JPH0845752A - 変圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ３種類の電源を共有でき、設置空間を有効活
用できる小形化された変圧器を提供すること。 【構成】 スター結線された各相の二次側巻線５には、
中性点から反中性点方向に向かって順に、中性点端子Ｕ
ｏ，Ｖｏ，Ｗｏと第２のタップＵ3 ，Ｖ3 ，Ｗ3 と第１
のタップＵ2 ，Ｖ2 ，Ｗ2 と電源端子Ｕ1 ，Ｖ1 ，Ｗ1
とが接続されている。そして、三相４００Ｖ用電気機器
を使用するには、該電気機器を電源端子Ｕ1 ，Ｖ1 ，Ｗ
1 に接続する。また、三相２００Ｖ用電気機器を使用す
るには、該電気機器を第１のタップＵ2 ，Ｖ2 ，Ｗ2 に
接続する。また、単相１００Ｖ用電気機器を使用するに
は、該電気機器を第２のタップＵ3 ，Ｖ3 ，Ｗ3 と中性
点端子Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗｏと間に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばビルや地下街等
に設置され、複数種の電源を供給する構成の変圧器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えばビル内では、照明やパソコン等の
ＯＡ機器に用いられる単相１００Ｖ電源の他に、天井灯
やユニットクーラーや湯沸かし器用の三相２００Ｖ電
源、セントラルクーリング用の三相４００Ｖ電源が使用
されている。従来より、これら３種類の電源を共有する
ため、単相１００Ｖ電源および三相２００Ｖ電源を同時
に供給する動灯トランスと三相４００Ｖ電源を供給する
変圧器とを組合わせ、両者を横方向へ並べたり、段積み
してビル内に設置していた。また、三相２００Ｖ電源お
よび三相４００Ｖ電源を同時に供給する三相７線式変圧
器と単相１００Ｖ電源を供給する変圧器とを組合わせ、
両者を横方向へ並べたり、段積みすることも行われてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これに対し、特に都市
部では地価が高いことから、ビル内のスペースを有効活
用することが要望されており、この要望に伴って変圧器
の小形化が望まれている。しかしながら、上記従来で
は、３種類の電源を共有するにあたって、２台の変圧器
を並べたり、段積みしていたため、変圧器の設置スペー
スが大きくなったり、高い天井の配電室が必要となり、
ビル内のスペースを有効活用することができなかった。

【０００４】また、動灯トランスは、三相の１電圧と単
相の２電圧を供給するものであり、三相の２電圧と単相
の１電圧を供給することができない。従って、動灯トラ
ンスと三相４００Ｖ電源を供給する変圧器とを組合わせ
て使用する必要がある。この動灯トランスと同種の電源
供給形態を有する変圧器には、スコット結線変圧器，異
容量Ｖ結線変圧器等があるが、これらの変圧器は特殊な
結線であったり、各相で特殊な巻回方法を行う複雑な構
成であるため、製作に多くの時間を要する不具合もあ
る。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、複数種の電源を供給でき、しかも、
簡単・小形な構成で設置空間を有効利用できる変圧器を
提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の変圧器
は、鉄心に装着された二次側巻線をスター結線してなる
変圧器本体を有するものにおいて、各相の二次側巻線の
反中性点側端部に接続され、第１の交流電源を得るため
の電源端子と、各相の二次側巻線に前記電源端子の中性
点側に位置して接続され、第１の交流電源とは電圧レベ
ルが異なる第２の交流電源を得るための第１のタップ
と、各相の二次側巻線に前記第１のタップの中性点側に
位置して接続され、前記第１の交流電源および前記第２
の交流電源とは電圧レベルが異なる第３の交流電源を得
るための第２のタップと、各相の二次側巻線の中性点に
接続された中性点端子とを備えたところに特徴を有す
る。

【０００７】請求項２記載の変圧器は、第１の交流電源
が、電源端子相互間で得られる三相４００Ｖ電源に設定
され、第２の交流電源が、第１のタップ相互間で得られ
る三相２００Ｖ電源に設定され、第３の交流電源が、第
２のタップと中性点端子との間で得られる単相１００Ｖ
電源に設定されているところに特徴を有する。請求項３
記載の変圧器は、電源端子と第１のタップと第２のタッ
プと中性点端子とが、二次側巻線から外部に引出されて
夫々の接続部の高さ位置が後方側に行くに従って順次高
くなる構成であるところに特徴を有する。

