉鎖形スイッチギヤを、図面を参照して説明する。

【0010】

図１は、第１実施形態に係る金属閉鎖形スイッチギヤ１００の縦断面構成を模式的に示す図である。図１に示すように、金属閉鎖形スイッチギヤ１００は、金属製の筐体１０１を具備している。

【0011】

筐体１０１内は、背面側（図１中右側）の受電室１０１ａと、正面側（図１中左側）の遮断器室１０１ｂとに分かれて構成されている。受電室１０１ａ内の上部には、母線室１０１ｃが設けられている。遮断器室１０１ｂの上部には、制御機器等が収容される制御室１０１ｄが設けられている。

【0012】

また、筐体１０１の天井部には、放圧口１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃと、これらの放圧口１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃを開閉自在に覆うフラッパー１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃが配設されている。これらの３つの放圧口１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃと、フラッパー１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃは、それぞれが、受電室１０１ａ、遮断器室１０１ｂ、母線室１０１ｃの天井部に位置するよう配設されている。

【0013】

そして、受電室１０１ａ、遮断器室１０１ｂ、母線室１０１ｃのいずれかの内部において、内部アークにより高温・高圧ガスが発生し、その内部の圧力が上昇した際に、それぞれの天井部に配設された放圧口１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃのフラッパー１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃが開くことによって、各放圧口１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃから上部に向けて高温・高圧ガスを排出し、圧力を筐体１０１の外部に逃がすように構成されている。なお、筐体１０１の背面側（図１中右側）の下部には、換気口１１０が設けられている。

【0014】

遮断器室１０１ｂ内には、真空遮断器等からなる遮断器１０２が配設されている。受電室１０１ａと遮断器室１０１ｂとを仕切る隔壁１０１ｅには、上部断路部１１３と下部断路部１１４が固定されている。上部断路部１１３は遮断器１０２の上部導体（図示せず。）と電気的に接続されており、下部断路部１１４は遮断器１０２の下部導体（図示せず。）と電気的に接続されている。

【0015】

また、上部断路部１１３には、電源側母線１０５が接続されており、下部断路部１１４には、負荷側母線１０６が接続されている。負荷側母線１０６は、遮断器１０２の下部断路部１１４と負荷ケーブル１０７とを電気的に接続するように配設されている。

【0016】

下部断路部１１４に接続された負荷側母線１０６は、銅板などから構成されており、その端部の接続部１１２において負荷ケーブル１０７と接続されている。また、負荷側母線１０６には、下部断路部１１４と接続部１１２との間に位置する分岐点１０８から分岐した分岐母線１０９が配設されている。

【0017】

この分岐母線１０９は、分岐点１０８から筐体１０１の背面側の下部に設けられた換気口１１０から遠ざかる方向へ向けて、つまり正面側に向けて延在するように配設されている。なお、分岐母線１０９は、碍子１１５によって支持されている。

【0018】

図２に示すように、分岐母線１０９の分岐点１０８からその先端部１１１までの長さＬ１は、負荷側母線１０６における分岐点１０８から負荷ケーブル１０７との接続部１１２までの長さＬ２より長くなるように設定されている。なお、分岐母線１０９の先端部１１１は、開放された状態とされている。

【0019】

上記のように、分岐母線１０９の長さＬ１が、負荷側母線１０６における長さＬ２より長く設定されているので、負荷側母線１０６において、内部アークが発生し内部アークの継続時間が長い場合、この内部アークは、ローレンツ力の作用により、電源から一番遠い分岐母線１０９の先端部１１１へ移動し、ここで停滞するようになる。

【0020】

一方、分岐母線１０９が無い場合は、内部アークが発生し内部アークの継続時間が長い場合、電源から一番遠い負荷側母線１０６と負荷ケーブル１０７との接続部１１２の近傍に内部アークが停滞する。なお、負荷ケーブル１０７は、絶縁体等によって被覆されており、内部アークが負荷ケーブル１０７側に移動する可能性は低い。上記のように、第１実施形態に係る金属閉鎖形スイッチギヤ１００では、上記構成の分岐母線１０９を設けることによって、内部アークが停滞する位置を、負荷側母線１０６の接続部１１２から分岐母線１０９側に移行させることができる。

【0021】

図１に示すように、筐体１０１には、その背面側の下部に換気口１１０が設けられている。分岐母線１０９は、負荷側母線１０６の分岐点１０８から、換気口１１０に対して遠ざかる方向に延在した構成となっている。これによって、内部アークが停滞する位置を、換気口１１０から離れた位置にすることができ、換気口１１０から外部に高温・高圧ガスが噴出する可能性を低減することができる。

【0022】

また、上記のように、内部アークが停滞する位置を、筐体１０１の背面側の壁面から遠ざけることができるので、金属製の筐体１０１の背面側の外皮に内部アークにより穴が開き、この穴から筐体１０１の外部に、高温・高圧ガスが噴出してしまうことを防止することができる。

【0023】

次に、図３を参照して、第２実施形態に係る金属閉鎖形スイッチギヤ２００について説明する。図３は、第２実施形態に係る金属閉鎖形スイッチギヤ２００の縦断面構成を模式的に示す図である。

【0024】

図３に示すように、第２実施形態の金属閉鎖形スイッチギヤ２００では、負荷側母線１０６と、筐体１０１の背面側の下部に設けられた換気口１１０との間に、高温・高圧ガスの噴出を遮断する遮断機構としての仕切り板１２０が配設されている点が第１実施形態の金属閉鎖形スイッチギヤ１００と相違している。

【0025】

なお、その他の構成は、図１に示した第１実施形態の金属閉鎖形スイッチギヤ１００と同様に構成されているので、対応する部分には同一の符号を付して重複した説明は省略する。

【0026】

上記構成の第２実施形態の金属閉鎖形スイッチギヤ２００では、第１実施形態の金属閉鎖形スイッチギヤ１００と同様に、負荷側母線１０６において、内部アークが発生し内部アークの継続時間が長い場合、この内部アークは、電源から一番遠い分岐母線１０９の先端部１１１へ移動し、ここで停滞する。したがって、換気口１１０から外部に高温・高圧ガスが噴出する可能性を低減することができるとともに、金属製の筐体１０１の外皮に内部アークにより穴が開き、この穴から筐体１０１の外部に、高温・高圧ガスが噴出してしまうことを防止することができる。

【0027】

さらに、第２実施形態の金属閉鎖形スイッチギヤ２００では、負荷側母線１０６と、換気口１１０との間に仕切り板１２０が配設されているので、この仕切り板１２０が高温・高圧ガスの換気口１１０側への流れを遮断することによって、より確実に換気口１１０から外部に高温・高圧ガスが噴出することを防止することができる。

【0028】

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、その他の様々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とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0029】

１００，２００……金属閉鎖形スイッチギヤ、１０１……筐体、１０１ａ……受電室、１０１ｂ……遮断器室、１０１ｃ……母線室、１０１ｄ……制御室、１０１ｅ……隔壁、１０２……遮断器、１０３……放圧口、１０４……フラッパー、１０５……電源側母線、１０６……負荷側母線、１０７……負荷ケーブル、１０８……分岐点、１０９……分岐母線、１１０……換気口、１１１……先端部、１１２……接続部、１１３……上部断路部、１１４……下部断路部、１１５……碍子、１２０……仕切り板。

【図1】

【図2】

【図3】