特許 7455095 中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置

(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】2024-03-14

(45)【発行日】2024-03-25

(54)【発明の名称】中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 5/03 20060101AFI20240315BHJP

   H05K 5/00 20060101ALI20240315BHJP

   H05K 7/14 20060101ALI20240315BHJP

   H02M 7/00 20060101ALI20240315BHJP

   H02M 3/00 20060101ALI20240315BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20240315BHJP

   H01R 13/44 20060101ALN20240315BHJP

【ＦＩ】

H05K5/03 A

H05K5/00

H05K7/14 P

H02M7/00 Z

H02M3/00 Y

H02M7/48 Z

H01R13/44 K

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2021166291

(22)【出願日】2021-10-08

(65)【公開番号】P2023024228

(43)【公開日】2023-02-16

【審査請求日】2021-10-08

(31)【優先権主張番号】202110889212.X

(32)【優先日】2021-08-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】505326623

【氏名又は名称】台達電子工業股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＤＥＬＴＡ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ， ＩＮＣ．

【住所又は居所原語表記】３１－１ Ｘｉｎｇｂａｎｇ Ｒｏａｄ， Ｇｕｉｓｈａｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｚｏｎｅ， Ｔａｏｙｕａｎ Ｃｉｔｙ ３３３７０， Ｔａｉｗａｎ

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】李聖華

(72)【発明者】

【氏名】林君翰

【審査官】五貫 昭一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－１４８２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ５／０３

Ｈ０５Ｋ ５／００

Ｈ０５Ｋ ７／１４

Ｈ０２Ｍ ７／００

Ｈ０２Ｍ ３／００

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｈ０１Ｒ １３／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置であって、キャビネットと電源モジュールと金属カバーとを備え、
前記キャビネットは収容部を備え、前記収容部が収容空間を形成し、前記収容部が中電圧領域に接続され、前記収容部が開口を備え、
前記電源モジュールは、前記収容部の前記開口を通して、前記収容部に脱着可能に配置されかつ前記中電圧領域に電気的に接続され、
前記金属カバーは、前記収容部の上縁に枢動可能に接続され、且つ接地されており、前記金属カバーが第１位置に位置される場合、前記開口を閉じるとともに、前記中電圧領域を遮蔽し、前記電源モジュールが前記開口を通して前記金属カバーを押し付けることで、前記金属カバーが第２位置に枢動して前記電源モジュールの頂面に当接され、前記電源モジュールが前記収容空間に配置されて前記収容部に取り付けられた時、前記中電圧領域との電気的な接続を形成し、前記電源モジュールが前記収容部から取り外された時、前記金属カバーが前記第１位置に回転して、前記開口を閉じるとともに、前記中電圧領域を遮蔽する、ことを特徴とする中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項2】

前記金属カバーと空間的に対向され且つ前記開口に隣接する少なくとも２つの弾性係止部とを備え、前記弾性係止部が前記金属カバーを前記第１位置に制限する、ことを特徴とする請求項１に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項3】

前記少なくとも２つの弾性係止部は、前記開口の側縁に沿って配置され、且つ前記金属カバーの側辺と空間的に対向する、ことを特徴とする請求項２に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項4】

前記少なくとも２つの弾性係止部は互いに分離して配置される、ことを特徴とする請求項３に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項5】

各前記弾性係止部は、フック部材及び弾性部材を備え、前記弾性部材が前記フック部材に当接することで、前記フック部材が前記収容部に向かって突出し、前記金属カバーが前記第１位置に回転される時、前記フック部材によって、前記金属カバーが前記第２位置に回転することを制限する、ことを特徴とする請求項２に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項6】

各前記弾性係止部は動作部を備え、前記動作部は、前記フック部材及び前記弾性部材に接続され、且つ前記弾性部材によって前記開口に向かって突出し、且つ前記フック部材が前記弾性部材を押し付け、前記金属カバーが前記第１位置から前記第２位置に回転する経路から前記フック部材を離れるように構成する、ことを特徴とする請求項５に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項7】

前記電源モジュールが前記開口を通して前記収容空間に配置されて前記収容部に取り付けられる時、前記少なくとも２つの弾性係止部の前記動作部は、前記電源モジュールの駆動により、前記金属カバーを前記第２位置に回転するために前記電源モジュールを押し付けるように、前記少なくとも２つの弾性係止部の前記フック部材は、前記金属カバーが前記第１位置から前記第２位置に回転する経路から離れる、ことを特徴とする請求項６に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項8】

前記電源モジュールが前記開口を通して前記収容空間に配置されて前記収容部に取り付けられた後、前記少なくとも２つの弾性係止部の前記動作部が、電源モジュールの前端部と係合し、且つ前記収容部からの前記電源モジュールの脱離を係止する、ことを特徴とする請求項６に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項9】

