母線結構以及使用該母線結構的配電盤的製作方法

2023-05-19 19:19:36

本發明涉及一種母線結構以及使用該母線結構的配電盤。

背景技術：

現有的配電盤構成為，例如將殼體分為前部、中部、後部，在分割出的殼體的前部及後部收納開關器單元、逆變器、電源引入單元等器件以及水平母線中的至少一個，在中部的殼體中收納垂直母線，各殼體間緊密連結。水平母線用於對所有負載供電，垂直母線從水平母線分岔，分別對各單元供電。

此外，作為母線配置，水平母線在殼體的上部側配置於水平方向，垂直母線從殼體的上側到下側一體地配置於垂直方向，在上端側與水平母線相連(例如參照專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2006-33901號公報(第3頁、圖1-2)

技術實現要素：

發明所要解決的技術問題

上述專利文獻1所示的現有的配電盤的母線結構中，從水平母線分岔出的垂直母線從配電盤的上側到下側構成為一體的垂直母線。然後，水平母線與垂直母線的連接部位設置於垂直母線的最上部。因此，在將大容量的負載安裝於配電盤最下段附近的情況下，需要在整個垂直母線上流過大電流，導致垂直母線發出的熱量也增大。

在上述母線結構下，為了抑制來自垂直母線的發熱，需要增大垂直母線的截面積，或增大垂直母線的表面積以進行冷卻，但若增大垂直母線的截面積及表面積，則隨之存在如下問題：配電盤本身也變大，配電盤的配置效率降低，且不經濟。

本發明為解決上述問題而得以完成，其目的在於，獲得一種能夠抑制因垂直母線中流過的電流而產生的發熱的母線結構及使用該母線結構的配電盤。

解決技術問題所採用的技術方案

本發明所涉及的母線結構中，從同一系統的電源得到供電的多組水平母線分散配置在殼體內的上下方向的多處，分別與多組水平母線單獨連接並在垂直方向上分岔出的多組垂直母線在殼體的上下方向上排列配置。

另外，本發明所涉及的配電盤使用上述母線結構。

發明效果

根據本發明的母線結構，從同一系統的電源得到供電的多組水平母線分散配置在殼體內的上下方向的多處，分別與多組水平母線單獨連接並在垂直方向上分岔出的多組垂直母線在殼體的上下方向上排列配置，因此通過將與負載相連的垂直母線分割為多個，從而流過垂直母線的電流分散，能夠減少分別流過垂直母線的電流。

由此，能夠抑制垂直母線的發熱，因此能減小垂直母線的截面積、表面積。

另外，根據使用該母線結構的配電盤，能夠提高配電盤的設置效率以及經濟性。

附圖說明

圖1是表示使用本發明的實施方式1的母線結構的配電盤的主視圖及側視圖。

圖2是表示使用本發明的實施方式2的母線結構的配電盤的主視圖及側視圖。

圖3是表示使用本發明的實施方式3的母線結構的配電盤的主視圖及側視圖。

具體實施方式

實施方式1

圖1是表示使用實施方式1所涉及的母線結構的配電盤的圖，圖1(a)是主視圖，圖1(b)是側視圖。下面，基於附圖進行說明。

假設本發明的配電盤應對低電壓、大電流。如圖所示，三相的水平母線的各相由兩根水平母線構成，然後，將其一分為二，分別將第1水平母線2朝水平方向配置於配電盤的殼體1的上部側，將第2水平母線3朝水平方向配置於配電盤的殼體1的中部，經由未圖示的絕緣體固定於配電盤的殼體1。各水平母線2、3例如由剖面為矩形的平板銅材構成。

該第1水平母線2與第2水平母線3從同一系統的電源接受供電。

各水平母線單獨連接有在垂直方向上延伸的垂直母線。也就是說，第1垂直母線4與第1水平母線2單獨相連，第2垂直母線5與第2水平母線3單獨相連。例如，對於A相，一根第1垂直母線4通過連接導體6與第1水平母線2的兩根A相水平母線相連。通過使用連接導體6，能夠防止他相的水平母線與垂直母線之間的幹擾。B相、C相也同樣地連接，此外，第2水平母線3與第2垂直母線5也同樣地連接。

如上所述，本發明將由三相三根母線構成的一組垂直母線與由三相六根水平母線構成的一組水平母線相連接，並在配電盤的殼體1的上下方向上配置這樣兩組來構成。

各垂直母線4、5例如由剖面形成為L字形的銅板構成，將L字形的一面作為與水平母線的連接面，使另一面朝向水平母線側的相反側突出。然後，利用絕緣支撐構件(未圖示)將其固定於配電盤的殼體1。

另外，雖然省略圖示，但在收納有母線的圖1那樣的配電盤的殼體1的前表面一側，例如在上下方向上排列配置有與負載相連的多個單元設備。此外，根據需要收納電源引入單元以構成配電盤。

該情況下，通過使用上述剖面為L字形的垂直母線，從而利用朝向水平母線側的相反側突出的邊，將單元設備的背面側的觸點插入該突出邊，從而將單元設備與垂直母線相連，另外，通過拔出觸點部，能進行斷路。

其中，垂直母線的剖面形狀並不限於L字形，也可以是其他形狀。

接下來，對如本發明那樣構成的母線結構的作用進行說明。

專利文獻1所記載的現有的母線結構中，從配電盤的殼體1的上部到下部呈一體的垂直母線與配置在配電盤的殼體1的上部側的水平母線相連，因此，例如將大容量的負載設備安裝於配電盤的殼體1的下部側時，在整個垂直母線上有大電流流過，發熱變大。

