JPS6127159Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は高圧配電線の電圧を負荷電流の変動に
拘らず略一定値に近く維持するための複数のコン
デンサ及びその各個に直列に接続される高調波電
流抑制用リアクトルを具備する装置の改良に関す
る。

従来一般の高圧架空配電線路においては、最小
負荷時と最大負荷時の電流が相違するためそれに
よる電圧降下の相違により線路の末端では大きい
電圧の変動がある。これを補償するため従来最も
普通に用いられている方式は変電所に負荷時タツ
プ切換変圧器を設備するだけにして重負荷時にそ
の出力電圧を高くする方式、又はそのほかに配電
線に順次分散された負荷のうちの１個所若しくは
数個所の直後に自動タツプ切換式の単巻変圧器を
接続してここで昇圧分の一部を分担する方式であ
る。しかし前者の方式では線路末端での電圧変動
を小さくするためには上記変電所の変圧器の昇圧
を極めて大きくする必要があるので、それに伴う
種々の難点を生じ、また後者の方式では上記単巻
変圧器を含む自動電圧調整器を設置するための費
用が過大になり実用に適しない欠点がある。以上
述べた不都合の起る根本原因は線路のインダクタ
ンスが大きいことに存し、従つてたとえ負荷が純
抵抗性に調整されていたとしても上記の欠点を免
れることはできない。

そこでこの点を改良するため、最近上記単巻変
圧器の代りに、コンデンサを具備する力率改善装
置を任意適当な負荷の分岐点において線路に並列
に接続する方式が採用される気運にある。この方
式では上記コンデンサの取る進相電流は負荷に遅
相電流がある場合それを相殺すると共に、更に残
余の進相電流は負荷電流の線路リアクタンスによ
る電圧降下を補償する作用をする。然るにこの場
合負荷の力率又は負荷電流の大小等には可成り大
きい変動があるので、それに応じて上記コンデン
サの値も可成り大幅に変化させることが必要であ
る。

第１図は上記の要求を満たし且つ本考案の要旨
を取入れた１つの基本的回路構成を示す。同図に
おいて、前記の進相用コンデンサとして複数のコ
ンデンサC₁，C₂……Ｃ_oが設けられ、その各個は
夫々独立のスイツチS₁，S₂……Ｓ_oを直列に経て
後互に並列に接続されてプツシング端子Ｄを介し
て線路へ接続される。端子Ｄにはまた制御用変圧
器Ｔ_rを介してその低圧二次側に自動制御装置Ｘ
が接続され、この装置は線路電圧の変動に応じて
これを自動的に修正して該電圧を略一定値に近く
保持する作用をする。即ち装置Ｘの出力信号は上
記スイツチS₁，S₂……Ｓ_oの各個へ与えられ、こ
れら各スイツチの開閉を選択的に制御してコンデ
ンサC₁，C₂……Ｃ_oのうちの何れを線路に投入す
るかのその数又は組合せを決定し、それにより線
路電圧を結局略一定値に保持するようにする。こ
れらコンデンサの各静電容量値は相等しいものに
してもよいし、又はＣ、2C、3C、4C……の関
係、若しくはＣ、2C、4C、8C……の関係にして
もよい。

コンデンサC₁，C₂……Ｃ_oの各個と直列に夫々
リアクトルL₁，L₂……Ｌ_oが接続される。その目
的は高調波電流を抑制し、電圧波形のひずみを伴
う負荷が存在する場合上記コンデンサに流れ易い
高調波電流により負荷端子の電圧ひずみが拡大す
ることを防止し、また各段コンデンサの投入時に
過大な突入電流が流れることを防止することにあ
る。

本考案の１つの特徴は上記直列リアクトル
L₁，L₂……Ｌ_oの全部を共通同一のケースＭ内に
収納し、且つこのケースＭを含み上記した各コン
デンサC₁，C₂……Ｃ_o及び各スイツチS₁，S₂……
Ｓ_o、その他各部品の全部を共通１個の外箱１内
に収納し、それにより直列リアクトルを有する配
電線自動電圧調整用並列コンデンサ装置を１個の
コンパクトな装置として構成するものである。但
しそのうち制御装置Ｘのような低圧部品だけは必
ずしも外箱１内に入れて高圧的に保護する必要が
ないので、外箱１の外面に付着して取付けてもよ
い。

