JPH07264777A - 変圧分電盤 - Google Patents
変圧分電盤Info
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- JPH07264777A JPH07264777A JP6051744A JP5174494A JPH07264777A JP H07264777 A JPH07264777 A JP H07264777A JP 6051744 A JP6051744 A JP 6051744A JP 5174494 A JP5174494 A JP 5174494A JP H07264777 A JPH07264777 A JP H07264777A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 分電盤への送電効率の向上を可能とする。
【構成】 変圧分電盤内には、単巻変圧器２６と第１及
び第２の接点１２、１４を備えたブレーカが設けられ、
例えば２４０／４１５Ｖ等の高い電圧での送電を可能に
している。単巻変圧器の巻線１０の一端は、第１の所定
電流が流れたときに遮断する第１の接点１２に接続さ
れ、他端は、第２の所定電流（＜第１の所定電流）が流
されたときに遮断する第２の接点１４に接続され、中間
のタップＴ1、Ｔ2 にそれぞれ定格電圧Ｖ1 、Ｖ2 （Ｖ
2 ＞Ｖ1 ）が出力される。第１の接点を流れる第１の電
流が所定以下であったときでも、第２の接点に第２の所
定電流が流れると、第１の接点及び第２の接点が同時に
遮断動作して、単巻変圧器の巻線を保護するようになっ
ている。
び第２の接点１２、１４を備えたブレーカが設けられ、
例えば２４０／４１５Ｖ等の高い電圧での送電を可能に
している。単巻変圧器の巻線１０の一端は、第１の所定
電流が流れたときに遮断する第１の接点１２に接続さ
れ、他端は、第２の所定電流（＜第１の所定電流）が流
されたときに遮断する第２の接点１４に接続され、中間
のタップＴ1、Ｔ2 にそれぞれ定格電圧Ｖ1 、Ｖ2 （Ｖ
2 ＞Ｖ1 ）が出力される。第１の接点を流れる第１の電
流が所定以下であったときでも、第２の接点に第２の所
定電流が流れると、第１の接点及び第２の接点が同時に
遮断動作して、単巻変圧器の巻線を保護するようになっ
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は変圧分電盤に係り、より
詳しくは、変圧機能を備えた変圧分電盤に関する。
詳しくは、変圧機能を備えた変圧分電盤に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、低圧配電系統には１００Ｖ／２００Ｖの商用電力が
採用されているが、この１００Ｖ／２００Ｖ配電は電圧
降下及び電力損失が大きいことから、電力を供給できる
距離が短く、多くの電柱と変圧器を必要とする。一方、
架空線の施設が困難な都市配電では、配電設備を地中に
設置することが検討され、実施されているが、このため
には、電力供給距離を長くする必要があること等から、
低圧配電系統に２４０Ｖ／４１５Ｖ等の比較的高い電圧
を採用することが望まれている。
に、低圧配電系統には１００Ｖ／２００Ｖの商用電力が
採用されているが、この１００Ｖ／２００Ｖ配電は電圧
降下及び電力損失が大きいことから、電力を供給できる
距離が短く、多くの電柱と変圧器を必要とする。一方、
架空線の施設が困難な都市配電では、配電設備を地中に
設置することが検討され、実施されているが、このため
には、電力供給距離を長くする必要があること等から、
低圧配電系統に２４０Ｖ／４１５Ｖ等の比較的高い電圧
を採用することが望まれている。
【０００３】しかしながら、現在普及している１００Ｖ
／２００Ｖの負荷設備に対する電力供給は、現在、将来
とも不可欠であり、これが都市配電の４１５Ｖ化を妨げ
る要因となっている。
／２００Ｖの負荷設備に対する電力供給は、現在、将来
とも不可欠であり、これが都市配電の４１５Ｖ化を妨げ
る要因となっている。
【０００４】本発明は、上記要望に応えて成されたもの
で、分電盤までの送電線における電圧降下及び電力損失
を小さくし、効果的な送配電を可能とする変圧分電盤を
提供することを目的とする。
で、分電盤までの送電線における電圧降下及び電力損失
を小さくし、効果的な送配電を可能とする変圧分電盤を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明の変圧分電盤は、商用電力の電圧より
高い電圧の電力を伝送する幹線に接続されると共に伝送