前記少なくとも２つの弾性係止部の前記動作部が応力を受けて前記開口から脱離し、前記電源モジュールの前端部との係合が解除され、前記電源モジュールが、前記収容部を前記開口から脱離できる、ことを特徴とする請求項６に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項10】

前記収容部は、前記収容部と前記中電圧領域との間に設けられる第１接続部材を備え、前記電源モジュールは、前記電源モジュールの後端部に設けられる第２接続部材を備え、前記電源モジュールが前記収容空間に配置されて前記収容部に取り付けられた時、前記第１接続部材が前記第２接続部材と係合し、前記電源モジュールと前記中電圧領域と電気的な接続を形成する、ことを特徴とする請求項１に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項11】

前記電源モジュールは、前記電源モジュールの前端部に設けられるレバー部を備え、前記電源モジュールが前記収容空間に配置されて前記収容部に取り付けられる時、前記レバー部が前記開口から露出する、ことを特徴とする請求項１０に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項12】

前記レバー部が応力を受けて前記電源モジュールを前記収容部から脱離させる時、前記第１接続部材が前記第２接続部材から脱離され、前記電源モジュールと前記中電圧領域との電気的な接続が中断される、ことを特徴とする請求項１１に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項13】

前記第１接続部材及び前記第２接続部材は、それぞれ、オスの接続部材及びメスの接続部材であり、前記第１接続部材が電気回路基板に設けられ、且つ前記電気回路基板の外縁から突出し、前記電源モジュールの前記後端部が前記第２接続部材を前記電気回路基板の外縁に近づけると、前記第１接続部材と前記第２接続部材とが互いに係合して電気的な接続を形成する、ことを特徴とする請求項１０に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項14】

前記キャビネットは、前記収容部の前記開口に隣接する少なくとも１つの固定孔を備え、前記電源モジュールは、前記少なくとも１つの固定孔と空間的に対向する少なくとも１つの固定部材を備え、前記電源モジュールが前記開口を通して前記収容空間に配置されて前記収容部に取り付けられた後、前記少なくとも１つの固定部材と前記少なくとも１つの固定孔とは、ロック部材によって互いに係合することで、前記電源モジュールを前記キャビネットにロックさせる、ことを特徴とする請求項１に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項15】

前記少なくとも１つの固定部材は２つの固定部材を備え、前記２つの固定部材が前記電源モジュールの前端部の対角線上に対向する２つの角に配置され、前記ロック部材がねじである、ことを特徴とする請求項１４に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項16】

前記金属カバーは、枢接部材を介して、前記収容部の上縁に枢動可能に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項17】

前記枢接部材がヒンジである、ことを特徴とする請求項１６に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項18】

前記電源モジュールは、前記電源モジュールの前端部と前記電源モジュールの後端部との間に部分的に設けられる絶縁部を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項19】

前記キャビネットが接地されており、前記中電圧領域が前記キャビネットに収容され、且つ前記中電圧領域が前記キャビネットと絶縁する、ことを特徴とする請求項１に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【請求項20】

制御モジュールを備え、前記制御モジュールは、前記キャビネットに配置され、且つ、前記中電圧領域と前記電源モジュールとに電気的に接続されて固体変圧器を構成する、ことを特徴とする請求項１に記載の中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、安全装置に関し、特に、中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

本発明は、中高電圧システムにおける電源モジュールの保守手順を簡素化し、安全性を確保でき、使用者が中高圧システムの電源モジュールの保守を行うことができるようにする。

【先行技術】

【0003】

経済成長とともに需要が急増し、安全と保護に対する要求も高まっている。一般的な中高圧システムキャビネットでは、多くの場合、使用者が使用できるように複数の電源モジュールが配置されている。しかし、中高圧システムのキャビネット中の電源モジュールの修理については、現行の安全規範の需要に対応するため、中高圧システムにおける電源モジュールと保守員は必ず接地されている金属製の安全シールドを持たなければならない。このため、中高圧システムの電源モジュールの保守作業を行う際には、保守のために電源モジュールを取り外す前に、システムの電源を遮断する必要がある。そのため、現行の中高圧システムにおける電源モジュールのメンテナンス・修理作業には多くの不便がある。特に工業団地内の多需要者に電気を供給する中高圧システムは、需要者が多いため、保守作業を行う際、システムの電源を遮断して保守を行うと、電気使用企業の正常な生産に影響を及ぼし、重大な損失をもたらす。