【０００８】請求項４記載の変圧器は、電源端子と第１
のタップと第２のタップと中性点端子とが変圧器本体の
後側へ引出され、一次側巻線の各電源端子が変圧器本体
の前側へ引出されているところに特徴を有する。請求項
５記載の変圧器は、変圧器本体が、前側に扉を有する箱
体内に収容されているところに特徴を有する。

【０００９】請求項６記載の変圧器は、電源端子が巻回
始端部に相当する二次側巻線の内周部に設けられ、中性
点端子が巻回終端部に相当する二次側巻線の外周部に設
けられ、第１のタップおよび第２のタップが、電源端子
と中性点端子との間に設けられ、しかも、二次側巻線の
内周部から外周部に向かって第１のタップおよび第２の
タップの順序で配置されているところに特徴を有する。
請求項７記載の変圧器は、二次側巻線が、三相４００Ｖ
電源用の導体と三相２００Ｖ電源用の導体と単相１００
Ｖ電源用の導体とから構成されているところに特徴を有
する。

【００１０】請求項８記載の変圧器は、二次側巻線が、
三相４００Ｖ電源用および三相２００Ｖ電源用を兼用す
る導体と単相１００Ｖ電源用の導体とから構成されてい
るところに特徴を有する。請求項９記載の変圧器は、二
次側巻線が、単相１００Ｖ電源用の導体から構成されて
いるところに特徴を有する。請求項１０記載の変圧器
は、二次側巻線の電源端子と中性点端子と第１のタップ
と第２のタップとが、二次側巻線に直接接続された導体
から構成されているところに特徴を有する。

【００１１】

【作用】請求項１記載の手段によれば、電気機器に次の
ような電源を供給することができる。 （１）電源端子相互間に電気機器を接続すると、電気機
器に第１の多相交流電源が供給される。 （２）第１のタップ相互間に電気機器を接続すると、電
気機器に第２の多相交流電源が供給される。 （３）第２のタップ相互間に電気機器を接続すると、電
気機器に第３の多相交流電源が供給される。

【００１２】（４）電源端子と中性点端子との間に電気
機器を接続すると、電気機器に第１の単相交流電源が供
給される。 （５）第１のタップと中性点端子との間に電気機器を接
続すると、電気機器に第２の単相交流電源が供給され
る。 （６）第２のタップと中性点端子との間に電気機器を接
続すると、電気機器に第３の単相交流電源が供給され
る。

【００１３】従って、１台の変圧器で複数種の電源を供
給することが可能となり、その結果、２台の変圧器を並
べたり、段積みしていた従来に比べ、変圧器の設置空間
が少なくなってスペースが有効活用される。しかも、二
次側巻線がスター結線されているため、特殊な結線を行
ったり、特殊な巻回方法を行う必要がなくなり、その結
果、変圧器の製作時間が短縮される。

【００１４】請求項２記載の手段によれば、ビルや地下
街等で使用頻度の高い、三相４００Ｖ電源と三相２００
Ｖ電源と単相１００Ｖ電源との３種類の電源が得られる
ので、変圧器の利用範囲が広くなる。請求項３記載の手
段によれば、電源端子の接続部と第１のタップの接続部
と第２のタップの接続部と中性点端子の接続部が、変圧
器の後方側に行くに従って順次高くなるように外部へ引
出されているので、前記各接続部部分を容易に目視する
ことができる。

【００１５】請求項４記載の手段によれば、電源端子と
第１のタップと第２のタップと中性点端子とが変圧器本
体の後側へ引出され、一次側巻線の各電源端子が変圧器
本体の前側へ引出されているので、電源端子，第１のタ
ップ，第２のタップ，中性点端子と一次側巻線の各電源
端子との絶縁距離を夫々十分に確保できる。請求項５記
載の手段によれば、前側に扉を有する箱体内に変圧器本
体が収容されているので、扉を開放するだけで、電源端
子，第１のタップ，第２のタップ，中性点端子の各接続
部部分を容易に目視チェックできる。

【００１６】請求項６記載の手段によれば、二次側巻線
の内周部から外周部に向かって電源端子，第１のタッ
プ，第２のタップ，中性点端子の順序で配列される。従
って、発生損失の少ない４００Ｖ電源用および２００Ｖ
電源用の巻線部が冷却条件の悪い内周側に位置し、発生
損失の多い１００Ｖ電源用の巻線部が冷却条件の良い外
周側に位置することになるので、二次側巻線の各部の温
度が均一化される。