された電力を商用電力の電圧に降圧させる変圧器と、前
記変圧器により降圧された電力を定格電圧が異なる複数
の負荷に分岐する分岐部とを内蔵している。
に請求項１の発明の変圧分電盤は、商用電力の電圧より
高い電圧の電力を伝送する幹線に接続されると共に伝送
された電力を商用電力の電圧に降圧させる変圧器と、前
記変圧器により降圧された電力を定格電圧が異なる複数
の負荷に分岐する分岐部とを内蔵している。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１の変圧器を、
単巻変圧器としたものである。請求項３の発明は、請求
項１の変圧器を、複数のタップを有しかつ両端が前記幹
線に接続される単一の巻線を備え、該タップの各々から
同時に異なる電圧を出力する単巻変圧器としたものであ
る。
単巻変圧器としたものである。請求項３の発明は、請求
項１の変圧器を、複数のタップを有しかつ両端が前記幹
線に接続される単一の巻線を備え、該タップの各々から
同時に異なる電圧を出力する単巻変圧器としたものであ
る。
【０００７】そして、請求項４の発明は、複数のタップ
を有しかつ両端が１次側電源に接続される単一の巻線を
備え、該タップの各々に定格電圧が異なる負荷が接続さ
れる単巻変圧器を備えた変圧分電盤において、一次側電
源と単一の巻線の定格電圧が最大の負荷が接続されるタ
ップ側の端部との間に所定の電流が通電されたときに遮
断動作する第１の接点を設けると共に、一次側電源と単
一の巻線の定格電圧が最小の負荷が接続されるタップ側
の端部との間に該定格電圧が最小の負荷と並列でかつ単
一の巻線と直列に前記所定の電流より小さい電流が通電
されたときに遮断動作する第２の接点を設けたことを特
徴とする。
を有しかつ両端が１次側電源に接続される単一の巻線を
備え、該タップの各々に定格電圧が異なる負荷が接続さ
れる単巻変圧器を備えた変圧分電盤において、一次側電
源と単一の巻線の定格電圧が最大の負荷が接続されるタ
ップ側の端部との間に所定の電流が通電されたときに遮
断動作する第１の接点を設けると共に、一次側電源と単
一の巻線の定格電圧が最小の負荷が接続されるタップ側
の端部との間に該定格電圧が最小の負荷と並列でかつ単
一の巻線と直列に前記所定の電流より小さい電流が通電
されたときに遮断動作する第２の接点を設けたことを特
徴とする。
【０００８】
【作用】請求項１の発明は、変圧分電盤内に商用電力の
電圧より高い電圧の電力を伝送する幹線に接続されると
共に伝送された電力を商用電力の電圧に降圧させる変圧
器を内蔵し、分岐部でこの変圧器により降圧された電力
を定格電圧が異なる複数の負荷に分岐するようにしてい
る。請求項１の発明によれば、変圧分電盤の位置まで商
用電力の電圧より高い電圧の電力を伝送することができ
るので、変圧分電盤に接続された幹線における電圧降下
及び電力損失を小さくすることができる。この変圧分電
盤は、通常、一戸建ての家屋やビル内の各部屋に対応さ
せて設けられるため、一戸建ての家屋やビル内の各部屋
までの電圧降下及び電力損失を小さくすることができ、
これによって配電設備のサービス範囲の拡張と電線資材
量の削減が可能になる。
電圧より高い電圧の電力を伝送する幹線に接続されると
共に伝送された電力を商用電力の電圧に降圧させる変圧
器を内蔵し、分岐部でこの変圧器により降圧された電力
を定格電圧が異なる複数の負荷に分岐するようにしてい
る。請求項１の発明によれば、変圧分電盤の位置まで商
用電力の電圧より高い電圧の電力を伝送することができ
るので、変圧分電盤に接続された幹線における電圧降下
及び電力損失を小さくすることができる。この変圧分電
盤は、通常、一戸建ての家屋やビル内の各部屋に対応さ
せて設けられるため、一戸建ての家屋やビル内の各部屋
までの電圧降下及び電力損失を小さくすることができ、
これによって配電設備のサービス範囲の拡張と電線資材
量の削減が可能になる。
【０００９】変圧分電盤に変圧器を内蔵させる場合、通
常の絶縁変圧器は大型であるため、変圧分電盤に内蔵さ
せると変圧分電盤自体が大型になるので好ましくない。
これに対して、単巻変圧器（オートトランス）は１次巻
線と２次巻線が一部を共有した構造となっており、通常
の２巻線変圧器と比較して銅量、鉄量が節約され、通常
の変圧器より小型化できる、という利点を有するので、
変圧分電盤に内蔵させるのに適している。また、この単
巻変圧器の大きさは自己容量で決まり、小さい自己容量
で大きい出力が得られ、変圧比が１に近いほど有利であ
る。従って、請求項２の発明では、変圧分電盤に内蔵さ
せる変圧器としてこの単巻変圧器を使用しており、請求
