本发明涉及一种改进了网络受变电设备配置的配电盘。 在城市盛行土地的立体利用,建筑物也向高层化发展。对高层建筑来说,电力负荷分布向垂直方向增加,因而产生许多公共的重要的事情,对电源的可靠性、安全性的要求也增强了。而且由于设备地点位于人口密集的城市区域,希望装置所占的面积尽可能地少。似这样在楼房或工厂设备集中在一处,电负荷很大的场合,用可靠性高的网络供电方式,可以说是最合适的。
网络送电方式是从变电所用2~4条线路的22KV或33KV配电线送电,仅送电用的断路开关设置在网络变压器的初级侧,在次级侧,将熔断器,保护断路器设置在各个网络变压器上,将其负载侧用网络母线并联连接,通过接在此网络母线上的几条配电线,向各方面的负载供电。而且美国专利4,873,601已例举出定点网络配电方式。
此网络供电方式,例如在网络变压器的初级侧或次级侧一旦发生短路事故,因为能使事故电路切断并脱离,由正常的电路供电,而防止了负载停电,使供电的可靠性提高,这符合顾客的需要,致使最近这种需要越来越多。
对网络配电方式来说,网络变压器、保护断路器和牵引断路器分别收贮在配电盘内。网络变压器,保护和牵引断路器用配电线连接起来。
光是设置这些配电盘,就不但要有宽广的网络配电设备的设置面积,而且在多个配电盘之间相互连接时,配电线、网络母线等配线结构也变得复杂,配线作业也困难了。
特别是在维修时,因网络变压器和保护断路器及牵引断路器分离,维修困难,把它们放在一起后,在保护断路器和牵引断路器的取放操作和控制性等方面又变得很不方便。在日本实用新型公开,昭56-100006号公开的配电盘,提出了解决关于设置面积问题,但因其网络母线地配置过高,所以也发生了与上述同样的问题。
本发明的目的是提供一种其断路器的操作性能良好,使用方便的配电盘。
本发明的另一目的是提供一种母线和电气设备的配置结构简单,连接作业容易的配电盘。
本发明的又一目的是提供一种受变电设备的设置面积显著减少的配电盘。
本发明的配电盘配备有:在配电盘内的下侧的变压器室、在配电盘内的上侧的导电室和在配电盘侧面的电气室;把上述变压器室的纵向设置成水平方向的多相变压器;配置在与上述水平配置的变压器对应的导电室的母线;母线设置部与上述水平配置的变压器对应,断路器配置在与母线设置部对应的电气室。
结果,对把变压器的纵向作为水平方向,把高度大幅度降低的水平配置的变压器室来说,由于在配置在其上面的导电室设置母线,在与上述母线设置部对应的电气室配置断路器,所以断路器可设置在操作者手可达到的高度范围内,操作者可以一边在电气室用手来取放断路器一边进行操作,本发明改进了配电盘的操作性能,不但使用方便,而且使用本发明的配电盘还能使变电设备的设置面积显著减少。
图1是透过作为本发明参考图示出的网络配电盘看时的参考透视图;
图2是从侧面看图1所示的网络配电盘时,本发明的实施例的正面图;
图3是从内侧看图1所示的网络配电盘时,本发明实施例的内面图。
图4是图2所示的网络配电盘的A-A侧断面图;
图5是图2所示的网络配电盘的B-B侧断面图;
图6是在本发明实施例的网络配电盘的网络母线上使用的带状导体的侧断面图;
图7是表示本发明实施例的网络配电盘的部分侧断面图;
图8是在本发明实施例的网络配电盘上使用的电路示意图;
图9是表示本发明实施例的网络变压器和防护断路器配线的说明图;
图10是在本发明实施例的网络配电盘上使用的保护断路器的接线图;
图11是在本发明实施例的网络配电盘上使用的牵引断路器的接线图;
图12是本发明实施例的网络受变电系统的电路示意图;
图13示出作为本发明另一实施例的配电盘的结构示意图;
图14和15是图12、13中使用的保护断路器和牵引断路器的侧断面示意图。