【００１７】請求項７記載の手段によれば、二次側巻線
が、三相４００Ｖ電源用の導体と三相２００Ｖ電源用の
導体と単相１００Ｖ電源用の導体とから構成されてい
る。従って、各導体が電流値に応じたサイズになるの
で、二次側巻線の外径寸法が小さくなる。

【００１８】請求項８記載の手段によれば、二次側巻線
が、三相４００Ｖ電源用および三相２００Ｖ電源用を兼
用する導体と単相１００Ｖ電源用の導体とから構成され
ている。従って、各導体が電流値に応じたサイズにな
り、その結果、二次側巻線の外径寸法が小さくなる。し
かも、導体が２種類で済むため、材料手配の面で有利に
なる。

【００１９】請求項９記載の手段によれば、二次側巻線
が、単相１００Ｖ電源用の導体から構成されている。従
って、三相４００Ｖ電源用巻線部および三相２００Ｖ電
源用巻線部の電流容量に余裕ができるので、電源負荷が
大きく変動する場合でも、負荷容量を変動の都度確認す
る必要がなくなる。

【００２０】請求項１０記載の手段によれば、二次側巻
線の各端子および各タップが、二次側巻線に直接接続さ
れた導体から構成されている。従って、各端子および各
タップを外部端子とすることができるので、各端子およ
び各タップに外部端子を接続する必要がなくなる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１ないし図６
に基づいて説明する。まず、図４において、矩形状をな
す箱体１の前面部には扉１ａおよび１ｂが設けられ、内
部には変圧器本体２が収容されている。この変圧器本体
２は、図３に示すように、三相三脚鉄心３の各脚３ａに
モールド巻線４を装着して構成されたものであり、各モ
ールド巻線４は、内周側に位置する二次側巻線５（図１
参照）と外周側に位置する一次側巻線６（図２参照）と
から構成されている。尚、３ｂは三相三脚鉄心３の上部
クランプ、３ｃは下部クランプである。

【００２２】図２は一次側巻線６の結線状態を示すもの
である。ここで、各相の一次側巻線６はデルタ結線さ
れ、各相の端部に電源端子Ｕ，Ｖ，Ｗおよび切換タップ
７，７，７が接続されている。そして、電源端子Ｕ，
Ｖ，Ｗおよび切換タップ７，７，７は、図３に示すよう
に、変圧器本体２の前面側に配置され、箱体１の扉１ｂ
に面している。尚、７ａは切換タップ７の切換バー、７
ｂは切換タップ７のタップ、８は各相の一次側巻線６を
デルタ結線するための接続導体である。

【００２３】図１は二次側巻線５の結線状態を示すもの
である。ここで、各相の二次側巻線５はスター結線さ
れ、各相の中性点には中性点端子Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗｏが接
続され、反中性点側の端部には電源端子Ｕ1 ，Ｖ1 ，Ｗ
1 が接続されている。また、各相の中間部には、電源端
子Ｕ1 ，Ｖ1 ，Ｗ1 よりに位置して第１のタップＵ2 ，
Ｖ2 ，Ｗ2 が接続され、中性点端子Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗｏよ
りに位置して第２のタップＵ3 ，Ｖ3 ，Ｗ3 が接続され
ている。

【００２４】各中性点端子Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗｏと各電源端
子Ｕ1 ，Ｖ1 ，Ｗ1 と各第１のタップＵ2 ，Ｖ2 ，Ｗ2
と各第２のタップＵ3 ，Ｖ3 ，Ｗ3 の先端部には、図６
に第２のタップＵ3 を拡大して示すように、ボルト挿入
孔９が形成され、各ボルト挿入孔９内には、接続部に相
当する圧入ナット１０が装着されている。この圧入ナッ
ト１０は、図５に示すように、歯付突起部１０ａとナッ
ト部１０ｂとを有するものであり、プレス圧入装置等を
用い、その歯付突起部１０ａがボルト挿入孔９内に圧入
され、ナット部１０ｂの前面が第２タップＵ3 の後面に
接触し、ナット部１０ｂが第２タップＵ3 の後面に固定
されている。