【0004】

一方、現行の中高圧システムにおける電源モジュールの安全装置は、高価な断電手段が多く採用されている。電源モジュールの保守作業は中高圧システムの断電手段によって制限され、保守作業の効率と品質を効果的に向上させることは困難である。

【0005】

このような点を考慮し、従来の技術の欠点を解決するために、中高圧システムにおける電源モジュールの保守手順を簡素化し、安全性を確保することができ、使用者は中高圧系統の電源を遮断せずに行うことができる、中高圧システムにおける電源モジュールの安全装置を提供する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、中高圧システムにおける電源モジュールの保守手順を簡素化し、安全性を確保でき、使用者が中高圧システムにおける電源モジュールを遮断せずに保守を行うことができる、中高圧系統の電源モジュールの安全装置を提供することである。

【0007】

本発明のもう１つの目的は、中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置を提供することである。この中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置は、キャビネットに枢動可能に接続された金属カバーが接地されることで、システムのキャビネットのケーシングの代わりに、電源モジュールの挿抜時に接地された金属カバーは、スイッチの機能を果たし、保守作業員と中電圧領域の間の安全シールドとして機能し、中電圧システムにおける電源モジュールの保守手順を簡素化する。また、電源モジュールが中電圧システムのキャビネットから取り外される時、接地されている金属カバーは、中電圧領域と保守作業員とを自動的に隔離させ、安全性を確保する。

【0008】

本発明のもう１つの目的は、高圧システムの電源モジュールの安全装置を提供することである。第１位置と第２位置との間に回転する金属カバーは、少なくとも２つの弾性係止部との配合によって、電源モジュールが取り外される時、金属カバーは、少なくとも２つの弾性係止部によって第１位置に制限され、人為的な誤接触による金属カバー又は開口の開放を避ける。また、電源モジュールが収容空間に配置されて収容部に取り付けられた後、少なくとも２つの弾性係止部と電源モジュールとが係合し、電源モジュールが脱落して分離することを防止する。また、電源モジュールを取り外すためには、少なくとも２つの弾性係止部が同時に応力を受けて電源モジュールを解放しなければ、電源モジュールが収容部から脱離できない。これによって、電源モジュールの保守安全性を一層確保し、製品の競争力を高めることができる。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の目的を達成するために、本発明は、キャビネット、電源モジュール及び金属カバーを備える中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置を提供している。キャビネットは収容部を備え、収容部が収容空間を形成し、収容部が中電圧領域に接続され、収容部は開口を備えている。電源モジュールが収容部の開口を通して収容部内に脱着可能に配置されかつ中電圧領域に電気的に接続されている。金属カバーは、収容部の上縁に枢動可能に接続され、且つ接地されており、金属カバーが第１位置にある場合、前記開口を閉じ、同時に、中電圧領域を遮蔽する。電源モジュールは、開口を通して、金属カバーを第２位置に回転させ、金属カバーが電源モジュールの頂面に当接されるように、金属カバーを押し付ける。電源モジュールが収容空間に配置されて収容部に取り付けられる時、中電圧領域と電気的な接続を形成し、電源モジュールが収容部から取り外される時、金属カバーが第１位置に回転して開口を閉じ、同時に、中電圧領域を遮蔽する。

【0010】

ある実施形態では、中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置は、金属カバーと空間的に対向され且つ開口に隣接する少なくとも２つの弾性係止部を備え、前記弾性係止部によって、金属カバーが第１位置に制限される。

【0011】

ある実施形態では、少なくとも２つの弾性係止部が開口の側縁に沿って配置され、且つ金属カバーの側辺と空間的に対向する。

【0012】

ある実施形態では、少なくとも２つの弾性係止部は互いに分離して配置される。

【0013】

ある実施形態では、各弾性係止部はフック部材及び弾性部材を備え、フック部材が収容部に突出するように、弾性部材が常にフック部材に当接し、金属カバーが第１位置に回転した時、フック部材によって、金属カバーが第２位置に回転することが制限される。

【0014】

ある実施形態では、各弾性係止部は動作部を備え、動作部は、フック部材及び弾性部材に接続され、且つ弾性部材によって、常に、開口に向かって突出し、且つフック部材が弾性部材を押し付け、金属カバーが第１位置から第２位置に回転する経路からフック部材を離れるように構成する。

【0015】

ある実施形態では、電源モジュールが開口を通して収容空間に配置されて収容部に取り付けられる時、少なくとも２つの弾性係止部の動作部は、電源モジュールの駆動により、金属カバーを第２位置に回転するために電源モジュールを押し付けるように、少なくとも２つの弾性係止部のフック部材は、金属カバーが第１位置から第２位置に回転する経路から離れる。