下面借助图1~图5说明本发明实施例的网络配电盘。
图1是为使本发明易于理解示出的参考透视图,与图2~12有不一定一致的地方。图2、3是从左侧,即从正面和里面看时本发明实施例中图1的网络配电盘的视图。为了容易理解,图3中的导体只绘出与高压相关的。图4、5是图2、3的A-A线,B-B线断面图。
在图中,网络配电盘1由用钢板制成的第一配电盘单元2和第二配电盘单元3形成箱型结构。两单元2、3为可自由分离开的结构。在网络配电盘内的中间用隔板5,例如钢板间隔开。在隔板5的下侧形成变压器室6。变压器室6,将三个开闭自如的门4A安装在网络配电盘1上。在门4A上安装有把手4B。在隔板5的上侧以规定的间隔设置有二个隔板5A、5B,在导体室7及其左右形成电气室8和开关室9。
电气室8、10借助钢板做的隔板5C间隔开以构成二个独立的室。把位于这些电气室8的表面上的1个和3个门8A和8B开闭自如地安装在网络配电盘上。各电气室10与3个门8B对应构成独立的室。把手8C、计量器8D和正方形的开口部8E设置在门8A、8B上。将通风管道13设置在与电气室8和开关室10(应为9-译者)相应的室的上面12处。
各电气室8、10和开关室9与通风管道13相互连通。将吸气口14及排气口15形成在变压器室6的内侧2X和通风管道13上。在隔板上穿有许多小孔16。而且,空气在如箭头Z所示的方向从吸气口14穿过许多小孔16再由排气口15排到外面大气中。安装在吸气口14的鼓风机17用马达18带动旋转。
三相网络配电线20A、20B、20C如图3所示,连接在弯管形电缆接头21的导体上。弯管形电缆接头21配置在开关室内,一端贯通室顶棚,另一端通过绝缘套管与开关室内的负载开关器22相连接。负载开关器22的一端通过设置在隔板5上的绝缘套筒23与变压器室内的三相网络变压器24的初级端子25相连接。最好用断路部件代替负载开关器。而且上述网络配线20从网络配电盘1的下侧连接在网络变压器24的初级端子25上。
网络变压器24把例如初级侧的约22000V、52A的电流、电压变换为次级侧的约415V、2800A的电流、电压。各相的网络变压器24是把网络变压器的纵向L配置为水平方向的所谓水平配置型的网络变压器24。水平配置网络变压器24的三相绕组24A隔开规定的间隔配置在网络配电盘1的宽度方向Y上。三相绕组24A是把导线绕在铁芯24B上。最好把网络变压器的纵向沿网络配电盘1的宽度方向Y配置。水平方向配置的网络变压器24由支持台26支持,支持台26借助于安装在其上的车轮27沿箭头方向1X、2X移动。箭头方向1X是正面侧,箭头方向2X是内侧。
和水平配置型网络变压器24的次级端子28连接的导线29在电气室8的内倒2X,连接熔断器31、防护变流器32,并再次沿正面侧1X伸出连接到保护断路器33的初级侧。而29A是中性点导体。
保护断路器33放置在门8A开着的电气室8内。牵引断路路34配置在门8A左侧的三个门8B都打开的电气室10内。两电气室用隔板间隔开使之相互独立,同时把门8A、8B关闭后,设置在防护断路器33和牵引断路器34上的计量器50从开口部8E突出出来,能够从外部操作。保护断路器33和牵引断路器34按照从外部进出电气室8、10的要求,各断路器33、34的初级和次级侧的端子和设置在图9~11所示的电气室8的断路部件39电连接断开。与断路部件39相连接的引出导体36、37连接到网络母线35上。
沿多相水平配置型网络变压器24的配置方向延伸的网络母线35的多数相以规定的间隔配置在网络变压器24的纵向L上,将保护断路器33和牵引断路器34连接到网络母线35上。网络母线35和图6所示,使用带状导体35A,宽度部分1L和厚度部分T沿带状导体的高度方向及其直角配置,与此相反,像图7那样,厚度部分1L和宽度部分T也可以沿带状导体35A的高度方向及其直角配置。也就是说网络母线35的多个相和图7所示,可以在垂直方向成台阶地配置。