【００２５】各中性点端子Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗｏと各電源端
子Ｕ1 ，Ｖ1 ，Ｗ1 と各第１のタップＵ2 ，Ｖ2 ，Ｗ2
と各第２のタップＵ3 ，Ｖ3 ，Ｗ3 の圧入ナット１０部
分は、図４に示すように、変圧器本体２の後側へ引出さ
れている。しかも、三相三脚鉄心３の上部クランプ３ｂ
より上側に配置され、その高さ位置が後方へ行くに従っ
て順次高くなっている。

【００２６】中性点端子Ｕｏと第２のタップＵ3 と第１
のタップＵ2 と電源端子Ｕ1 との各間、中性点端子Ｖｏ
と第２のタップＶ3 と第１のタップＶ2 と電源端子Ｖ1
との各間、中性点端子Ｗｏと第２のタップＷ3 と第１の
タップＷ2 と電源端子Ｗ1 との各間には、中性点端子Ｕ
ｏと第２のタップＵ3 と第１のタップＵ2 と電源端子Ｕ
1 との各間を代表して示すように、絶縁物６ａが介在さ
れ、接触防止が図られている。尚、図３において、１１
は、中性点端子Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗｏをスター結線するため
の接続導体であり、この接続導体１１の右端部にもボル
ト挿入孔９が形成され、このボルト挿入孔９内に圧入ナ
ット１０が装着されている。

【００２７】そして、セントラルクーリング等の４００
Ｖ用電気機器の接続ケーブルが電源端子Ｕ1 ，Ｖ1 ，Ｗ
1 の先端部（圧入ナット１０）に接続されることに伴
い、４００Ｖ用電気機器に第１の交流電源である三相４
００Ｖ電源（正確には４１５Ｖ）が供給される。また、
天井灯やユニットクーラーや湯沸かし器等の２００Ｖ用
電気機器の接続ケーブルが第１のタップＵ2 ，Ｖ2 ，Ｗ
2 の先端部（圧入ナット１０）に接続されることに伴
い、２００Ｖ用電気機器に第２の交流電源である三相２
００Ｖ電源（正確には２０７Ｖ）が供給される。

【００２８】また、第２のタップＵ3 と接続導体１１
（即ち中性点端子Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗｏ）との間、第２のタ
ップＶ3 と接続導体１１との間、第２のタップＷ3 と接
続導体１１との間に夫々照明灯やＯＡ機器等の単相１０
０Ｖ用電気機器の接続ケーブルが接続されることに伴
い、１００Ｖ用電気機器に第３の交流電源である単相１
００Ｖ電源（正確には１０５Ｖ）が供給される。

【００２９】図６は、上記各接続ケーブルの接続形態の
うち、第２のタップＵ3 と１００Ｖ用電気機器の接続ケ
ーブル１２との接続形態を代表して示すものである。こ
こで、接続ケーブル１２には圧着端子１２ａが接続され
ており、圧入ナット１０と略外径寸法が等しいばね座金
１３ａおよび平座金１３ｂをボルト１４に挿入し、この
ボルト１４を圧入ナット１０のナット部１０ｂに締め込
むことにより、ボルト１４と圧入ナット１０との間で圧
着端子１２ａを挟み込み、接続ケーブル１２を第２のタ
ップＵ3 に接続する。

【００３０】尚、中性点端子Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗｏと接続導
体１１との接続も、図４に示すように、ボルト１４と圧
入ナット１０との間で接続導体１１を挟み込むことによ
り行われている。また、中性点端子Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗｏに
電気機器を接続するにあたっては、図６と同様、接続導
体１１の端部に装着された圧入ナット１０に接続ケーブ
ルを接続する。

【００３１】以上の説明から明らかなように、本実施例
によれば、スター結線される二次側巻線５に、三相４０
０Ｖ電源を得るための電源端子Ｕ1 ，Ｖ1 ，Ｗ1 と、三
相２００Ｖ電源を得るための第１のタップＵ2 ，Ｖ2 ，
Ｗ2 と、単相１００Ｖ電源を得るための第２のタップＵ
3 ，Ｖ3 ，Ｗ3 とを接続したので、１台の変圧器本体２
で３種類の電源を供給することが可能になる。

