JP2022019155A - 閉鎖配電盤及びその内部の除湿方法 - Google Patents

Abstract

【課題】商用電源からの受電が可能になるまでの間、閉鎖配電盤の内部の結露を低減することのできる技術を提供する。【解決手段】閉鎖配電盤の底部から距離をあけて仮設底板を設置し、底部との間に閉空間を形成する。閉鎖配電盤に接続される商用電源からの受電が可能になるまでの間、商用電源からの電力供給を必要としない除湿手段によって閉空間内を除湿する。商用電源から閉鎖配電盤内に設置されたスペースヒータへの電力供給が可能になった場合、仮設底板を撤去する。【選択図】図４

Description

本発明は、新設の閉鎖配電盤の内部を除湿する技術に関する。

屋外に閉鎖配電盤を新設する場合、一般的には、コンクリートで基礎が造られ、その上にアンカーでチャンネルベースが固定され、チャンネルベース上に閉鎖配電盤が設置される。しかし、コンクリートは固化後も数か月は水分を放出する。閉鎖配電盤内部に変圧器等の発熱する電気機器がある場合、配電盤の底部には換気用スリットが設けられることが多い。また、地下ピットが設けられる場合は、ケーブルの引き込み口などの隙間がある。このため、底部の換気用スリットや隙間から、コンクリート基礎から発生する湿気が吸い込まれ、閉鎖配電盤の内部に結露を発生させ、閉鎖配電盤内部に配置される電気機器を劣化させることがある。

通常、閉鎖配電盤の運用中は、その内部に収納される電気機器が湿度による劣化することを避けるため、閉鎖配電盤の内部はスペースヒータ等の加熱装置により湿度の上昇が抑制されている。しかし、新設の閉鎖配電盤の場合、閉鎖配電盤の設置から、電力会社等により閉鎖配電盤の外部から供給される商用電源からの受電が完了するまでに時間を要する。それまでの間、蓄電池や仮設発電機を湿度抑制するための装置の電源として使用することが考えられるが、スペースヒータ等の加熱装置は消費電力が大きく、長い期間、蓄電池や仮設発電機で動作させ続けることは困難である。このため、加熱装置を使用可能になるまでの間、別の手段によって閉鎖配電盤の内部の結露を抑える必要がある。

消費電力の小さい除湿手段としては、ペルチェ効果を利用した冷却式除湿器（ペルチェ素子除湿器）が知られている。実開昭５９－８１２１１号公報には、閉鎖配電盤の内部の除湿にペルチェ素子除湿器を用いることが開示されている。

実開昭５９－８１２１１号公報

ペルチェ素子除湿器は消費電力が小さいことから、蓄電池でも長持ちするかもしれない。しかし、閉鎖配電盤を新設してから受電が完了するまでには、数か月を要することも多い。そのような場合には、たとえペルチェ素子除湿器であっても、蓄電池に蓄えられた電気だけで操作させ続けることは難しい。また、消費電力の小さい小型のペルチェ素子除湿器を用いれば、蓄電池をより長持ちさせることができるものの、ペルチェ素子除湿器の除湿能力が不足し、閉鎖配電盤の内部の結露を抑えることは困難になる。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、商用電源からの受電が可能になるまでの間、閉鎖配電盤の内部の結露を低減し、収納される電気機器の湿度による劣化を避けることのできる技術を提供することを目的とする。

本発明に係る閉鎖配電盤は、閉鎖配電盤の底部から距離をあけて設置され、底部との間に閉空間を形成する仮設底板と、商用電源からの電力供給を必要とせずに閉空間内を除湿する除湿手段とを備える。

除湿手段は、太陽光発電パネルと、太陽光発電パネルで発電された電気を蓄える蓄電池と、閉空間内に設置されて蓄電池から供給される電力によって作動する仮設除湿器と、を含んで構成されてもよい。除湿器はペルチェ素子であってもよい。太陽光発電パネルは、仮設太陽光発電パネルであってもよい。その場合、仮設太陽光発電パネルは、閉鎖配電盤の扉の前に設置された仮設屋根を構成してもよい。

本発明に係る閉鎖配電盤内の除湿方法は、新設の閉鎖配電盤の内部を除湿する除湿方法である。本方法は、第１の工程と、第２の工程と、第３の工程とを含む。第１の工程では、閉鎖配電盤の底部から距離をあけて仮設底板を設置し、底部との間に閉空間を形成する。第２の工程では、閉鎖配電盤に接続される商用電源からの受電が可能になるまでの間、商用電源からの電力供給を必要としない除湿手段によって閉空間内を除湿する。そして、第３の工程では、商用電源から閉鎖配電盤内に設置された加熱装置への電力供給が可能になった場合、閉鎖配電盤から仮設底板を撤去する。