【0016】

ある実施形態では、電源モジュールが開口を通して収容空間に配置されて収容部に取り付けられる時、少なくとも２つの弾性係止部の動作部が、電源モジュールの前端部と係合し、且つ収容部からの電源モジュールの脱離を係止する。

【0017】

ある実施形態では、少なくとも２つの弾性係止部の動作部が応力を受けて開口から脱離し、電源モジュールの前端部との係合が解除され、電源モジュールが収容部を開口から脱離できる。

【0018】

ある実施形態では、収容部は、収容部と中電圧領域との間に設けられる第１接続部材を備え、電源モジュールは、電源モジュールの後端部に設けられる第２接続部材を備え、電源モジュールが収容空間に配置されて収容部に取り付けられる時、第１接続部材と第２接続部材とが係合し、電源モジュールと中電圧領域との電気的な接続を形成する。

【0019】

ある実施形態では、電源モジュールは、電源モジュールの前端部に設けられるレバー部を備え、前記レバー部は、電源モジュールが収容空間に配置されて収容部に取り付けられる時、開口から露出する。

【0020】

ある実施形態では、レバー部が応力を受けて電源モジュールを収容部から脱離させる時、第１接続部材が第２接続部材から脱離され、電源モジュールと中電圧領域との電気的な接続が中断される。

【0021】

ある実施形態では、第１接続部材及び第２接続部材は、オスの接続部材及びメスの接続部材であり、第１接続部材が電気回路基板に設けられかつ電気回路基板の外縁に突出し、電源モジュールの後端部が電気回路基板の外縁に近づけると、第１接続部材と第２接続部材とが互いに係合して電気的な接続を形成する。

【0022】

ある実施形態では、収容部の開口に隣接する少なくとも１つの固定孔を備え、電源モジュールは、少なくとも１つの固定孔と空間的に対向する少なくとも１つの固定部材を備え、電源モジュールが開口を通して収容空間に配置されて収容部に取り付けられた後、少なくとも１つの固定部材と少なくとも１つの固定孔とは、ロック部材によって互いに係合することで、電源モジュールを前記キャビネットにロックさせる。

【0023】

ある実施形態では、少なくとも１つの固定部材２つの固定部材を備え、２つの固定部材が電源モジュールの前端部の対角線上に対向する２つの角に配置され、ロック部材がねじである。

【0024】

ある実施形態では、金属カバー枢接部材を介して収容部の上縁に枢動可能に接続される。

【0025】

ある実施形態では、枢接部材がヒンジである。

【0026】

ある実施形態では、電源モジュールは、電源モジュールの前端部と電源モジュールの後端部との間に設けられる絶縁部を備える。

【0027】

ある実施形態では、キャビネットが接地されており、中電圧領域がキャビネットに収容され且つ中電圧領域とキャビネットとが絶縁する。

【0028】

ある実施形態では、中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置は、キャビネットに配置され且つ中電圧領域及び電源モジュールと電気的に接続して固体変圧器を構成する制御モジュールを備える。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の好ましい実施形態における中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置の構造を示す分解図である。

【図2】本発明の好ましい実施形態における中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置の立体構造を示す図である。

【図3】本発明の好ましい実施形態における中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置の断面図である。

【図4】本発明の好ましい実施形態における中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置の電源モジュール及び収容部の取り外し状態を示す概念図である。

【図5】図４の電源モジュール及び収容部の取り外し状態での収容部の正面図である。

【図6】図４の電源モジュール及び収容部の取り外し状態において、金属カバーが第１位置にある状態を示す概念図である。

【図7】図６に示す構造の平面図である。

【図8】本発明の好ましい実施形態における中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置の電源モジュール及び収容部の移動状態を示す概念図である。

【図9】図８の電源モジュール及び収容部が移動状態である時、収容部と組み立てられた電源モジュールの正面図である。

【図10】図８の電源モジュール及び収容部が移動状態である時、金属カバーが第１位置から第２位置に回転することを示す概念図である。

【図11】図１０に示す構造の平面図である。

【図12】本発明の好ましい実施形態における中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置の電源モジュール及び収容部の組み立て状態を示す概念図である。