【００３２】尚、このような使われ方をするにあたっ
て、二次側巻線５には次のように電流が流れる。即ち、
図１において、Ｕ1 −Ｕｏ間には三相４００Ｖの相電流
（Ｉ4）が流れ、Ｕ2 −Ｕｏ間には三相２００Ｖの相電
流（Ｉ2 ）が流れ、Ｕ3 −Ｕｏ間には単相１００Ｖの電
流（Ｉ1 ）が流れることになるので、Ｕ3 −Ｕｏ間の巻
線部には（Ｉ1 ＋Ｉ2 ＋Ｉ4 ）の電流が流れ、Ｕ2 −Ｕ
ｏ間の巻線部には（Ｉ2＋Ｉ4 ）の電流が流れる。

【００３３】本実施例は、ビルや地下街等で使用される
３種類の電源の合計容量が比較的小さく、許容電源容量
に対して余裕があるという実情に着目してなされたもの
である。例えば三相４００Ｖ電源と三相２００Ｖ電源と
単相１００Ｖ電源とが使用される場合、それら３種類の
電源容量は様々であるが、三相４００Ｖ電源および単相
１００Ｖ電源の電源容量は５０ｋＶＡ程度、三相２００
Ｖ電源の電源容量は１００ｋＶＡ程度で、これらの合計
はせいぜい２００ｋＶＡ程度である。この２００ｋＶＡ
という数値は、三相４００Ｖ電源を供給する変圧器本体
と略同じ大きさの変圧器本体で十分に対応可能な値であ
る。

【００３４】このため、３種類の電源を共有するにあた
って、「縦×横×高さ」が「８５０×６５０×１０２０
（ｍｍ）」の変圧器本体と「８５０×６２０×９００
（ｍｍ）」の変圧器本体との２台必要であったのが、
「縦×横×高さ」が「９２０×５００×１０７５（ｍ
ｍ）」の変圧器本体２の１台で対応することが可能にな
る。その結果、２台の変圧器本体を並べていた従来の設
置面積が１．１ｍ^２ であるのに対して、約半分の０．
５ｍ^２ 程度に低減され、また、２台の変圧器を段積み
していた従来の高さ寸法が「１９２０ｍｍ（＝１０２０
＋９００）」であるのに対して、約半分の１０７５ｍｍ
に低減され、総じて、変圧器の設置空間が少なくなって
スペースが有効活用されるようになる。しかも、二次側
巻線５がスター結線されているため、特殊な結線を行っ
たり、特殊な巻回方法を行う必要がなくなり、その結
果、変圧器の製作時間が短縮される。

【００３５】また、ビルや地下街等で使用頻度の高い、
三相４００Ｖ電源と三相２００Ｖ電源と単相１００Ｖ電
源との３種類の電源を電気機器に供給できるので、装置
の利用範囲が広くなるという利点もある。また、変圧器
本体２の外部に引出された圧入ナット１０の高さ位置
が、後方へ行くに従って順次高くなっているので、圧入
ナット１０部分を容易に目視することが可能になる。こ
のため、接続ケーブルの誤接続が防止されると共に、接
続ケーブルの接続状態のチェックやボルト１４の増締め
等の保守点検が容易になる。

【００３６】また、二次側巻線５の各中性点端子Ｕｏ，
Ｖｏ，Ｗｏと各電源端子Ｕ1 ，Ｖ1，Ｗ1 と各第１のタ
ップＵ2 ，Ｖ2 ，Ｗ2 と各第２のタップＵ3 ，Ｖ3 ，Ｗ
3 とを変圧器本体２の後側に引出し、一次側巻線６の各
電源端子Ｕ，Ｖ，Ｗを変圧器本体２の前側に引出したの
で、各中性点端子Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗｏと各電源端子Ｕ，
Ｖ，Ｗとの間、各電源端子Ｕ1 ，Ｖ1 ，Ｗ1 と各電源端
子Ｕ，Ｖ，Ｗとの間、各第１のタップＵ2 ，Ｖ2 ，Ｗ2
と各電源端子Ｕ，Ｖ，Ｗとの間、各第２のタップＵ3 ，
Ｖ3 ，Ｗ3 と各電源端子Ｕ，Ｖ，Ｗとの間の絶縁距離が
十分に確保されるようになり、その結果、安全性が向上
する。

【００３７】また、箱体１の扉１ａを開放するだけで、
各圧入ナット１０部分を目視できるので、箱体１内に変
圧器本体２を収容する場合でも、接続ケーブルの誤接続
が防止されると共に、接続ケーブルの接続状態のチェッ
クや圧入ナット１０部分の保守点検が容易になる。