第２の工程は、閉空間内に仮設除湿器を設置する工程と、太陽光発電パネルに接続された蓄電池から仮設除湿器に電力を供給する工程とを含んでもよい。第３の工程は、仮設底板とともに仮設除湿器を撤去する工程を含んでもよい。

本発明によれば、商用電源からの受電が可能になるまでの間、商用電源からの電力供給を必要としない除湿手段によって、底部と仮設底板との間に形成された閉空間内が除湿される。これにより、閉鎖配電盤の底部に多少の隙間があったとしても、閉鎖配電盤の下から上がってくる湿気を仮設底板で遮断し、閉鎖配電盤の内部の結露を低減することができる。また、商用電源からの受電が可能になった後は、仮設底板は撤去することができるので、閉鎖配電盤内の主回路部との絶縁に配慮する必要はない。

本発明の実施形態に係る閉鎖配電盤の側面図である。 本発明の実施形態に係る閉鎖配電盤の正面図である。 本発明の実施形態に係る閉鎖配電盤の上面図である。 本発明の実施形態に係る閉鎖配電盤の内部の構成を示す側断面図である。 図４のＡ－Ａ断面で見た平面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１乃至図３は、本発明の実施形態に係る閉鎖配電盤１００の外観を示す図である。図１の側面図及び図２の正面図に示すように、閉鎖配電盤１００は、コンクリート製の基礎２に固定されたチャンネルベース４の上に設置されている。

一般的に閉鎖配電盤１００の全面及び後面には、各種作業のための空間が確保されている。その空間を利用し、閉鎖配電盤１００の新設時には、閉鎖配電盤１００の扉６の前に仮設屋根１０が設置される。仮設屋根１０は、幅方向（図２の左右方向）に延びる一対の伸縮連結棒１７と、奥行方向（図１の左右方向）に延びる一対の連結棒１６とからなる枠を有し、一対の伸縮連結棒１７によって太陽光発電パネル１２が支持されている。太陽光発電パネル１２の両側の連結棒１６は、その両端部を伸縮可能な支柱１４によって支持されている。支柱１４の長さはピンなどによって固定することができる。支柱１４と連結棒１６、及び支柱１４と太陽光発電パネル１２は、トラス構造を形成するサポート１８によって連結されている。

図２において、左端の連結棒１６と左側の太陽光発電パネル１２との間、左側の太陽光発電パネル１２と中央の太陽光発電パネル１２との間、中央の太陽光発電パネル１２と右側の太陽光発電パネル１２との間、そして、右側の太陽光発電パネル１２と右端の連結棒１６との間には、パネル間防水シート２２が張られている。太陽光発電パネル１２と閉鎖配電盤１００との間には、盤パネル間防水シート２０が張られている。盤パネル間防水シート２０は、閉鎖配電盤１００の屋根８の軒下の換気板にフック２４で固定することができる。太陽光発電パネル１２を含んで構成される仮設屋根１０は、閉鎖配電盤１００の設置後に、使用前の点検等を実施する作業員の環境改善に寄与する。例えば、晴天時の遮光と雨天時の防雨で作業性が改善される。

仮設屋根１０は、折り畳み机のように、太陽光発電パネル１２に対して支柱１４を折り畳むことができる。閉鎖配電盤１００の1つの盤６の幅は７００ｍｍから１２００ｍｍ程度である。扉６を開放したときに支柱１４が妨げにならない様に、支柱１４の間の最小距離Ｔｓｐは、伸縮連結棒１７を伸縮させることで６５０ｍｍから１１５０ｍｍ程度の幅で変えられる構造とされている。太陽光発電パネル１２の幅Ｔｐｖは最小の支柱間距離Ｔｓｐ６５０ｍｍに対応できる幅とされている。なお、作業がなく無人のときは、支柱１４をたたみ、地面に太陽光発電パネル１２を置くことで、風などで倒れることもなく、安全性も担保される。なお、太陽光発電パネル１２を閉鎖配電盤１００の屋根８の上部に設置することも可能である。しかし、図1および図２に示す構成にすることにより、屋根８に太陽光パネル１２を固定するための構造を設ける必要がないので、従来の標準的な屋根８の構造をそのまま適用できる。さらに、高所で作業する必要がないので、太陽光パネル１２の設置の際の作業員の安全性が向上する。

