JP2007295754A - Power distribution system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、三相4線式交流電源を複数の負荷に配電を行う配電システムに関するものである。 The present invention relates to a power distribution system that distributes a three-phase four-wire AC power source to a plurality of loads.
従来、三相4線式交流電源を複数の負荷に配電を行う配電システムとして、特開平11−32437号公報に記載されるように、三相4線式の交流電圧分電盤に入力しその分電盤から複数の単相式負荷に対し配電を行う配電システムが知られている。この配電システムは、不平衡な負荷によって不平衡電流が生じた場合に、負荷と分電盤との間に設けられた分電変圧器によって電圧平衡を保とうとするものである。
しかしながら、配電システムにあっては、分電盤の出力側に多数の負荷がある場合、それに応じて多数の分電変圧器が必要となり、システムの設置コストが高いものとなる。また、分電盤の出力側に多数の負荷が接続される場合、分電変圧器がない場合には不平衡電流の発生に耐え得るように出力配線などに定格の大きい配線を用いる必要がある。その際、配線距離が長くなるような大型施設の配電にあっては配線のコスト高も大きなものとなる。 However, in the power distribution system, when there are a large number of loads on the output side of the distribution board, a large number of distribution transformers are required accordingly, and the installation cost of the system becomes high. Also, when a large number of loads are connected to the output side of the distribution board, if there is no distribution transformer, it is necessary to use a highly rated wiring for the output wiring so that it can withstand the generation of unbalanced current . At that time, in the case of power distribution in a large facility where the wiring distance becomes long, the cost of wiring becomes large.
そこで本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、多数の負荷に配電を行いながら低コストで不平衡電流の発生を防止できる配電システムを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a technical problem, and an object thereof is to provide a power distribution system capable of preventing generation of an unbalanced current at low cost while performing power distribution to a large number of loads. To do.
すなわち、本発明に係る配電システムは、三相4線式交流電力を幹線を通じて分電盤に入力しその分電盤から複数の単相式負荷に対し配電を行う配電システムにおいて、前記分電盤内に設けられ、三相4線における各相の配線を同時に遮断する回路遮断手段と、前記回路遮断手段の出力側に接続される三相4線式の出力配線と、前記出力配線に接続され、三相4線式の出力配線を前記単相式負荷に接続される単相2線式の第二出力配線に分岐させる分岐器とを備えて構成される。 That is, the distribution system according to the present invention is a distribution system in which three-phase four-wire AC power is input to a distribution board through a trunk line, and distribution is performed from the distribution panel to a plurality of single-phase loads. A circuit blocking means for simultaneously blocking the wiring of each phase in the three-phase four-wire, a three-phase four-wire output wiring connected to the output side of the circuit blocking means, and the output wiring. And a branching device for branching the three-phase four-wire output wiring to the single-phase two-wire second output wiring connected to the single-phase load.
この発明によれば、三相4線における各相の配線を同時に遮断する回路遮断手段を設けることにより、三相4線式の配線回路を遮断する場合に各相の配線が同時に遮断される。このため、三相4線式の幹線及び出力配線に不平衡電流が流れることを防止することができる。従って、三相4線式の幹線及び出力配線を構成する配線として細いものを用いることができ、配線コストの低減が図れる。 According to the present invention, by providing the circuit interrupting means for simultaneously interrupting the wiring of each phase in the three-phase four-wire, the wiring of each phase is simultaneously interrupted when the three-phase four-wire wiring circuit is interrupted. For this reason, it is possible to prevent an unbalanced current from flowing through the three-phase four-wire main line and the output wiring. Therefore, a thin wire can be used as the wiring constituting the three-phase four-wire main line and the output wiring, and the wiring cost can be reduced.
また本発明に係る配電システムにおいて、前記回路遮断手段は、前記単相式負荷に所定以上の電流が流れることにより配電回路を遮断する遮断器であることが好ましい。 Moreover, in the power distribution system according to the present invention, it is preferable that the circuit interrupting means is a circuit breaker that interrupts the power distribution circuit when a predetermined current or more flows through the single-phase load.