複数のリアクトルL₁，L₂……Ｌ_oを共通同一の
ケースＭ内に収納することにより、これらを通例
に従つて各別のケース内に収納して並置した場合
と比較して、油入冷却式の場合でもまた乾式気中
冷却式の場合でも隣接リアクトル素子間の相互離
隔距離を相互間の絶縁を確保しながら小さくでき
るから直列リアクトルの全体を小形化する効果が
あるばかりでなく、全装置中の主たる損失発熱源
となるこれら直列リアクトルの冷却効果について
も、ケースを別々にする場合と比較して、共通の
油又は空気で冷却するから局部的過熱の部分をな
くし、従つて冷却効果を良好にすることができ
る。即ちコンデンサC₁〜Ｃ_oの各個の静電容量値
に相違がある場合それに直列のリアクトルL₁〜
Ｌ_oの各電力負担も自ら相違し従つてその各発熱
量にも相違があるが、冷却油又は空気がそれらに
共通であれば各リアクトルの温度上昇が平均化す
る傾向にあり、またスイツチS₁〜Ｓ_oの選択的投
入によりリアクトルL₁〜Ｌ_oのうち何れかの１個
又は複数個が遊休状態にある場合その発熱量はゼ
ロであるから冷却油又は空気の共用化により作動
中のリアクトルの温度上昇が比較的低値に止どま
る効果がある。

本考案の他の重要な特徴は第１図に示すように
配電線からの入力端子Ｄに先ずリアクトルL₁〜
Ｌ_oを、スイツチS₁〜Ｓ_o及びコンデンサC₁〜Ｃ_o
より先に接続する点にある。それによりリアクト
ルL₁〜Ｌ_oの電源側端子を共通のケースＭ内にお
いて互に接続し、ケースＭを貫通する電源側プツ
シング端子としては唯１個の同端子Ｍ_dを設ける
だけでよく、従つてケースＭの構造を簡単化し且
し小形化することができる。

第２図は第１図に電気的接続図として概略的に
示された装置を三相式製品として具体化した場合
の立体的配置図である。外箱１は底面架台２とそ
の四隅に立てられた各支柱３とその各上端を連結
する四辺頂材４を有し、四周側面は各側板５で閉
塞され、上面に頂板６が被着される。頂板６には
これを貫通して三相用として３個の端子用プツシ
ングＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wが取付けられる。この装置は
第１図におけるｎ＝４として示され、コンデンサ
C₁〜C₄は各別のケース内に収められ、底面架台
２上に前後に並べて載置される。その右側に前記
の全リアクトルL₁〜L₄を収納した前後に長いケ
ースＭが同じく架台２上に載置される。各コンデ
ンサC₁〜C₄の上面には三相用として各３個のプ
ツシング端子が設けられるが、リアクトルケース
Ｍの上面にはこのケース内に三相用リアクトルが
４個収納されるので、第１図も参照して右側に第
１図の端子Ｍ_dに該当する三相用３個のプツシン
グ端子が配列し左側に３×４＝12個のプツシング
端子が配列して設けられる。ケースＭの背後に制
御用変圧器Ｔ_rが設けられるが、これは比較的小
形であるので、その下に台枠７が設けられてその
上に載置される。コンデンサC₁〜C₄の左側に自
動制御装置Ｘが同じく架台２上に前後に長い形を
して載置される。但しこの装置Ｘは場合によつて
は側板５の外に出してこれに付着して取付けても
よい。

左右の支柱３の途中でその間を連結する横棒８
が前後面に設けられ、この前後の横棒８間にはま
たその間を連結する適当数の渡し棒が設けられ、
それにより外箱１内の適当な高さの位置に中間架
台が形成される。４個のスイツチS₁〜S₄は各々別
個のケース内に収納され、上記中間架台上に前後
に配列して載置される。この各スイツチは三相式
であるので、その側面に上下各々３個づつのプツ
シング端子が突設される。このように全体の部品
を外箱１内において立体的に配置することにより
全装置は益々小形にできるようになる。