項３の発明では、定格電圧が異なる複数の負荷に分電す
るために、単一の巻線に複数のタップを設け、タップの
各々から同時に異なる電圧を出力するようにしている。
常の絶縁変圧器は大型であるため、変圧分電盤に内蔵さ
せると変圧分電盤自体が大型になるので好ましくない。
これに対して、単巻変圧器（オートトランス）は１次巻
線と２次巻線が一部を共有した構造となっており、通常
の２巻線変圧器と比較して銅量、鉄量が節約され、通常
の変圧器より小型化できる、という利点を有するので、
変圧分電盤に内蔵させるのに適している。また、この単
巻変圧器の大きさは自己容量で決まり、小さい自己容量
で大きい出力が得られ、変圧比が１に近いほど有利であ
る。従って、請求項２の発明では、変圧分電盤に内蔵さ
せる変圧器としてこの単巻変圧器を使用しており、請求
項３の発明では、定格電圧が異なる複数の負荷に分電す
るために、単一の巻線に複数のタップを設け、タップの
各々から同時に異なる電圧を出力するようにしている。
【００１０】しかしながら単巻変圧器は、一次、二次電
流の合成により、より小さい電流で動作させ、資材を節
減出来る事を特徴とするので、複数のタップを持つ単巻
変圧器では、それぞれのタップに別々に負荷を接続する
と巻線の部位により電流値が異なる。このため、巻線全
体の保護を考慮する必要がある。
流の合成により、より小さい電流で動作させ、資材を節
減出来る事を特徴とするので、複数のタップを持つ単巻
変圧器では、それぞれのタップに別々に負荷を接続する
と巻線の部位により電流値が異なる。このため、巻線全
体の保護を考慮する必要がある。
【００１１】そこで、請求項４の発明では、一次側電源
と定格電圧が最大の負荷が接続されるタップ側の端部と
の間に第１の接点を設けると共に、一次側電源と単一の
巻線の定格電圧が最小の負荷が接続されるタップ側の端
部との間に第１の接点より小さい電流値によって遮断動
作する第２の接点を設けている。
と定格電圧が最大の負荷が接続されるタップ側の端部と
の間に第１の接点を設けると共に、一次側電源と単一の
巻線の定格電圧が最小の負荷が接続されるタップ側の端
部との間に第１の接点より小さい電流値によって遮断動
作する第２の接点を設けている。
【００１２】ここで、定格電圧の異なる負荷に流れる電
流は第１の接点を通るため、この第１の接点によって変
圧分電盤から分岐される総電流が所定値を越えないよう
にすることができる。また、単巻変圧器に定格電圧が最
小の負荷が多く接続されていた場合、定格電圧が低いた
め第１の接点を流れる電流値が小さくとも、巻線のこれ
らの負荷が並列に接続される部分では、大きな電流が流
れることになるが、この最小負荷が並列に接続された巻
線に対して第２の接点を直列に接続して、巻線の一部に
所定の電流が流れたときに、第１の接点が遮断動作しな
くても第２の接点が遮断動作するようにしている。これ
によって、定格電圧が異なる複数の負荷に同時に電力を
供給するときでも単巻変圧器を保護することができる。
流は第１の接点を通るため、この第１の接点によって変
圧分電盤から分岐される総電流が所定値を越えないよう
にすることができる。また、単巻変圧器に定格電圧が最
小の負荷が多く接続されていた場合、定格電圧が低いた
め第１の接点を流れる電流値が小さくとも、巻線のこれ
らの負荷が並列に接続される部分では、大きな電流が流
れることになるが、この最小負荷が並列に接続された巻
線に対して第２の接点を直列に接続して、巻線の一部に
所定の電流が流れたときに、第１の接点が遮断動作しな
くても第２の接点が遮断動作するようにしている。これ
によって、定格電圧が異なる複数の負荷に同時に電力を
供給するときでも単巻変圧器を保護することができる。
【００１３】これによって、請求項４の発明では、単一
の単巻変圧器を保護しながら定格電圧の異なる負荷へ電
力を供給することができ、単巻変圧器を効率良く利用し
て変圧分電盤自体の大型化を抑えることができる。
の単巻変圧器を保護しながら定格電圧の異なる負荷へ電
力を供給することができ、単巻変圧器を効率良く利用し
て変圧分電盤自体の大型化を抑えることができる。
【００１４】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。図１に示すように、変電設備２には、ＣＶＱ
ケーブル等の幹線ケーブル４０を介して変圧分電盤２０
が接続されている。
説明する。図１に示すように、変電設備２には、ＣＶＱ
ケーブル等の幹線ケーブル４０を介して変圧分電盤２０
が接続されている。
【００１５】本実施例の変圧分電盤２０には、幹線用タ