この発明によれば、単相式負荷に過電流が流れることにより配電回路を遮断する遮断器を設けることにより、単相式負荷に過電流が流れた場合に各相の配線が同時に遮断される。このため、三相4線式の幹線及び出力配線に不平衡電流が流れることを防止できる。従って、三相4線式の幹線及び出力配線を構成する配線として細いものを用いることができ、配線コストの低減が図れる。 According to the present invention, by providing a circuit breaker that interrupts the power distribution circuit when an overcurrent flows through a single-phase load, the wiring of each phase is simultaneously interrupted when an overcurrent flows through the single-phase load. . Therefore, it is possible to prevent an unbalanced current from flowing through the three-phase four-wire main line and the output wiring. Therefore, a thin wire can be used as the wiring constituting the three-phase four-wire main line and the output wiring, and the wiring cost can be reduced.
また本発明に係る配電システムにおいて、前記回路遮断手段は、三相4線式における各相の配線を任意に開閉可能とする開閉器であることが好ましい。 In the power distribution system according to the present invention, it is preferable that the circuit breaker is a switch that can arbitrarily open and close the wiring of each phase in the three-phase four-wire system.
この発明によれば、三相4線式における各相の配線を任意に開閉可能とする開閉器を設けることにより、単相式負荷の電源オンオフを任意に行うことができる。また、この場合、各相の配線を同時に開閉するため、三相4線式の幹線及び出力配線に不平衡電流が流れることを防止できる。 According to the present invention, it is possible to arbitrarily turn on / off a single-phase load by providing a switch that can arbitrarily open and close the wiring of each phase in the three-phase four-wire system. In this case, since the wirings of the respective phases are simultaneously opened and closed, it is possible to prevent an unbalanced current from flowing through the three-phase four-wire main line and the output wiring.
また本発明に係る配電システムにおいて、前記回路遮断手段は、前記単相式負荷に所定以上の電流が流れることにより配電回路を遮断する遮断器及び三相4線式における各相の配線を任意に開閉可能とする開閉器を備えることが好ましい。 Further, in the power distribution system according to the present invention, the circuit breaker may arbitrarily connect a circuit breaker that breaks the power distribution circuit when a current exceeding a predetermined value flows through the single-phase load and a wiring for each phase in the three-phase four-wire system. It is preferable to provide a switch that can be opened and closed.
この発明によれば、単相式負荷に過電流が流れることにより配電回路を遮断する遮断器及び三相4線式における各相の配線を任意に開閉可能とする開閉器を設けることにより、単相式負荷に過電流が流れた場合及び開閉器によって配線回路を遮断した場合、三相4線式の各相の配線が同時に遮断される。このため、いずれの場合であっても、三相4線式の幹線及び出力配線に不平衡電流が流れることを防止できる。従って、三相4線式の幹線及び出力配線を構成する配線として細いものを用いることができ、配線コストの低減が図れる。 According to the present invention, by providing a circuit breaker that shuts off the power distribution circuit when an overcurrent flows through the single-phase load and a switch that can arbitrarily open and close the wiring of each phase in the three-phase four-wire system, When an overcurrent flows through the phase load or when the wiring circuit is interrupted by the switch, the wiring of each phase of the three-phase four-wire system is simultaneously interrupted. For this reason, in any case, it is possible to prevent an unbalanced current from flowing through the three-phase four-wire main line and the output wiring. Therefore, a thin wire can be used as the wiring constituting the three-phase four-wire main line and the output wiring, and the wiring cost can be reduced.
また本発明に係る配電システムにおいて、前記回路遮断手段の出力側に遮断器及び開閉器が設けられていないことが好ましい。 In the power distribution system according to the present invention, it is preferable that a circuit breaker and a switch are not provided on the output side of the circuit breaker.
この発明によれば、回路遮断手段の出力側に遮断器及び開閉器が設けられていないことにより、その遮断器及び開閉器の動作によって出力配線に不平衡電流が発生することを防止できる。 According to this invention, since the circuit breaker and the switch are not provided on the output side of the circuit breaker, it is possible to prevent an unbalanced current from being generated in the output wiring due to the operation of the circuit breaker and the switch.