【図13】図１２の電源モジュール及び収容部が組み立て状態である時、収容部と組み立てられた電源モジュールの正面図である。

【図14】図１２の電源モジュール及び収容部が組み立て状態である時、金属カバーが第２位置にある状態を示す概念図である。

【図15】図１４に示す構造の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

本件の特徴および利点を具体化するいくつかの典型的な実施形態は、以下の段落で詳細に説明する。本発明は様々な変更をもたらすことができ、その変更のいずれも本発明から外れていないという点を留意されたい。また、本明細書の説明及び図面は、本発明を説明するためのものであり、本発明を制限するためのものではない。例えば、本明細書では、第１構造特徴が第２構造特徴の上又は上方に設けることは、前記第１構造特徴と前記第２構造特徴とが直接接触している実施形態と、追加の構造特徴が前記第１構造特徴と前記第２構造特徴との間に設けられ、前記第１構造特徴と前記第２構造特徴とが直接接触していない実施形態とを含む。本明細書に記載されている異なる実施形態には、重複の符号及び／又は表記を使用することができる。これらの重複の符号は、説明を単純化および明確化にする目的のためであり、様々な実施形態及び／又は外観構造間の関係を定義するために使用されていない。さらに、図面中の１つの部材または特徴的な構成要素と、他の（複数の）部材または（複数の）の特徴的な構成要素の関係を説明するために、位置関係を示す用語、例えば、「...の下に」、「下方」、「より下側にある」、「上に」、「上方」、「より上方にある」などの用語を使用している。図面に示される方位に加えて、空間位置を示す用語は、使用または動作中の装置の異なる方位を説明するためにも使用されている。また、前記装置の位置（例えば、９０度回転又は他の方位に位置される）については、使用されている空間位置を示す用語によって定義して解釈されることができる。また、部材が「接続される」又は「結合される」ことは、他の部材と直接接続されることと、別の部材を介して接続されることの両方を含む。また、本明細書では、広範な範囲の数値範囲およびパラメータの近似値を記載しているが、その数値は可能な限り実施形態に関する説明に正確に例示されている。また、「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、特許請求の範囲に異なる部材を意味しているが、これらの部材の個数を限定するものではない。実施形態では、これらの部材は、異なる符号で表示されている。これらの記載は、部材を区別して理解するためのものである。例えば、第１部材が第２部材としてもよく、同様に、第２部材が第１部材にしても本願発明の実施形態の範囲を逸脱していない。また、「及び／又は」との用語は、１つまたは複数の構成からなる任意の組合せを意味している。操作／動作に関する実施形態を除き、又は明示的に規定されない限り、本明細書で開示されているすべての数値範囲、量、数値、及び割合（例えば、角度、維持時間、温度、動作パラメータ、含有量比率、及びそれらの割合など）は、すべての実施形態において、「約」又は「実質的に」という用語によって修飾されるものと理解されるべきである。これに対して、逆に示される場合を除き、本明細書及び特許請求の範囲に記載の数値は、需要に応じて変化することができる近似値である。例えば、各数値のパラメータは、少なくとも記載された有効な数値の数値に基づいて解釈され、一般的な丸めの原則を適用することによって解釈されるべきである。範囲は、本明細書に記載の１つの端点から別の端点までの範囲内である。なお、本明細書に記載された範囲のすべては特に規定がない限り端点を含む。

【0031】

図１は、本発明の好ましい実施形態における中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置の構造を示す分解図である。図２は、本発明の好ましい実施形態における中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置の立体構造を示す図である。図３は、本発明の好ましい実施形態における中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置の断面図である。本実施形態では、中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置（以下、安全装置と略称する）１は、例えば、固体変圧器（Ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ，ＳＳＴ）の分野に適用されるものであり、メンテナンス作業を簡素化し、安全性を確保し、中高電圧システムの電源が接続されるままでも、作業員がメンテナンス作業を行うことができる。なお、本発明はこの応用には限定されない。本実施形態では、安全装置１は、キャビネット１０と、電源モジュール４０と、金属カバー５０とを備える。キャビネット１０は、少なくとも１つの収容部３０を備え、各収容部３０には、収容空間３００が設けられ、且つキャビネット１０内の中電圧領域２０に電気的に接続されている。本実施形態では、キャビネット１０は、４つの収容部３０を備えているが、収容部３０の個数が一例として挙げられており、本発明はこれに限定されない。本実施形態では、各収容部３０は開口３１を有する。電源モジュール４０は、収容部３０に空間的に対応しており、収容部３０の開口３１を通して収容部３０に脱着可能に取り付けられることで、電源モジュール４０と中電圧領域２０との電気的な接続を形成することができる。なお、電源モジュール４０は、４つの収容部３０のいずれか１つに接続されてもよいが、分かりやすくするために、以下の実施形態では、１つの電源モジュール４０が対応の１つの収容部３０に接続されることを例示しているが、本発明はこれに限定されない。本実施形態では、金属カバー５０は、枢接部材３３によって、収容部３０の上縁３２に枢動可能に接続され、且つ接地されている。枢接部材３３は例えばヒンジである。本実施形態では、金属カバー５０が第１位置にある時、金属カバー５０が開口３１と位置合わせされて、開口３１を閉じ、且つ中電圧領域２０を遮蔽することができる。電源モジュール４０は、収容部３０の開口３１を通して金属カバー５０に当接され得る。その際、金属カバー５０が第２位置に枢動して電源モジュール４０の頂面４３に当接される。電源モジュール４０が収容空間３００に配置されて収容部３０に取り付けられた時、中電圧領域２０との電気的な接続を形成することができる。また、電源モジュール４０が収容部３０から取り外された時、金属カバー５０は、電源モジュール４０に押されないので、金属カバー５０が第１位置に回転し、金属カバー５０によって開口３１を閉じ、中電圧領域２０を遮蔽するようになる。これによって、中電圧領域２０が開口３１より露出されるのを防ぐことができる。