ーミナル２２、２極ブレーカ２４、単巻変圧器２６等が
内蔵されている。変圧分電盤２０の幹線用ターミナル２
２は、幹線ケーブル４０を介して図１に示した変電設備
２に接続されている。この幹線用ターミナル２２にはブ
レーカ２４の一次側が接続されており、ブレーカ２４の
二次側には２つのタップＴ1 ，Ｔ2 が設けられた単巻変
圧器２６の一次側が接続されている。
ーミナル２２、２極ブレーカ２４、単巻変圧器２６等が
内蔵されている。変圧分電盤２０の幹線用ターミナル２
２は、幹線ケーブル４０を介して図１に示した変電設備
２に接続されている。この幹線用ターミナル２２にはブ
レーカ２４の一次側が接続されており、ブレーカ２４の
二次側には２つのタップＴ1 ，Ｔ2 が設けられた単巻変
圧器２６の一次側が接続されている。
【００１６】この単巻変圧器２６と幹線用ターミナル２
２との間には、ニュートラルターミナル３２が接続さ
れ、単巻変圧器２６のタップＴ1 はブレーカ２８に接続
され、変圧器２６のタップＴ2 はブレーカ３０に接続さ
れている。各負荷設備には、ブレーカ２８、３０の何れ
かとニュートラルターミナル３２との間に接続された図
示しない配線により商用電力として用いられている低圧
電圧が印加される。
２との間には、ニュートラルターミナル３２が接続さ
れ、単巻変圧器２６のタップＴ1 はブレーカ２８に接続
され、変圧器２６のタップＴ2 はブレーカ３０に接続さ
れている。各負荷設備には、ブレーカ２８、３０の何れ
かとニュートラルターミナル３２との間に接続された図
示しない配線により商用電力として用いられている低圧
電圧が印加される。
【００１７】なお、本実施例に示す変圧分電盤２０で
は、変圧設備から３相４線引きで２４０Ｖ／４１５Ｖの
電圧が幹線ケーブル４０によって供給され、Ｎ相とＲ、
Ｓ、Ｔの何れかの相（本実施例の変圧分電盤２０ではＮ
相とＲ相、変圧分電盤２０ＡではＮ相とＳ相、変圧分電
盤２０ＢではＮ相とＴ相）とをブレーカ２４に接続して
２４０Ｖの電圧を変圧器２６の一次側に供給している。
変圧器２６は、一次側に供給された２４０Ｖの電圧を降
圧してタップＴ2 から２００Ｖ、タップＴ1 から１００
Ｖの電圧を同時に出力する。これによって、ブレーカ３
０とニュートラルターミナル３２との間で２００Ｖ、ブ
レーカ２８とニュートラルターミナル３２との間で１０
０Ｖのそれぞれ電灯設備用の交流電力が得られる。
は、変圧設備から３相４線引きで２４０Ｖ／４１５Ｖの
電圧が幹線ケーブル４０によって供給され、Ｎ相とＲ、
Ｓ、Ｔの何れかの相（本実施例の変圧分電盤２０ではＮ
相とＲ相、変圧分電盤２０ＡではＮ相とＳ相、変圧分電
盤２０ＢではＮ相とＴ相）とをブレーカ２４に接続して
２４０Ｖの電圧を変圧器２６の一次側に供給している。
変圧器２６は、一次側に供給された２４０Ｖの電圧を降
圧してタップＴ2 から２００Ｖ、タップＴ1 から１００
Ｖの電圧を同時に出力する。これによって、ブレーカ３
０とニュートラルターミナル３２との間で２００Ｖ、ブ
レーカ２８とニュートラルターミナル３２との間で１０
０Ｖのそれぞれ電灯設備用の交流電力が得られる。
【００１８】また、幹線用ターミナル２２には、他の変
圧分電盤２０Ａと接続された幹線ケーブル４０Ａが接続
されており、本実施例では比較的高い２４０Ｖ／４１５
Ｖの電圧で複数の変圧分電盤へ電力を高率良く供給して
いる。この変圧分電盤２０Ａは、幹線ケーブル４０Ｂを
介して変圧分電盤２０Ｂに接続されている。なお、ブレ
ーカ２４の遮断容量、変圧器２６の容量等は、ブレーカ
２８、３０及びニュートラルターミナル３２に接続され
る負荷設備の容量にあわせて設定したものでよい。
圧分電盤２０Ａと接続された幹線ケーブル４０Ａが接続
されており、本実施例では比較的高い２４０Ｖ／４１５
Ｖの電圧で複数の変圧分電盤へ電力を高率良く供給して
いる。この変圧分電盤２０Ａは、幹線ケーブル４０Ｂを
介して変圧分電盤２０Ｂに接続されている。なお、ブレ
ーカ２４の遮断容量、変圧器２６の容量等は、ブレーカ
２８、３０及びニュートラルターミナル３２に接続され
る負荷設備の容量にあわせて設定したものでよい。
【００１９】次に本実施例の変圧分電盤の単巻変圧器に
ついて図３を参照してさらに詳細に説明する。この単巻
変圧器は、２つのタップＴ1 ，Ｔ2 が設けられた単一の
巻線１０を備えている。タップは交換方式ではなく、同
時に複数のタップＴ1 ，Ｔ2を使用するように構成され
ている。タップＴ1 には定格電圧がＶ1 の負荷１６の一
端が接続され、タップＴ2 には定格電圧がＶ2 （＞
Ｖ1 ）の負荷１８の一端が接続されている。なお、図３