図４は、本実施形態に係る閉鎖配電盤１００の内部の構成を示す側断面図、図５は、図４のＡ－Ａ断面で見た平面図である。閉鎖配電盤１００の新設時には、閉鎖配電盤１００の内部に仮設底板３０が設置される。仮設底板３０は、閉鎖配電盤１００の底部２６から距離をあけた状態で取付金具３２によって位置を固定される。仮設底板３０が設置されることで、閉鎖配電盤１００の内部は、盤内部空間５６と仮設乾燥空間５８とに分割される。仮設乾燥空間５８は、閉鎖配電盤１００の底部２６と仮設底板３０とで挟まれた閉空間である。底部２６には換気用スリット２８が形成されているが、仮設底板３０が設置される間は、換気用スリット２８は仮設カバー５４で塞がれる。地下ピットへ向けて通過する一部のケーブルや電線を除き、閉鎖配電盤１００の運用時において使用される電気機器（図示しない）は盤内部空間５６に配置される。コンクリート製の基礎２と盤内部空間５６の間に、仮設乾燥空間５８が設けられている。

仮設乾燥空間５８には、ペルチェ素子除湿器４０が設置される。ペルチェ素子除湿器４０が設置される位置は、扉６に近い場所、つまり、後から取り出しやすい場所である。ペルチェ素子除湿器４０には、吸気ダクト４２と排気ダクト４８とが取り付けられる。吸気ダクト４２の中には、ペルチェ素子除湿器４０に空気を送りこむファン４６が取り付けられる。ファン４６は蓄電池３８から電源を供給される。吸気ダクト４２の吸気口４４と排気ダクト４８の排気口５０とは、仮設乾燥空間５８内の空気が万遍なく除湿されるように、仮設乾燥空間５８の対角線上の両隅に設けられている。

ペルチェ素子除湿器４０には、除湿した水分を排出するためのドレイン管５２が取り付けられている。ドレイン管５２は、閉鎖配電盤１００の底部２６を抜けてチャンネルベース４の外に延びている。なお、ペルチェ素子除湿器４０は、結露水をドレイン管５２に流れやすくするため、冷却面が略鉛直になるように配置されている。さらに、ペルチェ素子除湿器４０は吸気側が排気側より上部になる様に配置され、ドレイン管５２はペルチェ素子２０の排気側近傍に接続される。これによりペルチェ素子除湿器４０内の結露水はドレイン管５２から排水されやすい。

ペルチェ素子除湿器４０の除湿能力は、仮設乾燥空間５８の湿度を所定の相対湿度以下にすることができる能力であることが望ましい。所定の相対湿度は望ましくは８５％である。コンクリート基礎２と底部２６とチャンネルベース４で囲まれる空間の相対湿度１００％の場合において、底板２６や仮設カバーおよび仮設底板などで囲まれた仮設乾燥空間５８の隙間からの換気量から導出される想定換気量から、必要な除湿能力が計算される。

なお、仮設乾燥空間５０の容積が小さいほどペルチェ素子除湿器４０に求められる除湿能力は低くて良いことから、底部２６と仮設底板３０間の距離は小さいほど好ましい。ただし、市販のペルチェ除湿素子の短辺の大きさは５０ｍｍ程度なので、底部２６と仮設底板３０間の距離は望ましくは５０ｍｍ以上である。このような構成にすることで、底部２６の面積に比較して、底部２６と仮設底板３０間の距離が比較的小さい空間においても効率的に仮設乾燥空間５８内の空気が除湿でき、仮設乾燥空間５０の高さ方向の寸法を低減できる。

仮設乾燥空間５８には、蓄電池３８が設置されている。蓄電池３８はペルチェ素子除湿器４０と電源ケーブル３６で接続されている。つまり、ペルチェ素子除湿器４０を機能させるための電力は、蓄電池３８から供給される。また、蓄電池３８は太陽光発電パネル１２と充電ケーブル３４で接続されている。つまり、蓄電池３８は、太陽光発電パネル１２で発電された電気によって充電される。

商用電源からの受電が可能になった後は、仮設底板３０は撤去される。また、ペルチェ素子除湿器４０は仮設除湿器であるので、ペルチェ素子除湿器４０と吸気ダクト４２及び排気ダクト４８を含む一式も撤去される。さらに、換気用スリット２８を塞いでいた仮設カバー５４も撤去される。その後は、閉鎖配電盤１００に設置されている図示しないスペースヒータ等の加熱装置を作動させることによって、仮設乾燥空間５８内の湿度の上昇が抑えられる。