第２図示装置の電気的結線は第１図に示す通り
であり、Ｄ_u，Ｄ_v，Ｄ_wの各個が第１図示のＤか
ら下への結線と同様に外箱内へ結線される。例え
ばＤ_uの外箱内端子はケースＭの上面右側最手前
の端子へ接続され、それに対応する左側４個の端
子はスイツチS₁〜S₄の各上側最手前端子へ接続さ
れ、その各下側最手前端子はコンデンサC₁〜C₄
の各上面最左端子へ夫々接続される。Ｄ_v，Ｄ_wに
ついてもそれから下への接続は上記と同様であ
る。またＤ_u，Ｄ_v，Ｄ_wからＴ_rとＸへの接続も第
１図示と同じであるが、変圧器Ｔ_rは三相配電線
の何れか二線間の電圧を検出すればよいのでＴ_r
は１個だけ設けられ、その２個の一次端子はＤ
_u，Ｄ_v，Ｄ_wのうちの任意の２個へ接続される。

第３図に示す本考案の他の実施例は全部の直列
リアクトルL₁，L₂……Ｌ_oと共に更に制御用変圧
器Ｔ_rをも含めてすべて共通１個のケースＮ内に
収納するものである。この場合、変圧器Ｔ_rの一
次端子もリアクトルL₁〜Ｌ_oの各電源側端子と一
緒にケースＮ内で結ばれるので、ケースＮを貫通
する電源側プツシングは唯１個の同端子Ｎ_dだけ
でよく変圧器Ｔ_r用の特設が省略され、その分だ
けケースＮの構造が簡単になる。また、コンデン
サC₁〜Ｃ_oの静電容量が互に異なる場合にはそれ
と直列の各リアクトルL₁〜Ｌ_oの電力容量もそれ
に応じて相違することになり、従つてその外形的
大きさも自ら相違することになる。そこで或る場
合には小容量リアクトルのあり余つた上部空間に
制御電源用変圧器Ｔ_rを入れ込むことも可能にな
り、するとケースＮ内の空間の利用率が著しく向
上する。従つて変圧器Ｔ_rをリアクトルL₁〜Ｌ_oと
一緒に同一のケースＮ内に収納することにより、
変圧器Ｔ_r専用のケースを省略してそのため外箱
内空間の節約ができるばかりでなく、変圧器Ｔ_r
の電源側プツシング端子を省略し、且つケースＮ
内の各素子の配置を適正化して益々空間の利用率
を良くし、それに伴つて装置全体の小形化が一層
容易に達成される。本考案の装置は主として電柱
上に設置して使用するものであるので、この場合
装置を少しでも小形化できることは実用上特に重
要な意義を有するものである。

第４図は第３図に電気接続図で示した装置を実
施化した場合の立体的配置の１例を示す図面であ
り、これを第２図と比較すれば、同図における変
圧器Ｔ_rとその台枠７が消去され、リアクトルケ
ースＭの代りにそれより長いケースＮが設置され
ている。ケースＮの中に変圧器Ｔ_rも内蔵されて
いるので、その二次端子がケースＮの上面右向う
側に現われている。その一次端子は前述のように
ケースＮの内部で三相リアクトルの何れかの二相
の電源側端子へ接続されているので、ケースＮの
上面右側手前には第２図と同様に３個の電源側プ
ツシング端子があるだけである。またケースＮの
上面左側のプツシング端子は第２図のケースＭと
同じく12個である。その他の点については第２図
と同じである。

変型として、上記制御電源用変圧器Ｔ_rとは別
に線路電圧を精密に測定するための計器用変圧器
を特設してこれを同じ外箱１内に収納してもよ
い。この場合、この変圧器を第１図と同様にリア
クトルケースＭとは別個に独自のケースに入れて
設置してもよく、又は第３図と同様にリアクトル
との共通ケースＮの中に入れ込むようにしてもよ
い。