ではブレーカ２８、３０等は図示を省略してある。負荷
１６、１８の他端は１次側電源に接続されている。
ついて図３を参照してさらに詳細に説明する。この単巻
変圧器は、２つのタップＴ1 ，Ｔ2 が設けられた単一の
巻線１０を備えている。タップは交換方式ではなく、同
時に複数のタップＴ1 ，Ｔ2を使用するように構成され
ている。タップＴ1 には定格電圧がＶ1 の負荷１６の一
端が接続され、タップＴ2 には定格電圧がＶ2 （＞
Ｖ1 ）の負荷１８の一端が接続されている。なお、図３
ではブレーカ２８、３０等は図示を省略してある。負荷
１６、１８の他端は１次側電源に接続されている。
【００２０】この単巻変圧器には、各々値が異なる所定
の電流が通電されたときに遮断される２つの接点１２、
１４を備えた２極ブレーカ２４、すなわち各極の定格電
流が異なる２極ブレーカが接続されている。すなわち、
巻線１０の一端は、第１の所定電流が通電されたときに
遮断される２極ブレーカの第１の接点１２を介して１次
側電源の一端に接続されている。また、巻線１０の他端
は、第１の所定電流より小さい第２の所定電流が通電さ
れたときに遮断されかつ負荷１６と並列でかつ巻線１０
と直列に接続された第２の接点１４を介して１次側電源
の他端に接続されている。
の電流が通電されたときに遮断される２つの接点１２、
１４を備えた２極ブレーカ２４、すなわち各極の定格電
流が異なる２極ブレーカが接続されている。すなわち、
巻線１０の一端は、第１の所定電流が通電されたときに
遮断される２極ブレーカの第１の接点１２を介して１次
側電源の一端に接続されている。また、巻線１０の他端
は、第１の所定電流より小さい第２の所定電流が通電さ
れたときに遮断されかつ負荷１６と並列でかつ巻線１０
と直列に接続された第２の接点１４を介して１次側電源
の他端に接続されている。
【００２１】本実施例によれば、第１の接点１２に第１
の電流が通電されるか、または第２の接点１４に第２の
電流が通電されると、第１の接点１２及び第２の接点１
４が同時に遮断され、負荷及び単巻変圧器の巻線が過電
流から保護される。
の電流が通電されるか、または第２の接点１４に第２の
電流が通電されると、第１の接点１２及び第２の接点１
４が同時に遮断され、負荷及び単巻変圧器の巻線が過電
流から保護される。
【００２２】なお、上記実施例においては特に分電盤の
小型化と省資源化を図るため、各極の定格電流が異なる
単一の２極ブレーカを用い同時に遮断する例について説
明したが、第１の接点及び第２の接点の各々に代えて別
々のブレーカを接続してもよい。
小型化と省資源化を図るため、各極の定格電流が異なる
単一の２極ブレーカを用い同時に遮断する例について説
明したが、第１の接点及び第２の接点の各々に代えて別
々のブレーカを接続してもよい。
【００２３】次に、１次側電源電圧２４０〔Ｖ〕、２次
電圧２００〔Ｖ〕／１００〔Ｖ〕、自己容量１〔ＫＶ
Ａ〕の単巻変圧器について考察する。
電圧２００〔Ｖ〕／１００〔Ｖ〕、自己容量１〔ＫＶ
Ａ〕の単巻変圧器について考察する。
【００２４】図３において、１次側電源電圧をＶ0 、総
負荷容量をＬ、定格電圧がＶ1 の負荷１６の総負荷容量
Ｌに対する割合をｒ（ただし、０≦ｒ≦１）、第１の接
点１２に流れる電流をＩ0 、負荷１６に流れる電流をＩ
1 、負荷１８に流れる電流をＩ2 、巻線１０のタップＴ
1 と第２の接点１４との間（コイルＡ）に流れる電流、
すなわち第２の接点１４に流れる電流をＩA 、巻線１０
のタップＴ1 ，Ｔ2 間（コイルＢ）に流れる電流をＩB
とすると、ｒ、Ｉ0 、ＩA 、ＩB 、Ｌ等の間には次の関
係がある。 Ｌ＝Ｖ0 Ｉ0 ｒＬ＝Ｉ1 Ｖ1 （１−ｒ）Ｌ＝Ｉ2 Ｖ2 ＩB ＝Ｉ2 −Ｉ0 ＩA ＝ＩB ＋Ｉ1 ＝Ｉ1 ＋Ｉ2 −Ｉ0 ・・・（１） 上記（１）式よりＩA 、ＩB は次のようになる。 ＩB ＝（Ｖ0 −Ｖ2 −ｒＶ0 ）Ｉ0 ／Ｖ2 ・・・（２） ＩA ＝｛Ｖ1 （Ｖ0 −Ｖ2 ）＋ｒＶ0 （Ｖ2 −Ｖ1 ）｝Ｉ0 ／Ｖ1 Ｖ2 ・・・（３） ここで、巻線１０の自己容量をＳとし、自己容量Ｓを負
荷１６に対してＲＳ（ただし、０≦Ｒ≦１）、負荷１８
に対して（１−Ｒ）Ｓの割合で分配すると次のようにな
る。 ＲＳ＝ｒＬ（Ｖ0 −Ｖ1 ）／Ｖ0 ・・・（４） （１−Ｒ）Ｓ＝（１−ｒ）Ｌ（Ｖ0 −Ｖ2 ）／Ｖ0 ・・・（５） また、上記（４）、（５）式よりＳ、Ｒは次のように表
せる。 Ｓ＝Ｌ｛Ｖ0 −Ｖ2 ＋ｒ（Ｖ2 −Ｖ1 ）｝／Ｖ0 Ｌ＝Ｖ0 Ｓ／｛Ｖ0 −Ｖ2 ＋ｒ（Ｖ2 −Ｖ1 ）｝ したがって、各電流Ｉ0 、ＩB 、ＩA は次のようにな