【００３８】また、接続部として圧入ナット１０を用
い、その歯付突起部１０ａをボルト挿入孔９の内周面に
食込ませるようにしたので、ボルト１４の締込み作業を
行うにあたって、例えばナットを保持固定しながらボル
ト１４を締込む必要がなくなり、その結果、保守点検が
一層容易になる。

【００３９】また、圧入ナット１０を各中性点端子Ｕ
ｏ，Ｖｏ，Ｗｏと各電源端子Ｕ1 ，Ｖ1 ，Ｗ1 と各第１
のタップＵ2 ，Ｖ2 ，Ｗ2 と各第２のタップＵ3 ，Ｖ3
，Ｗ3の後面に設けたので、前側からボルト１４を締込
んだり、緩めたりすることが可能となり、その結果、保
守点検がより一層容易になる。

【００４０】次に本発明の第２実施例を図７に基づいて
説明する。尚、上記第１実施例と同一の部材については
同一の符号を付して説明を省略し、以下、異なる部材に
ついてのみ説明を行う。図７は、１相分の二次側巻線５
を示す概略上面図であり、中央部にある矩形状の破線は
鉄心３の脚部３ａ（レグ鉄心）を示す。ここで、脚部３
ａの外面には絶縁筒１５が設けられ、絶縁筒１５と脚部
３ａの外面との間には冷却用ギャップ１５ａが形成され
ている。

【００４１】絶縁筒１５の外面にはシート状の導体１６
が巻回されている。この導体１６は、内周側に位置する
導体１６ａと外周側に位置する導体１６ｂとを繋ぎ合わ
せることから構成されたものであり、内周側の導体１６
ａは三相２００Ｖ電源の電流値に耐えるサイズ（小さい
電流値に耐える薄いシート）になっており、外周側の導
体１６ｂは単相１００Ｖ電源の電流値に耐えるサイズ
（大きな電流値に耐える厚いシート）になっている。
尚、導体１６ａおよび１６ｂは、厚さが数ｍｍ，幅が巻
線の高さ程度のものである。

【００４２】導体１６ａの巻回始端部（内周側）には、
ブスバー状の口出し板１７ａが接続されている。この口
出し板１７ａは、溶接により導体１６ａに接続されたも
のであり、三相４００Ｖ電源用の電源端子を構成してい
る。また、導体１６ａには、口出し板１７ａの外周側に
位置してブスバー状の口出し板１７ｂが接続されてい
る。この口出し板１７ｂは、溶接により導体１６ａに接
続されたものであり、三相２００Ｖ電源用の第１のタッ
プを構成している。

【００４３】導体１６ａの巻回終端部には、ブスバー状
の口出し板１７ｃが溶接により接続されており、この口
出し板１７ｃは、単相１００Ｖ電源用の第２のタップを
構成している。そして、導体１６ｂは、その先端部が口
出し板１７ｃに溶接され、口出し板１７ｃを巻回始端部
として外周側に巻回されている。また、導体１６ｂの巻
回終了端部には、ブスバー状の口出し板１７ｄが接続さ
れている。この口出し板１７ｄは、溶接により導体１６
ｂに接続されたものであり、中性点端子を構成してい
る。

【００４４】尚、口出し板１７ａ〜１７ｄは、第１実施
例と同様、二次側巻線５の外部に引出され、電気機器が
直接接続される外部端子を構成している。また、口出し
板１７ｂの溶接位置は、三相４００Ｖ電源を得る巻回数
ｎ4 から三相２００Ｖ電源を得る巻回数ｎ2 を減算した
巻回位置に設定されている。また、口出し板１７ｃの溶
接位置は、三相２００Ｖ電源を得る巻回数ｎ2 から、口
出し板１７ｃと口出し板１７ｄとの間で単相１００Ｖ電
源を得る巻回数ｎ1 を減算した巻回位置に設定されてい
る。

【００４５】上記実施例によれば、二次側巻線５の巻回
始端部（内側）から巻回終端部（外側）に向かって、口
出し板１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄの順序で配列し
た。このため、発生損失の少ない巻線部（４００Ｖ電源
および２００Ｖ電源が流れる部分）が冷却条件の悪い内
周側に位置し、発生損失の多い巻線部（１００Ｖ電源が
流れる部分）が冷却条件の良い外周側に位置するように
なる。従って、二次側巻線５の各部の温度が均一化され
るので、冷却用ギャップ１５ａの幅狭化等が可能にな
り、その結果、二次側巻線５の径小化および二次側巻線
５の径小化に伴う一次側巻線６の径小化が実現される。