如图4、5所示,保护断路器33和牵引断路器34沿网络母线35的延长方向配置。保护断路器33和牵引断路器34的多个次级和初级的引出导体36B和37A沿网络母线的线延长方向配置。保护断路器33和牵引断路器34的多个次级侧和初级侧的引出导体36B和37A连接到网络母线35的4相上,如图9~11所示,由于次级侧引出导体36B的引出位置配置在比初级侧引出导体37A的引出位置高的位置上,保护断路器33和牵引断路器34的计量器50可配置在与门8A、8B同一方向的方向上。牵引断路器34的多个次级侧引出导体37B沿与网络变压器24的对面的上侧延伸,在通风管道内13处与负载导体38连接,负载导体38从网络配电盘1的正面侧X伸向外部。
下面对本发明网络配电盘的效果进行说明。
本实施例中,与把变压器的纵向配置成垂直的垂直型变压器相比,因水平配置型网络变压器可把高度尺寸大幅度降低,网络母线35配置在其上,配置在网络母线35一侧的防护断路器33牵引断路器34就可以设置在操作者的手可达到的高度范围内,操作者可用手在电气室8、10取放保护断路器33和牵引断路器34,或者操纵计量器8D、50,使保护断路器33和牵引断路器34、电气室8、10等的操作性能改善,使用变得方便。
所谓操作者手可达到的高度范围,就是把保护断路器33和牵引断路器34设置在把网络变压器绕组24A的直径加算到支承台26上的水平配置型网络变压器24上的高度尺寸范围内。在此尺寸范围以下,设置上网络变压器24后就不能配置保护断路器33和牵引断路器34。超过此尺寸范围,操作者的手够不着保护断路器33和牵引断路器34等电气设备,操作困难。
这时如把熔断器31、防护变流器32也设置在操作者手可达到的高度范围内,当然也可得到与上述相同的效果。特别是,由于熔断器31防护变流器32集中配置在网络配电盘1的内侧,不但安装、维修时变得容易了,而且门旁和表面周围的外表也变得漂亮了。
在本实施例中,由于把牵引断路器32的次级侧引出导体37B在室上面引出,如图8所示,可以将与变压器室对应配置的网络母线35以及引出位置不同的保护断路器33和牵引断路器34的次级与初级侧的引出导体37A、36B配置成直线状,同时直接进行连接,这就不但使导体配置结构简化,而且由于使初级和次级侧引出导体37A、36B的引出位置不同,易于区别,所以误配线的情况减少了。特别是,即使在暗的配电盘1内,无论是保护断路器33或者牵引断路器34的位置都能立即判断出来,不但使装配、维修等作业变得更加容易,而且也使误配线减少。
在本实施例中,如果让牵引断路器34的次级侧引出导体37B在网络变压器24相对侧的上方引出,与网络变压器24的绝缘就不会产生问题,在电气上就更加安全。
牵引断路器34的次级侧引出导体37B,如图5、11所示,沿网络变压器24的相对侧的上侧伸出,一头连接在通风管道内的负载导体38上,次级侧引出导体37B和负载导体38不和网络母线35及网络变压器24相冲突,所以绝缘就不会发生问题,由于能够电气安全地从网络配电盘1的正面侧1X伸到外部,所以能把网络母线35安全地伸成直列状。
如果,由于直列状网络母线35能把3个线路的网络线路22KV的网络配电盘1A、1B、1C、与网络配电盘邻接的自备发电机40和改善功率因数用的电容器41等连接起来,构成网络受变电系统,把电气设备,例如自备发电机40、改善功率因数用的电容器41等,都汇集在网络母线35上能更显著地缩小网络受变电系统的设置面积,同时还简化了配电线系统。