る。 Ｉ0 ＝Ｌ／Ｖ0 ＝Ｓ／｛Ｖ0 −Ｖ2 ＋ｒ（Ｖ2 −
Ｖ1 ）｝ ＩB ＝（Ｖ0 −Ｖ2 −ｒＶ0 ）Ｓ／〔Ｖ2 ｛Ｖ0 −Ｖ2
＋ｒ（Ｖ2 −Ｖ1 ）｝〕 ＩA ＝｛Ｖ1 （Ｖ0 −Ｖ2 ）＋ｒＶ0 （Ｖ2 −Ｖ1 ）｝
Ｓ／〔Ｖ1 Ｖ2 ｛Ｖ0 −Ｖ2 ＋ｒ（Ｖ2 −Ｖ1 ）｝〕 ここで、１次側電源の電圧Ｖ0 を２４０〔Ｖ〕、負荷１
６の定格電圧Ｖ1 を１００〔Ｖ〕、負荷１８の定格電圧
Ｖ2 を２００〔Ｖ〕、単巻変圧器の自己容量Ｓを１００
０〔ＶＡ〕とすると、上記Ｉ0 、ＩB 、ＩA 、Ｌは次の
ようになる。 Ｉ0 ＝５０／（２＋５ｒ）〔Ａ〕 ＩB ＝（１０−６０ｒ）／（２＋５ｒ）〔Ａ〕 ＩA ＝（１０＋６０ｒ）／（２＋５ｒ）〔Ａ〕 Ｌ＝１２／（２＋５ｒ）〔ＫＶＡ〕 また、０≦ｒ≦１におけるＩ0 、ＩA 、ＩB 、Ｌの変化
を表すと、表１のようになる。
負荷容量をＬ、定格電圧がＶ1 の負荷１６の総負荷容量
Ｌに対する割合をｒ（ただし、０≦ｒ≦１）、第１の接
点１２に流れる電流をＩ0 、負荷１６に流れる電流をＩ
1 、負荷１８に流れる電流をＩ2 、巻線１０のタップＴ
1 と第２の接点１４との間（コイルＡ）に流れる電流、
すなわち第２の接点１４に流れる電流をＩA 、巻線１０
のタップＴ1 ，Ｔ2 間（コイルＢ）に流れる電流をＩB
とすると、ｒ、Ｉ0 、ＩA 、ＩB 、Ｌ等の間には次の関
係がある。 Ｌ＝Ｖ0 Ｉ0 ｒＬ＝Ｉ1 Ｖ1 （１−ｒ）Ｌ＝Ｉ2 Ｖ2 ＩB ＝Ｉ2 −Ｉ0 ＩA ＝ＩB ＋Ｉ1 ＝Ｉ1 ＋Ｉ2 −Ｉ0 ・・・（１） 上記（１）式よりＩA 、ＩB は次のようになる。 ＩB ＝（Ｖ0 −Ｖ2 −ｒＶ0 ）Ｉ0 ／Ｖ2 ・・・（２） ＩA ＝｛Ｖ1 （Ｖ0 −Ｖ2 ）＋ｒＶ0 （Ｖ2 −Ｖ1 ）｝Ｉ0 ／Ｖ1 Ｖ2 ・・・（３） ここで、巻線１０の自己容量をＳとし、自己容量Ｓを負
荷１６に対してＲＳ（ただし、０≦Ｒ≦１）、負荷１８
に対して（１−Ｒ）Ｓの割合で分配すると次のようにな
る。 ＲＳ＝ｒＬ（Ｖ0 −Ｖ1 ）／Ｖ0 ・・・（４） （１−Ｒ）Ｓ＝（１−ｒ）Ｌ（Ｖ0 −Ｖ2 ）／Ｖ0 ・・・（５） また、上記（４）、（５）式よりＳ、Ｒは次のように表
せる。 Ｓ＝Ｌ｛Ｖ0 −Ｖ2 ＋ｒ（Ｖ2 −Ｖ1 ）｝／Ｖ0 Ｌ＝Ｖ0 Ｓ／｛Ｖ0 −Ｖ2 ＋ｒ（Ｖ2 −Ｖ1 ）｝ したがって、各電流Ｉ0 、ＩB 、ＩA は次のようにな
る。 Ｉ0 ＝Ｌ／Ｖ0 ＝Ｓ／｛Ｖ0 −Ｖ2 ＋ｒ（Ｖ2 −
Ｖ1 ）｝ ＩB ＝（Ｖ0 −Ｖ2 −ｒＶ0 ）Ｓ／〔Ｖ2 ｛Ｖ0 −Ｖ2
＋ｒ（Ｖ2 −Ｖ1 ）｝〕 ＩA ＝｛Ｖ1 （Ｖ0 −Ｖ2 ）＋ｒＶ0 （Ｖ2 −Ｖ1 ）｝
Ｓ／〔Ｖ1 Ｖ2 ｛Ｖ0 −Ｖ2 ＋ｒ（Ｖ2 −Ｖ1 ）｝〕 ここで、１次側電源の電圧Ｖ0 を２４０〔Ｖ〕、負荷１
６の定格電圧Ｖ1 を１００〔Ｖ〕、負荷１８の定格電圧
Ｖ2 を２００〔Ｖ〕、単巻変圧器の自己容量Ｓを１００
０〔ＶＡ〕とすると、上記Ｉ0 、ＩB 、ＩA 、Ｌは次の
ようになる。 Ｉ0 ＝５０／（２＋５ｒ）〔Ａ〕 ＩB ＝（１０−６０ｒ）／（２＋５ｒ）〔Ａ〕 ＩA ＝（１０＋６０ｒ）／（２＋５ｒ）〔Ａ〕 Ｌ＝１２／（２＋５ｒ）〔ＫＶＡ〕 また、０≦ｒ≦１におけるＩ0 、ＩA 、ＩB 、Ｌの変化
を表すと、表１のようになる。
【００２５】
【表１】
【００２６】表１から理解されるように、自己容量Ｓを
最大限に利用した場合、Ｉ0 は最大２５〔Ａ〕（全て２
００〔Ｖ〕負荷としたとき）、ＩA は最大１０〔Ａ〕
（全て１００〔Ｖ〕負荷としたとき）、ＩB は最大７．
１〔Ａ〕（全て１００〔Ｖ〕負荷としたとき）となる。
最大限に利用した場合、Ｉ0 は最大２５〔Ａ〕（全て２
００〔Ｖ〕負荷としたとき）、ＩA は最大１０〔Ａ〕
（全て１００〔Ｖ〕負荷としたとき）、ＩB は最大７．
１〔Ａ〕（全て１００〔Ｖ〕負荷としたとき）となる。
【００２７】したがって、コイルＡ、Ｂ、Ｃの許容電流
は、 コイルＡ・・・・・１０〔Ａ〕 コイルＢ・・・・・７．１〔Ａ〕 コイルＣ・・・・・２５〔Ａ〕 となる。なお、コイルＣは、巻線１０の第１の接点１２
とタップＴ2 との間の部分である。
は、 コイルＡ・・・・・１０〔Ａ〕 コイルＢ・・・・・７．１〔Ａ〕 コイルＣ・・・・・２５〔Ａ〕 となる。なお、コイルＣは、巻線１０の第１の接点１２
とタップＴ2 との間の部分である。
【００２８】以上のことから、単巻変圧器のコイルＣを
保護するための第１の接点１２の第１の所定電流（定格
電流）を２５〔Ａ〕以下に設定すればよい。また、電流
ＩA、ＩB は表１より理解されるように、一方だけが過