また本発明に係る配電システムにおいて、前記単相式負荷は、その動作をオンオフさせるスイッチを備えていないものであることが好ましい。 In the power distribution system according to the present invention, it is preferable that the single-phase load is not provided with a switch for turning on / off the operation thereof.
この発明によれば、単相式負荷として動作をオンオフさせるスイッチを備えていないものを用いることにより、動作スイッチのオンオフによって出力配線に不平衡電流が発生することを防止できる。 According to the present invention, by using a single-phase load that does not include a switch for turning on / off the operation, it is possible to prevent an unbalanced current from being generated in the output wiring due to the on / off of the operation switch.
また本発明に係る配電システムにおいて、前記単相式負荷は、店舗に設置される照明器具であることが好ましい。 Moreover, the power distribution system which concerns on this invention WHEREIN: It is preferable that the said single phase type load is a lighting fixture installed in a store.
この発明よれば、負荷が同時にオンオフして用いられることが主であるため、本願の配電システムの配電対象物として最適である。 According to the present invention, the load is mainly used while being turned on and off at the same time, so that it is optimal as a power distribution object of the power distribution system of the present application.
本発明によれば、多数の負荷に配電を行いながら低コストで不平衡電流の発生を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent generation of an unbalanced current at low cost while distributing power to a large number of loads.
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は本発明の実施形態に係る配電システムにおける回路概要図である。 FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a power distribution system according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態に係る配電システムは、低電圧配電盤1から供給される 三相4線式交流電力を分電盤3に入力し、その分電盤3から複数の単相式の負荷4に対し配電を行うシステムである。低電圧配電盤1は、三相4線式の交流電力を供給する電力供給手段であり、内部に過電流により配線を遮断するブレーカ11を備えている。低電圧配電盤1の出力側には、幹線2が接続されている。幹線2は、低電圧配電盤1から供給される三相4線式交流電力を分電盤3に送電する配線であり、三相4線式のR相、S相、T相、N相の四つの配線により構成されている。
As shown in FIG. 1, the power distribution system according to the present embodiment inputs three-phase four-wire AC power supplied from a low-voltage switchboard 1 to a distribution board 3, and the plurality of single-phases from the distribution board 3. In this system, power is distributed to the
分電盤3は、三相4線式の交流電力を複数の出力系統に分けて配電するものであり、出力側に複数の三相4線式の出力配線5を接続している。この分電盤3は、例えば、第一配線31、第二配線32を備えて構成される。第一配線31及び第二配線32は、三相4線式の配線であって、R相、S相、T相、N相の四つの配線により構成されている。幹線2が第一配線31に接続され、第一配線31から複数の第二配線32が分岐するように接続されている。図1では、第一配線31に一つの第二配線32が接続されているように示されているが、説明の便宜上、他の第二配線32の図示を省略したものである。第二配線32からは複数の出力配線5が分岐するように接続されている。
The distribution board 3 divides and distributes three-phase four-wire AC power into a plurality of output systems, and a plurality of three-phase four-
このように、分電盤3において、幹線2、第一配線31、第二配線32、出力配線5において順次配線を分岐させることにより、一つの幹線2から多数の出力配線5に分岐させることができる。
As described above, in the distribution board 3, the