與此相對，本實施方式的母線結構中，將水平母線分為第1水平母線2與第2水平母線3，分散配置在配電盤的殼體1內的上下方向的兩處，將第1垂直母線4與第2垂直母線5單獨連接至各水平母線2、3，並在上下方向上排列配置，由此，第1垂直母線4的截面積與所連接的設備的負載電流相匹配即可，同樣，第2垂直母線5的截面積與所連接的設備的負載電流相匹配即可。

另外，例如在最下段安裝大容量的負載設備的情況下，由於僅在第2垂直母線5流過大電流即可，因此能夠抑制垂直母線的發熱。

其結果是，能夠減小各垂直母線4、5的截面積、表面積。

在上述說明中，在各相設置兩根水平母線，但並不限於此，也可以在各相由一根水平母線構成。

另外，對有兩組水平母線，且每組水平母線單獨連接有兩組垂直母線的情況進行了說明，但並不限於兩組，也可以適用多組水平母線單獨與多組垂直母線相連的母線結構。

如上所述，根據實施方式1的母線結構，從同一系統的電源得到供電的多組水平母線分散配置在殼體內的上下方向的多處，分別與多組水平母線單獨連接並在垂直方向上分岔出的多組垂直母線在殼體內的上下方向上排列配置，因此通過將與負載相連的垂直母線分割為多個，從而使流過垂直母線的電流分散，能夠減少分別流過垂直母線的電流。

由此，能夠抑制垂直母線的發熱，因此能減小垂直母線的截面積、表面積。

實施方式2

圖2是表示使用實施方式2所涉及的母線結構的配電盤的圖，圖2(a)是主視圖，圖2(b)是側視圖。對於與實施方式1的圖1對應的部分，對相同部分標註相同標號，並省略說明，以其不同點為中心來進行說明。

本實施方式與實施方式1相同，將水平母線分為第1水平母線2與第2水平母線3來分散配置，垂直母線也分為第1垂直母線7與第2垂直母線8，分別單獨地與水平母線2、3相連。

其與實施方式1的不同點在於，本實施方式中，第1垂直母線7與第2垂直母線8的截面積及表面積對應於所連接的負載容量而不同。

圖2中示出了使第2垂直母線8的截面積及表面積大於第1垂直母線7的情況。

例如，在配電盤的殼體1的下段側安裝有大容量負載設備的情況下，需要在第2垂直母線8流過大電流，因此，在使下段側的第2垂直母線8的截面積及表面積增大，而上段側不安裝大容量的負載設備的情況下，無需增大上段側的第1垂直母線7的截面積及表面積。圖2的示例假定了上述情況。相反在上段側安裝大容量的負載設備的情況下，增大第1垂直母線7的截面積及表面積即可。

由此，通過根據所安裝的負載容量來改變各垂直母線7、8的大小(截面積及表面積)，從而能防止垂直母線的浪費，還能降低成本，實現小型化。

如上所述，根據實施方式2的母線結構，構成為多組垂直母線分別根據所連接的負載的容量而使得截面積及表面積不同，因此能將垂直母線的大小設為最佳，從而能高效地對負載供電。

實施方式3

圖3是表示使用實施方式3所涉及的母線結構的配電盤的圖，圖3(a)是主視圖，圖3(b)是側視圖。對於與實施方式1的圖1對應的部分，對相同部分標註相同標號，並省略說明，以其不同點為中心來進行說明。

本實施方式也與實施方式1相同，將垂直母線一分為二，使垂直母線分別與水平母線單獨相連，與實施方式1的不同點在於，在中央部將下上分割的垂直母線連接。

如圖3所示，利用連結導體9將第1垂直母線4的下部側端部與第2垂直母線5的上部側端部相連結。各垂直母線4、5如實施方式1中說明的那樣，剖面為L字形，因此利用垂直於與水平母線2、3相連的連接面的方向的面，從該面的兩面鄰接板狀的連結導體9並進行螺栓緊固，來連結各垂直母線4、5。然而，並不限於該連結結構，只要將第1垂直母線4與第2垂直母線5電連接即可。

由此，將上下一分為二的垂直母線4、5在中央部連結，連為一體，從而能使流過各水平母線2、3與各垂直母線4、5的電流取得平衡。此外，例如在配電盤的殼體1的中央部附近安裝有大容量的負載設備的情況下，能夠從上下側的垂直母線4、5分別提供電流，因此能夠將垂直母線4、5的截面積及表面積構成得較小。

由此，能夠降低成本，並實現小型化，能夠提高所收納的配電盤的設置效率及經濟性。

此外，圖3中，對第1垂直母線4與第2垂直母線5的形狀相同的情況進行了說明，也能適用於如實施方式2那樣第1垂直母線4與第2垂直母線5的截面積及表面積不同的情況。

如上所述，根據實施方式3的母線結構，多組垂直母線通過連結導體互相連結，連為一體，因此分散配置成多組的水平母線與垂直母線取得平衡，另外，即使在配電盤的中央附近連接大容量的負載設備的情況下，也能從各個垂直母線供電，因此能夠減小垂直母線的截面積及表面積。

另外，由於配電盤具備實施方式1至實施方式3中的任一個母線結構，因此能獲得能夠抑制垂直母線的發熱，並減小垂直母線的截面積、表面積的配電盤。因此，能夠提高配電盤的設置效率以及經濟性。

另外，本發明可以在其發明範圍內對各實施方式自由地進行組合，或對各實施方式進行適當的變形、省略。

標號說明

1配電盤的殼體、2第1水平母線、3第2水平母線、

4第1垂直母線、5第2垂直母線、6連接導體、

7第1垂直母線、8第2垂直母線、9連結導體。