また、リアクトルケースＭ又はＮの外面に直
接、又は導油管を通じて外箱１の外面に放熱器を
取付けその中にケースＭ，Ｎ内の油を導入して冷
却を良くするようにしてもよい。この場合にもリ
アクトルL₁〜Ｌ_o又は更に変圧器Ｔ_r等を含むケー
スをすべて共用化することにより、これらを別々
のケースにする場合と比較して、放熱器の数及び
配置を各リアクトル等の数又は配置などには関係
なく全体として適当な冷却効果が得られるように
選定できる利点がある。なおまた、第２図又は第
４図では外箱１の四周側面を全部閉塞するものと
したが、変型として、側面の適当な高さまでの下
部を開放してそれより上の部分だけに側板５を取
付け、それにより外箱１内の通風を良くして冷却
効果を大きくするようにしてもよい。この場合、
開放部の高さはそれより上の側板５が外箱内諸部
品の高圧端子の部分を充分良く隠蔽する程度に低
くなければならない。

更にまた、本考案の装置を前述のように電柱上
に設置すればプツシングＤが高圧配電線と近接し
て配置されるので、その間の接続が簡単である
が、場合に応じては本装置を地上に設置してこれ
と配電線との間を高圧ケーブルで結ぶようにして
もよい。この場合にはプツシングＤを省略して上
記高圧ケーブルを直接外箱内へ導入してその導体
端部を外箱内の適当な高圧部品の端子へ接続する
ようにしてもよい。

本考案によれば、配電線電圧を負荷電流の変動
に拘らず略一定値に保持するための複数のコンデ
ンサ及びその各個に直列の高調波電流抑制用リア
クトルを含む所要の部品を共通１個の外箱に収納
保持すると共に、その中の上記リアクトルの全部
を又は更に制御用変圧器等をも含めてすべて共通
同一のケース内に収納し、且つ上記リアクトルを
上記コンデンサ等より先に配電線へ接続する構成
を採用することにより装置全体を小形に作ること
ができるので、本装置を電柱上に設置することを
容易に可能にし、また小形化のため製作費を安価
にし、且つ高圧部品がすべて外箱内に被覆されて
いることの故に安全性が高く、鳥獣類の接触によ
る被害を少なくできる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による装置の概要図、第２図は
それを具体化した場合の立体的配置を示す斜視
図、第３図及び第４図は夫々第１図及び第２図の
１部を変型した夫々概要図及び斜視図である。 C₁，C₂…Ｃ_o……コンデンサ、L₁，L₂…Ｌ_o…
…直列リアクトル、S₁，S₂…Ｓ_o……スイツチ、
Ｘ……自動制御装置、Ｔ_r……制御電源用変圧
器、Ｄ_u，Ｄ_v，Ｄ_w……三相端子用プツシング、
Ｍ……リアクトルケース、Ｎ……リアクトルとＴ
_rのケース、Ｍ_d，Ｎ_d……電源側プツシング端
子、１……外箱、２……底面架台、３……支柱、
４……四辺頂材、５……四周側板、６……頂板、
７……台枠、８……中間架台用横棒。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 高圧配電線に各々独立して並列に接続される
   複数のコンデンサと、その各コンデンサに直列
   に接続される高調波電流抑制用の各リアクトル
   と、上記独立並列接続のため各コンデンサ及び
   リアクトルに直列に接続される各スイツチと、
   これら複数のスイツチの開閉を配電線の電圧値
   に応じて選択的に制御して該電圧値を略一定に
   近く保持するようにする自動制御装置と、この
   制御装置の電源用変圧器とを具備し、上記直列
   リアクトルの全部が共通同一のケース内に収納
   され、且つ配電線から上記のコンデンサとリア
   クトルとスイツチへの接続の順序を該リアクト
   ルが最初に配電線へ接続されるようにすること
   により上記リアクトルケースの電源側端子を配
   電線の各線毎に上記複数のリアクトルに共通に
   各１個づつだけとし、更に上記各部品の全部が
   １個の外箱内に収納されるか又はそのうち１部
   の低圧部品だけが該外箱の外面に付着して取付
   けられその他の全部が該外箱内に収納された配
   電線自動電圧調整用並列コンデンサ装置。 (2) 上記(1)項に記載の通りにして且つ、上記自動
   制御装置の電源用変圧器が上記直列リアクトル
   の全部を収納するケース内に収納された配電線
   自動電圧調整用並列コンデンサ装置。