分電盤3には、電源スイッチ33、ブレーカ34が設置されている。電源スイッチ33は、出力配線5の出力側に接続される負荷4の電源オンオフを行うための開閉器であり、手動などにより任意に開閉可能となっている。この電源スイッチ33は、分電盤3内における三相4線式における各相の配線を同時に遮断する回路遮断手段として機能する。この電源スイッチ33は、例えば第一配線31と第二配線32の間に設けられ、第二配線32に送電される三相4線式における各相の配線を同時に開閉する。
The distribution board 3 is provided with a
ブレーカ34は、負荷4に所定以上の電流が流れた場合に配線回路を遮断する遮断器として機能するものであり、例えば出力配線5に設置される。出力配線5は、三相4線式の配線であって、R相、S相、T相、N相の四つの配線により構成されている。ブレーカ34は、各出力配線5に対し一つずつ設置されており、出力配線5に接続されるいずれかの負荷4に所定電流以上の過電流が流れた場合に出力配線5の各相の配線を同時に遮断する。
The
出力配線5の出力側には、分岐器6が接続されている。分岐器6は、三相4線式の出力配線5を単相2線式の第二出力配線7に分岐させるものである。分岐器6に入力された出力配線5は、R相とN相、S相とN相、T相とN相の三つの組み合わせからなる単相2線の第二出力配線7に分岐される。第二出力配線7には、それぞれ負荷4が接続されている。負荷4は、例えば単相2線の電力により作動する電気機器である。
A
この負荷4としては、その動作をオフオフさせるスイッチを備えていないものが好ましい。例えば、負荷4としては、蛍光灯などの照明器具が該当する。照明器具などの動作をオフオフさせるスイッチを備えていないものを負荷4とすることにより、スイッチオンオフにより出力配線5において不平衡電流が生ずることを防止できる。
The
この配電システムにおいて、三相4線の出力配線の遮断を行うブレーカ34の出力側には、他の遮断器及び開閉器が設けられていない。このため、ブレーカ34の出力側で遮断器及び開閉器が動作して出力配線5に不平衡電流が発生することがない。
In this power distribution system, no other circuit breaker and switch are provided on the output side of the
次に、本実施形態に係る配電システムの動作について説明する。 Next, the operation of the power distribution system according to this embodiment will be described.
図1において、低電圧配電盤1から幹線2を通じて三相4線式の交流電力が送電され、分電盤3に入力される。この交流電力は、分電盤3内で三相4線の第一配線31に入力される。このとき、電源スイッチ33がオンであり導通状態となっている場合には、交流電力は、電源スイッチ33を通じて第二配線32に送電される。
In FIG. 1, three-phase four-wire AC power is transmitted from a low voltage switchboard 1 through a
そして、交流電力は、ブレーカ34、出力配線5を通じて分岐器6に送電される。そして、交流電力は、三相4線の出力配線5から単相2線の第二出力配線7に分岐されて負荷4に配電される。
Then, the AC power is transmitted to the branching
このように交流電力が負荷4に供給された状態において電源スイッチ33がオフされた場合には、電源スイッチ33の出力側に設置される負荷4への電力供給が停止される。このとき、電源スイッチ33のオフ動作により、分電盤3内の三相4線における各相の配線が同時に遮断される。このため、電源スイッチ33のオフ動作によって三相4線式の幹線2及び出力配線5に不平衡電流が流れることが防止され、配電における電圧降下量が小さくなる。従って、三相4線式の幹線2及び出力配線5を構成する配線として細いものを用いることができ、配電システムにおける配線コストの低減が図れる。
As described above, when the
また、交流電力が負荷4に供給された状態において、負荷4に漏電などによって所定電流以上の過電流が流れた場合には、ブレーカ34が遮断動作し、出力配線5が遮断されてブレーカ34の出力側に設置される負荷4への電力供給が停止される。このとき、ブレーカ34の遮断動作により、分電盤3内の三相4線における各相の配線が同時に遮断される。このため、ブレーカ34の遮断動作によって三相4線式の幹線2及び出力配線5に不平衡電流が流れることが防止され、配電における電圧降下量が小さくなる。従って、三相4線式の幹線2及び出力配線5を構成する配線として細いものを用いることができ、配電システムにおける配線コストの低減が図れる。
Further, in the state where AC power is supplied to the
次に本実施形態に係る配電システムの低コスト化について詳説する。 Next, cost reduction of the power distribution system according to the present embodiment will be described in detail.
図2及び図3は、配電システムの比較例の回路概要図である。図2は、単相3線式交流電力を複数の単相式負荷に対し配電を行う配電システムの第一比較例を示している。図3は、三相4線式交流電力を複数の単相式負荷に対し配電を行う配電システムの第二比較例を示している。 2 and 3 are schematic circuit diagrams of a comparative example of the power distribution system. FIG. 2 shows a first comparative example of a power distribution system that distributes single-phase three-wire AC power to a plurality of single-phase loads. FIG. 3 shows a second comparative example of a power distribution system that distributes three-phase four-wire AC power to a plurality of single-phase loads.