【0032】

本実施形態では、安全装置１は、少なくとも２つの弾性係止部３４ａ，３４ｂを備える。前記少なくとも２つの弾性係止部３４ａ，３４ｂは、金属カバー５０と空間的に対向しており、かつ開口３１に隣接している。前記弾性係止部によって、金属カバー５０が第１位置に制限される。本実施形態では、少なくとも２つの弾性係止部３４ａ，３４ｂは、それぞれ分離して設けられているので、偶発的な接触によって金属カバー５０又は開口３０を開くことを回避できる。本実施形態では、電源モジュール４０が収容空間３００に配置されて収容部３０に取り付けられた後、少なくとも２つの弾性係止部３４ａ，３４ｂが電源モジュール４０に係合されるので、電源モジュール４０が脱落して分離することを回避できる。電源モジュール４０を取り外す場合、操作者が少なくとも２つの弾性係止部３４ａ，３４ｂを同時に強制しなければ、電源モジュール４０が解放されず、電源モジュール４０が収容部３０から分離することができない。これによって、安全装置１は、電源モジュール４０の保守安全性をさらに確保し、製品の競争力を効果的に高めることができる。

【0033】

実施形態では、収容部３０は、収容部３０と中電圧領域２０との間に設けられた第１接続部材３５を備え、電源モジュール４０は、電源モジュール４０の後端部４０２に設けられた第２接続部材４１を備え、電源モジュール４０が収容空間３００に配置されて収容部３０に取り付けられた時、第１接続部材３５と第２接続部材４１とが係合し、電源モジュール４０と中電圧領域２０とが電気的に接続される。また、本実施形態では、電源モジュール４０は、電源モジュール４０の前端部４０１に設けられたレバー部４２を備え、前記レバー部４２は、電源モジュール４０が収容空間３００に配置されて収容部３０に取り付けられた時、開口３１に露出する。レバー部４２が電源モジュール４０を収容部３０から押し出すように強制されると、第１接続部材３５と第２接続部材４１とが外され、電源モジュール４０と中電圧領域２０との間の電気的な接続が中断される。本実施形態では、第１接続部材３５及び第２接続部材４１は、それぞれ、オスの接続部材及びメスの接続部材である。第１接続部材３５が電気回路基板３６に配置され、かつ電気回路基板３６の外縁から突出する。電源モジュール４０の後端部４０２が電気回路基板３６の外縁に近い場合、収容部３０の第１接続部材３５と電源モジュール４０の第２接続部材４１とが互いに係合して電気的な接続を形成する。

【0034】

本実施形態では、電源モジュール４０は、電源モジュール４０の前端部４０１と電源モジュール４０の後端部４０２との間に設けられた絶縁部４６を備える。キャビネット１０が接地されており、中電圧領域２０がキャビネット１０内に収容され、中電圧領域２０がキャビネット１０から絶縁されている。本実施形態では、安全装置１は、キャビネット１０内に配置された制御モジュール１１を備え、前記制御モジュール１１は、中電圧領域２０及び電源モジュール４０に電気的に接続され、固体変圧器（Ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ、ＳＳＴ）を形成するように組み立てられている。なお、本発明はこれに限定されない。

【0035】

本実施形態では、キャビネット１０は、収容部３０の開口３１に隣接する少なくとも１つの固定孔３７を備える。電源モジュール４０は、少なくとも１つの固定孔３７と空間的に対向する少なくとも１つの固定部材４５を備える。本実施形態では、電源モジュール４０が開口３１を通して収容空間３００に配置されて収容部３０に取り付けられた後、少なくとも１つの固定部材４５と少なくとも１つの固定孔３７とは、ロック部材４５１によって互いに係合されるので、電源モジュール４０がキャビネット１０にロックされる。本実施形態では、少なくとも１つの固定部材４５は、２つの固定部材４５を備え、前記２つの固定部材４５は、電源モジュール４０の前端部４０１の対角線上に対向する２つの角にそれぞれ配置されている。ロック部材４５１は例えばネジである。なお、電源モジュール４０がキャビネット１０にロックされる方法は、実際の需要に従って調整することができ、本発明はこれに限定されたい。以下、安全装置１の動作について説明する。