電流になることはないので、コイルＡ，Ｂを保護するた
めの第２の接点１４の第２の所定電流（定格電流）を１
０〔Ａ〕以下に設定すればよい。
保護するための第１の接点１２の第１の所定電流（定格
電流）を２５〔Ａ〕以下に設定すればよい。また、電流
ＩA、ＩB は表１より理解されるように、一方だけが過
電流になることはないので、コイルＡ，Ｂを保護するた
めの第２の接点１４の第２の所定電流（定格電流）を１
０〔Ａ〕以下に設定すればよい。
【００２９】このように、本実施例の変圧分電盤２０
は、複数のタップを備えた１台の単巻変圧器を内蔵して
いるため、複数の電圧を同時に出力することができる。
また、単巻変圧器の保護を、各極の定格電流が異なる単
一の２極ブレーカを用いているため、単巻変圧器を更に
小型にすることができ、分電盤の小型化及び軽量化が可
能となる。
は、複数のタップを備えた１台の単巻変圧器を内蔵して
いるため、複数の電圧を同時に出力することができる。
また、単巻変圧器の保護を、各極の定格電流が異なる単
一の２極ブレーカを用いているため、単巻変圧器を更に
小型にすることができ、分電盤の小型化及び軽量化が可
能となる。
【００３０】なお、本実施例では、遮断動作容量の異な
る第１の接点１２と第２の接点１４を同一のブレーカ２
４に設けるように説明したが、これに限らず、第１の接
点１２と第２の接点１４をそれぞれ別のブレーカで構成
してもよい。
る第１の接点１２と第２の接点１４を同一のブレーカ２
４に設けるように説明したが、これに限らず、第１の接
点１２と第２の接点１４をそれぞれ別のブレーカで構成
してもよい。
【００３１】また、上記の変圧分電盤２０では、単巻変
圧器を用いる例について説明したが、通常の変圧器を用
いてもよい。これによって、変圧分電盤への送電電圧を
負荷の定格電圧に拘らず高くすることができ、変圧分電
盤への送電効率の向上、送電設備の資材コストの低減を
図ることができる。
圧器を用いる例について説明したが、通常の変圧器を用
いてもよい。これによって、変圧分電盤への送電電圧を
負荷の定格電圧に拘らず高くすることができ、変圧分電
盤への送電効率の向上、送電設備の資材コストの低減を
図ることができる。
【００３２】また、この単巻変圧器を保護するためのブ
レーカは１極ずつ別個に設けるようにしてもよい。
レーカは１極ずつ別個に設けるようにしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、分電盤
に変圧器を内蔵させているので、一般の負荷に用いられ
る電圧よりも高い低圧電圧での送電が可能となり送電効
率を向上させることができると共に送電路の資材コスト
の低減を図ることができる。また、単巻変圧器を用いる
ことにより変圧分電盤の小型化及び軽量化を図ることが
できる。
に変圧器を内蔵させているので、一般の負荷に用いられ
る電圧よりも高い低圧電圧での送電が可能となり送電効
率を向上させることができると共に送電路の資材コスト
の低減を図ることができる。また、単巻変圧器を用いる
ことにより変圧分電盤の小型化及び軽量化を図ることが
できる。
【００３４】これに加えて、請求項４の発明では、単巻
変圧器に第１の接点と第２の接点とを設けたので、単巻
変圧器の自己容量を小さくして小型にした場合において
も、負荷の過電流のみならず、単巻変圧器自身の保護を
も行うことができるという優れた効果が得られる。
変圧器に第１の接点と第２の接点とを設けたので、単巻
変圧器の自己容量を小さくして小型にした場合において
も、負荷の過電流のみならず、単巻変圧器自身の保護を
も行うことができるという優れた効果が得られる。
【図１】本発明の実施例を示す配線図である。
【図２】本発明の実施例を示す回路図である。
【図３】本発明の実施例の単巻変圧器を示す回路図であ
る。
る。
１０ 巻線 １２ 第１の接点 １４ 第２の接点
Claims (4)
- 【請求項１】 商用電力の電圧より高い電圧の電力を伝
送する幹線に接続されると共に伝送された電力を商用電
力の電圧に降圧させる変圧器と、 前記変圧器により降圧された電力を定格電圧が異なる複
数の負荷に分岐する分岐部と、 を内蔵した変圧分電盤。 - 【請求項２】 前記変圧器は、単巻変圧器である請求項
１の変圧分電盤。 - 【請求項３】 前記変圧器は、複数のタップを有しかつ
両端が前記幹線に接続される単一の巻線を備え、該タッ
プの各々から同時に異なる電圧を出力する単巻変圧器で
ある請求項１の変圧分電盤。 - 【請求項４】 複数のタップを有しかつ両端が１次側電
源に接続される単一の巻線を備え、該タップの各々に定
格電圧が異なる負荷が接続される単巻変圧器を備えた変