図2に示すように、第一比較例の配電システムは、単相3線式交流電力を幹線101を通じて分電盤102に入力している。幹線101には、過電流の発生より回路遮断するブレーカ103が設置されている。分電盤102は、単相3線の配線から単相2線の出力配線104、105が引き出されている。出力配線104により、負荷106に送電が行われている。負荷106は、例えば200Vの照明器具である。出力配線105により、負荷107に送電が行われている。負荷107は、例えば100Vのコンセントである。出力配線105には、過電流により出力配線105を遮断するブレーカ108が設置されている。
As shown in FIG. 2, the power distribution system of the first comparative example inputs single-phase three-wire AC power to the
図3に示すように、第二比較例の配電システムは、三相4線式交流電力を幹線201を通じて分電盤202に入力している。幹線201には、過電流の発生より回路遮断するブレーカ203が設置されている。分電盤202は、三相4線の配線から単相2線の出力配線204、205が引き出されている。出力配線204により、負荷206に送電が行われている。負荷206は、例えば100Vの照明器具である。出力配線205により、負荷207に送電が行われている。負荷107は、例えば100Vのコンセントである。出力配線204には、過電流により出力配線204を遮断するブレーカ208が設置され、出力配線205には、過電流により出力配線205を遮断するブレーカ209が設置されている。
As shown in FIG. 3, the power distribution system of the second comparative example inputs three-phase four-wire AC power to the
図2の第一比較例及び図3の第二比較例にあっては、幹線101、201としてケーブルサイズの太いものを用いる必要があり、配線コストが高いものとなる。すなわち、負荷107や負荷207などに過電流が流れた場合、ブレーカ108やブレーカ208の作動により出力配線105、205が遮断される。このとき、幹線101、201に不平衡電流が流れることとなり、幹線101、102の配線ケーブルとして定格電流の大きいものを用いる必要があり、配線コストが高くなる。
In the first comparative example of FIG. 2 and the second comparative example of FIG. 3, it is necessary to use the
これに対し、図1の本実施形態に係る配電システムにおいては、負荷4に過電流が流れた場合、ブレーカ34の作動により出力配線5が遮断される。このとき、三相4線の出力配線5の全配線が同時に遮断されるため、出力配線5に不平衡電流が流れることがない。また、その際、幹線2にも不平衡電流が流れることもない。さらに、負荷4ごとにブレーカが設置されていないため、負荷4ごとのブレーカの作動により出力配線5に不平衡電流が流れることがない。このように、本実施形態に係る配線システムによれば、不平衡電流の発生が防止されているため、幹線2や出力配線5として定格電流の低い廉価なケーブルを用いることができ、配線コストを低くすることができる。
In contrast, in the power distribution system according to the present embodiment of FIG. 1, when an overcurrent flows through the
具体的な配線コストとしては、例えば60,000m2程度の商業施設において多数の照明器具などに配電を行う場合、本実施形態に係る配電システムは第一比較例に対し約20%の配線コストの低減が図れる。また、本実施形態に係る配電システムは、第二比較例に対し約35%の配線コストの低減が図れる。 As a specific wiring cost, for example, when power is distributed to a large number of lighting fixtures in a commercial facility of about 60,000 m 2 , the power distribution system according to this embodiment has a wiring cost of about 20% compared to the first comparative example. Reduction can be achieved. In addition, the power distribution system according to this embodiment can reduce the wiring cost by about 35% compared to the second comparative example.