【0036】

図４は、本発明の好ましい実施形態における中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置の電源モジュール及び収容部の取り外し状態を示す概念図である。図５は、図４の電源モジュール及び収容部の取り外し状態での収容部の正面図である。図６は、図４の電源モジュール及び収容部の取り外し状態において、第１位置にある金属カバーの概念図である。図７は図６の平面図である。本実施形態では、少なくとも２つの弾性係止部３４ａ，３４ｂは、開口３１の側縁３１１に沿って配置され、かつ金属カバー５０の側辺５１と空間的に反対である。なお、少なくとも２つの弾性係止部３４ａ，３４ｂは分離して配置されている。各弾性係止部３４ａ，３４ｂは、フック部材３４１及び弾性部材３４２を備える。弾性部材３４２は、例えば、フック部材３４１を収容部３０に向かって突出するようにフック部材３４１を押し付ける圧縮ばねである。安全装置１の電源モジュール４０及び収容部３０が取り外された状態である時、金属カバー５０が第１位置に位置される。図６及び図７に示されるように、フック部材３４１が、金属カバー５０が第２位置に回転することを制限する。本実施形態では、各弾性係止部３４ａ，３４ｂは、フック部材３４１及び弾性部材３４２に接続され、弾性部材３４２によって開口３１に向かって突出する動作部３４３を備える。安全装置１の電源モジュール４０及び収容部３０が取り外された状態である時、フック部材３４１が、金属カバー５０が第２位置に回転することを制限する。フック部材３４１による金属カバー５０の制限を解除したい時、フック部材３４１を駆動して弾性部材３４２を押すように、２つの弾性係止部３４ａ，３４ｂの動作部３４３を同時に押し付け、フック部材３４１は、金属カバー５０が第１位置から第２位置に回転する経路から離れる。

【0037】

図８は、本発明の好ましい実施形態における中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置の電源モジュール及び収容部の移動状態を示す概念図である。図９は、図８の電源モジュール及び収容部が移動状態にある時、収容部と組み合わせされた電源モジュールの正面図である。図１０は、図８の電源モジュール及び収容部が移動状態にある時、金属カバーが第１位置から第２位置に回転することを示す図である。図１１は、図１０の構造の平面図である。本実施形態では、電源モジュール４０の後端部４０２が開口３１を通して移動状態にある時、少なくとも２つの弾性係止部３４ａ，３４ｂの動作部３４３は、電源モジュール４０の側壁４４によって同時に押されて、フック部材３４１が変位される。これによって、少なくとも２つの弾性係止部３４ａ，３４ｂのフック部材３４１が、金属カバー５０が第１位置から第２位置に回転する経路から離れる。図１０及び図１１に示すように、この動作では、電源モジュール４０が金属カバー５０を第２位置に回転させるのに押し付けることが可能である。電源モジュール４０の後端部４０２が開口３１を通して金属カバー５０を押し付けてから、電源モジュール４０の後端部４０２の第２接続部材４１が収容部３０の第１接続部材３５と係合して電気的な接続を形成するまで、金属カバー５０が第１位置（図６及び図７を参照）から第２位置（図１４及び図１５を参照）に回転する。

【0038】

図１２は、本発明の好ましい実施形態における中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置の電源モジュール及び収容部の組み立て状態を示す概念図である。図１３は、図１２の電源モジュール及び収容部の組み立て状態において、収容部と組み立てられた電源モジュールの正面図である。図１４は、図１２の電源モジュール及び収容部の組み立て状態において、金属カバーが第２位置に位置された状態を示す図である。図１５は、図１４の平面図である。図１４及び図１５に示すように、本実施形態では、電源モジュール４０の後端部４０２の第２接続部材４１及び収容部３０の第１接続部材３５は互いに係合し、電源モジュール４０及び中電圧領域２０が電気的な接続を形成し、金属カバー５０が第２位置に回転できる。電源モジュール４０が開口３１を通して収容空間３００に配置されて収容部３０に取り付けられた後、少なくとも２つの弾性係止部３４ａ，３４ｂの動作部３４３が電源モジュール４０の前端部４０１と係合しており、かつ収容部３０からの電源モジュール４０の脱離を係止している。本実施形態では、電源モジュール４０が開口３１を通して収容空間３００に配置されて収容部３０に取り付けられた後、電源モジュール４０の固定部材４５及びキャビネット１０の固定孔３７は、ロック部材４５１によって互いに係合されるので、電源モジュール４０がキャビネット１０にロックされる。なお、電源モジュール４０がキャビネット１０にロックされる方法は、実際の需要に従って調整することができ、本発明はこれに限定されない。操作者が電源モジュール４０を収容部３０から取り外したい場合、少なくとも２つの弾性係止部３４ａ，３４ｂを同時に押し付ける必要がある。これによって、少なくとも２つの弾性係止部３４ａ，３４ｂの動作部３４３が同時に応力を受けて開口３１から離れるので、電源モジュール４０の前端部４０１との係合が解除され、電源モジュール４０が開口３１を介して収容部３０から分離することが可能となる。この場合、操作者は、レバー部４２を介して、電源モジュール４０を収容部３０から引き抜くことができる。