このように構成される閉鎖配電盤１００によれば、商用電源からの受電が可能になるまでの間、太陽光発電パネル１２で発電された電気で作動するペルチェ素子除湿器４０によって、仮設乾燥空間５８内が除湿される。これにより、閉鎖配電盤１００の底部２６に多少の隙間があったとしても、コンクリート基礎２から上がってくる湿気を仮設乾燥空間５８で遮断し、盤内空間５６内の結露を低減することができる。結果として、盤内空間５６内に配置された電気器具の湿度による劣化を防止することができる。また、太陽光発電パネル１２で発電された電気は蓄電池３８に蓄えられるので、夜間も除湿が可能である。仮設乾燥空間５８は狭い空間であるので、小電力で除湿できるというメリットもある。さらに、仮設乾燥空間５８はペルチェ素子除湿器４０、ファン４６、吸気ダクト４２、及び排気ダクト４８を収納できればよいので、高さ方向の寸法を小さくすることができ、本来の電気機器を配置する盤内空間５６を圧迫することがない。

さらに、商用電源からの受電が可能になった後は、仮設底板３０および仮設乾燥空間５８内の装置一式は撤去することができるので、閉鎖配電盤１００内の本来の電気機器との絶縁に配慮する必要はない。また、ペルチェ素子除湿器４０を含む不要になった装置一式（仮設カバー５４を含む）も撤去することができるので、それらが邪魔になることはないし、撤去した装置一式は別の現場にて再活用することができる。同様に、太陽光発電パネル１２を備える仮設屋根１０も、商用電源からの受電が可能になった後は撤去して別の現場にて再活用することができる。なお、商用電源は外部電源の一例である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。例えば、除湿器はコンプレッサー式やゼオライト式の除湿器であってもよい。また、除湿器に代えて多量の乾燥剤を仮設乾燥空間５８に配置してもよい。

２ コンクリート基礎
４ チャンネルベース
６ 扉
８ 屋根
１０ 仮設屋根
１２ 太陽光発電パネル
１４ 支柱
１６ 連結棒
１７ 伸縮連結棒
１８ サポート
２０ 盤パネル間防水シート
２２ パネル間防水シート
２４ フック
２６ 底部
２８ 換気用スリット
３０ 仮設底板
３２ 取付金具
３４ 充電ケーブル
３６ 電源ケーブル
３８ 蓄電池
４０ ペルチェ素子除湿器
４２ 吸気ダクト
４４ 吸気口
４６ ファン
４８ 排気ダクト
５０ 排気口
５２ ドレイン管
５４ 仮設カバー
５６ 盤内部空間
５８ 仮設乾燥空間
１００ 閉鎖配電盤

Claims (7)

1. 閉鎖配電盤であって、
   前記閉鎖配電盤の底部から距離をあけて設置され、前記底部との間に閉空間を形成する仮設底板と、
   外部電源からの電力供給を必要とせずに前記閉空間内を除湿する除湿手段と、を備える
   ことを特徴とする閉鎖配電盤。
2. 前記除湿手段は、
   太陽光発電パネルと、
   前記太陽光発電パネルで発電された電気を蓄える蓄電池と、
   前記閉空間内に設置されて前記蓄電池から供給される電力によって作動する仮設除湿器と、を含んで構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の閉鎖配電盤。
3. 前記仮設除湿器はペルチェ素子である
   ことを特徴とする請求項２に記載の閉鎖配電盤。
4. 前記太陽光発電パネルは、仮設太陽光発電パネルである
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の閉鎖配電盤。
5. 前記仮設太陽光発電パネルは、前記閉鎖配電盤の扉の前に設置された仮設屋根を構成する
   ことを特徴とする請求項４に記載の閉鎖配電盤。
6. 新設の閉鎖配電盤の内部を除湿する除湿方法であって、
   前記閉鎖配電盤の底部から距離をあけて仮設底板を設置し、前記底部との間に閉空間を形成する第１の工程と、
   前記閉鎖配電盤に接続される外部電源からの受電が可能になるまでの間、前記外部電源からの電力供給を必要としない除湿手段によって前記閉空間内を除湿する第２の工程と、
   前記外部電源から前記閉鎖配電盤内に設置された加熱装置への電力供給が可能になった場合、前記仮設底板を撤去する第３の工程と、を含む
   ことを特徴とする閉鎖配電盤内の除湿方法。
7. 前記第２の工程は、
   前記閉空間内に仮設除湿器を設置する工程と、
   太陽光発電パネルに接続された蓄電池から前記仮設除湿器に電力を供給する工程と、を含み、
   前記第３の工程は、
   前記仮設底板とともに前記仮設除湿器を撤去する工程、を含む
   ことを特徴とする請求項６に記載の閉鎖配電盤内の除湿方法。

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