由于可以沿多相网络变压器24和网络母线35的配置方向放置电气设备33、34,能把这些电气设备24、33、34和网络母线35汇集在一个部位,不但使网络配电系统的设置面积大幅度缩小,而且因在另一部位维修电气设备24、33、34等,使维修作业变得特别容易。
特别是与网络母线35连接的网络变压器24、电气设备33、34的端子及其引出导体,与网络母线35正交配置,没有电气交扰,也不产生磁变力,所以对电气设备33、34无不良影响。
作为与上述实施例不同的实施例,把变压器室6、导体室7和电气室8、10形成在网络配电盘1的上侧和下侧,把水平配置型网络变压器24、网络母线35、保护断路器33和牵引断路器34收纳在变压器室6、导体室7和电气室8中。网络母线35、保护断路器33和牵引断路器34与水平配置型网络变压器24相对应地配置。
这时,把保护断路器33和牵引断路器34的初级侧端子36A、37A配置在次级侧端子36B、37B的上侧,保护断路器33的初级侧端子36A和次级侧端子37B防止电的交叉干扰,同时与牵引断路器34的次级端子37B连接的负载侧的引出导体通过与网络变压器24相对侧的底面向外部引出,沿底面或者网络母线35向外部引出。
在本实施例中,网络配电盘1被分割成有保护断路器33的第一配电盘单元2和有牵引断路器34的第二配电盘单元3。这就使使用已增加电的容量的受变电系统的场合变成了使用已增加电的容量的网络变压器24和保护断路器33。网络变压器24和保护断路器33比常规的网络变压器24和保护断路器33大,由于使用了其大小已大到可收容与电的容量增加相应增大的网络变压器24、保护断路器33的第一配电盘单元2,只要把第一配电盘单元2和第二配电盘单元3标准化来进行准备就可以了,如果与电气容量相应,使多个配电盘单元配合的话,由于可把网络配电盘1做成组装结构,可使装配作业的效率显著提高。
本实施例中的马达18,一旦在网络变压器次级侧流过的电流超过规定的电流,用变流器31检测出,闭合图中未示出的开关,驱动马达18,或者把恒温器装在变压器内,变压器内的温度超过规定的温度后,恒温器就启动,驱动马达18,使鼓风机17转动,外部空气沿箭头Z所示方向流动,各室的温度下降,只这种情况,能达到额定电流限度来使用网络变压器24、保护断路器33、牵引断路器34。
上述实施例就网络配电盘进行了说明,也可以在使用变压器的配电盘上实施。也就是说,是用来由外部电源送电,降压并向多个负载送电的配电盘,多相变压器水平配置在配电盘下部,母线配置在配电盘上部,断路器设置在与配电盘上部的母线对应的位于配电盘正面侧的电气室。
在图13~15所示的实施例中,把变压器24、保护断路器33、牵引断路器34配置在母线35的后面和前面。把变压器24的纵向L配置成垂直,母线35对应配置在变压器垂直面上。把变压器24的初级侧连接到保护断路器33,母线35的多个相成台阶状或垂直状配置,在使变压器24和两断路器33、34间的设置面积大幅度减少的同时,操作者可直接把两断路器为便于操作而对应配置在母线35上。和牵引断路器34负载侧的导体连接的次级侧37B向上侧方向伸出,这就可确保安全。
如上所述,按照本发明,对把网络变压器的纵向配置成水平方向的所谓水平配置型网络变压器来说,将高度降低,把网络母线配置在其上,由于保护断路器和牵引断路器配置在位于和网络母线对应的配电盘正面侧的电气室,两断路器能够设置在操作者手可达到的高度范围内,操作者用手就可完成保护断路器、牵引断路器和电气室的计量器等的操作,由于保护断路器和牵引断路器等的操作变得容易了,配电盘的使用变得更加方便。牵引断路器负载侧的引出导体沿和网络变压器相对的方向引出,把断路器引出导体成直线状沿网络母线配置,因而使导体配置大为简化。