以上のように、本実施形態に係る配電システムによれば、多数の負荷4に配電を行いながら低コストで不平衡電流の発生を防止できる。すなわち、三相4線における各相の配線を同時に遮断するブレーカ34、スイッチ33を設けることにより、三相4線式の配線回路を遮断する場合に各相の配線が同時に遮断される。このため、三相4線式の幹線2及び出力配線5に不平衡電流が流れることを防止することができ、三相4線式の幹線2及び出力配線5を構成する配線として細いものを用いることができる。従って、配線コストの低減が図れる。
As described above, according to the power distribution system according to the present embodiment, it is possible to prevent generation of an unbalanced current at a low cost while performing power distribution to a large number of
例えば、負荷4に過電流が流れた場合には、ブレーカ34により出力配線5の各相の配線が同時に遮断される。このため、三相4線式の幹線2及び出力配線5に不平衡電流が流れることを防止できる。また、スイッチ33を閉じて負荷4の電源をオフにした場合には、スイッチ33により三相4線の各相の配線が同時に遮断される。このため、三相4線式の幹線2及び出力配線5に不平衡電流が流れることを防止できる。
For example, when an overcurrent flows through the
また、本実施形態に係る配電システムによれば、ブレーカ34の出力側に遮断器及び開閉器が設けられていないことにより、その遮断器及び開閉器の動作によって出力配線に不平衡電流が発生することを防止できる。
Further, according to the power distribution system according to the present embodiment, since the circuit breaker and the switch are not provided on the output side of the
また、本実施形態に係る配電システムによれば、単相式の負荷4として動作をオンオフさせるスイッチを備えていないもの、例えば照明器具を用いることにより、動作スイッチのオンオフによって出力配線5に不平衡電流が発生することを防止することができる。
In addition, according to the power distribution system according to the present embodiment, the
この本実施形態に係る配電システムは、単相式の負荷4が施設の照明器具である場合に有用である。特に、負荷4が店舗の設置される照明器具である場合に最適である。この場合、照明器具の電源オンオフが同時に行われる場合が主なため、本実施形態に係る配電システムを適用しやすく、低コストで配電システムを構築することができる。
This power distribution system according to the present embodiment is useful when the single-
なお、本実施形態は本発明に係る配電システム一実施形態を示したものであり、本発明に係る配電システムは、このようなものに限定されるものではなく、各請求項に記載される発明の要旨を変更しない範囲で実施形態に係る配電システムを変形し、他のものに適用したものであってもよい。 In addition, this embodiment shows one embodiment of the power distribution system according to the present invention, and the power distribution system according to the present invention is not limited to the above, and the invention described in each claim. The power distribution system according to the embodiment may be modified and applied to other things without changing the gist of the above.
例えば、上述した実施形態では、配電システムにおいてスイッチ33、ブレーカ34の双方を設置した場合について説明したが、スイッチ33又はブレーカ34の一方のみを設置したものであってもよい。この場合であっても、スイッチ33又はブレーカ34の動作時において、不平衡電流の発生を防止することができる。
For example, in the above-described embodiment, the case where both the
1…低電圧配電盤
2…幹線
3…分電盤
4…負荷
5…出力配線
6…分岐器
7…第二出力配線
11…ブレーカ
31…第一配線
32…第二配線
33…電源スイッチ
34…ブレーカ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (7)
前記分電盤内に設けられ、三相4線における各相の配線を同時に遮断する回路遮断手段と、
前記回路遮断手段の出力側に接続される三相4線式の出力配線と、
前記出力配線に接続され、三相4線式の出力配線を前記単相式負荷に接続される単相2線式の第二出力配線に分岐させる分岐器と、
を備えたことを特徴とする配電システム。 In a distribution system that inputs three-phase four-wire AC power to the distribution board through the trunk line and distributes power from the distribution panel to multiple single-phase loads,
A circuit interrupting means provided in the distribution board for simultaneously disconnecting the wiring of each phase in the three-phase four-wire;
A three-phase four-wire output wiring connected to the output side of the circuit interrupting means;
A branching device connected to the output wiring and for branching a three-phase four-wire output wiring to a single-phase two-wire second output wiring connected to the single-phase load;
A power distribution system characterized by comprising:
を特徴とする請求項1に記載の配電システム。 The circuit interrupting means includes a circuit breaker that interrupts the power distribution circuit when a current more than a predetermined value flows through the single-phase load and a switch that can arbitrarily open and close the wiring of each phase in the three-phase four-wire system. ,
The power distribution system according to claim 1.
The power distribution system according to claim 1, wherein the single-phase load is a lighting device installed in a store.
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