圧分電盤において、 一次側電源と単一の巻線の定格電圧が最大の負荷が接続
されるタップ側の端部との間に所定の電流が通電された
ときに遮断動作する第１の接点を設けると共に、一次側
電源と単一の巻線の定格電圧が最小の負荷が接続される
タップ側の端部との間に該定格電圧が最小の負荷と並列
でかつ単一の巻線と直列に前記所定の電流より小さい電
流が通電されたときに遮断動作する第２の接点を設けた
ことを特徴とする変圧分電盤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6051744A JPH07264777A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 変圧分電盤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6051744A JPH07264777A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 変圧分電盤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07264777A true JPH07264777A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12895440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6051744A Pending JPH07264777A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 変圧分電盤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07264777A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100712793B1 (ko) * | 2004-09-17 | 2007-05-02 | (주)대경일렉 | 절전용 전력 조절 장치 |
| GB2477327A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-03 | C & C Marshall Ltd | Domestic voltage reduction device |
| JP2011228102A (ja) * | 2010-04-19 | 2011-11-10 | Inaba Electric Work Co Ltd | 道路灯 |
| JP2020058139A (ja) * | 2018-10-02 | 2020-04-09 | 株式会社大林組 | 電灯用分電盤 |
| JP2021175274A (ja) * | 2020-04-24 | 2021-11-01 | 株式会社ダイヘン | 負荷時タップ切換器及び電圧調整装置 |
-
1994
- 1994-03-23 JP JP6051744A patent/JPH07264777A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100712793B1 (ko) * | 2004-09-17 | 2007-05-02 | (주)대경일렉 | 절전용 전력 조절 장치 |
| GB2477327A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-03 | C & C Marshall Ltd | Domestic voltage reduction device |
| GB2494961B (en) * | 2010-01-29 | 2014-08-27 | C & C Marshall Ltd | Voltage control apparatus |
| JP2011228102A (ja) * | 2010-04-19 | 2011-11-10 | Inaba Electric Work Co Ltd | 道路灯 |
| JP2020058139A (ja) * | 2018-10-02 | 2020-04-09 | 株式会社大林組 | 電灯用分電盤 |
| JP2021175274A (ja) * | 2020-04-24 | 2021-11-01 | 株式会社ダイヘン | 負荷時タップ切換器及び電圧調整装置 |
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