【0039】

本実施形態では、操作者がレバー部４２を介して電源モジュール４０を引っ張って収容部３０から徐々に分離すると、金属カバー５０が第２位置（図１４及び図１５を参照）から第１位置（図６及び図７を参照）に徐々に回転する。電源モジュール４０が開口３１から完全に分離されると、金属カバー５０が第１位置に回転し、少なくとも２つの弾性係止部３４ａ，３４ｂの動作部３４３が電源モジュール４０によって押されなくなる。少なくとも２つの弾性係止部３４ａ，３４ｂのフック部材３４１は復元して開口３１に向かって突出し、金属カバー５０は、少なくとも２つの弾性係止部３４ａ，３４ｂによって第１位置に制限される。これによって、偶発的な接触によって、金属カバー５０又は開口３１を開くことを回避することができる。また、安全装置１は、キャビネット１０に枢動可能に接続された金属カバー５０によって接地されているので、電源モジュール４０を収容部３０に挿抜する時、接地されている金属カバー５０は、スイッチ開口３１としての機能を果たしており、中電圧領域２０から保守作業員の安全を守ることができ、かつ安全装置１の電源モジュール４０の保守手順を簡素化することができる。電源モジュール４０がキャビネット１０から引き抜かれた時、接地されている金属カバー５０が中電圧領域２０を保守作業員から自動的に隔離し、保守作業員の安全を確保し、製品の競争力を効果的に高めることができる。

【0040】

上述したように、本発明は、中高電圧システムに適用する電源モジュールの安全装置を提供しており、前記安全装置は、中高電圧システムにおける電源モジュールの保守手順を簡素化し、安全を確保することができる。また、中高電圧システムの電源が付けている状態において、保守作業員が電源モジュールの保守を行うことができる。キャビネットに枢動可能に接続された金属カバーが接地されており、システムのキャビネットのケーシングの代わり、電源モジュールが挿抜する時、接地されている金属カバーがスイッチの機能を果たしており、中高電圧システムから中高電圧の安全を守ることができ、かつ中高電圧システムにおける電源モジュールの保守手順を簡素化することができる。電源モジュールが中高電圧システムのキャビネットから引き抜く時、接地されている金属カバーが中高電圧システムを保守作業員から自動的に隔離し、保守作業員の安全を確保することができる。また、第１位置と第２位置との間に回転する金属カバーは少なくとも２つの弾性係止部と配合されて動作している。電源モジュールを取り外す場合、金属カバーは、少なくとも２つの弾性係止部によって第１位置に制限され、偶発的な接触によって金属カバー又は開口を開くことを回避することができる。電源モジュールが収容空間に配置されて収容部に取り付けられた後、少なくとも２つの弾性係止部は、電源モジュールと係合して、電源モジュールが脱落して分離するのを防ぐことができる。また、電源モジュールを取り外したい場合、少なくとも２つの弾性係止部を同時に強制しなければ、電源モジュールが解放されず、電源モジュールが収容部から分離することができない。これによって、安全装置は、電源モジュールの保守安全性をさらに確保し、製品の競争力を効果的に高めることができる。

【0041】

本発明は、当業者によって様々な形態で変更することができ、その変更は本願発明特許請求の範囲に含まれている。

【符号の説明】

【0042】

１：安全装置
１０：キャビネット
１１：制御モジュール
２０：中電圧領域
３０：収容部
３００：収容空間
３１：開口
３１１：側縁
３２：上縁
３３：枢接部材
３４ａ，３４ｂ：弾性係止部
３４１：フック部材
３４２：弾性部材
３４３：動作部
３５：第１接続部材
３６：電気回路基板
３７：固定孔
４０：電源モジュール
４０１：前端部
４０２：後端部
４１：第２接続部材
４２：レバー部
４３：頂面
４４：側壁
４５：固定部材
４５１：ロック部材
４６：絶縁部
５０：金属カバー
５１：側辺
Ｘ、Ｙ、Ｚ：軸方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】