【００４６】また、三相４００Ｖ電源用および三相２０
０Ｖ電源用を兼用する薄い導体１６ａと単相１００Ｖ電
源用の厚い導体１６ｂとを接続することにより導体１６
を構成した。このため、二次側巻線５の外径寸法が小さ
くなるので、一次側巻線６の径小化および脚部３ａ相互
間の狭ピッチ化が実現され、ひいては、鉄心３および変
圧器本体２が小形化される。しかも、２種類の導体１６
ａおよび１６ｂにより３種類の電源に対応できるため、
各電源に対応したサイズの導体を用いる場合に比べ、材
料手配の面からも有利になる。

【００４７】また、二次側巻線５の電源端子，第１のタ
ップ，第２のタップ，中性点端子を、二次側巻線５に直
接接続された導体に相当する口出し板１７ａ〜１７ｄか
ら構成した。このため、口出し板１７ａ〜１７ｄを外部
端子とすることができるので、各端子および各タップに
外部端子を接続する必要がなくなり、構成の簡素化や接
続換えによる組立て作業の簡易化や変圧器の外形寸法の
縮小が可能になる。

【００４８】尚、上記第２実施例においては、導体１６
ａおよび１６ｂを接続して導体１６を構成したが、これ
に限定されるものではなく、例えば下記（１）または
（２）の構成としても良い。 （１）三相４００Ｖ電源の電流値に対応する一層薄いサ
イズの導体を設け、導体１６を、三相４００Ｖ電源用の
一層薄い導体と三相２００Ｖ電源用の薄い導体１６ａと
単相１００Ｖ電源用の厚い導体１６ｂとから構成する。 （２）最大電流値（単相１００Ｖ電源）となる口出し板
１７ｄと口出し板１７ｃとの間に位置する導体１６ｂか
ら導体１６を構成する。

【００４９】（１）の構成の場合、三相４００Ｖ電源用
の一層薄い導体に相当する量だけ二次側巻線５の外径寸
法が一層小さくなるので、鉄心３および変圧器本体２が
一層小形化される。（２）の構成の場合、三相４００Ｖ
電源が流れる巻線部および三相２００Ｖ電源が流れる巻
線部の電流容量に余裕ができるので、ビルの設備等、電
源負荷が大きく変動する場合でも、負荷容量を変動の都
度確認する必要がなくなり、その結果、設備の保守点検
が容易になる。

【００５０】尚、上記第１および第２実施例において
は、三相４００Ｖ電源と三相２００Ｖ電源と単相１００
Ｖ電源とを得る構成としたが、次のような電源を得るこ
ともできる。 （１）電源端子Ｕ，Ｖ，Ｗと中性点端子Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗ
ｏとの間，口出し板１７ａと１７ｄとの間に電気機器を
接続し、電気機器に第１の交流電源に相当する単相４０
０Ｖ電源を供給する。

【００５１】（２）口出し板１７ｂと１７ｄとの間，第
１のタップＵ1 ，Ｖ1 ，Ｗ1 と中性点端子Ｕｏ，Ｖｏ，
Ｗｏとの間に電気機器を接続し、電気機器に第２の交流
電源に相当する単相２００Ｖ電源を供給する。 （３）第２のタップＵ2 ，Ｖ2 ，Ｗ2 相互間，口出し板
１７ｃ相互間に電気機器を接続し、電気機器に第３の交
流電源に相当する三相１００Ｖ電源を供給する。

【００５２】また、上記第１および第２実施例において
は、３種類の電源として、４００Ｖ電源と２００Ｖ電源
と１００Ｖ電源を例示したが、これに限定されるもので
はなく、例えば、８００Ｖ電源と４００Ｖ電源と２００
Ｖ電源であったりしても良く、要は、その時々の電気機
器に合わせて適宜変更すれば良い。

【００５３】また、上記第１実施例においては、中性点
端子Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗｏと電源端子Ｕ1 ，Ｖ1 ，Ｗ1 と第
１のタップＵ2 ，Ｖ2 ，Ｗ2 と第２のタップＵ3 ，Ｖ3
，Ｗ3 とを変圧器本体２の後側へ引出し、上記第２実
施例においては、口出し板１７ａ〜１７ｄを変圧器本体
２の後側へ引出したが、これに限定されるものではな
い。例えば、中性点端子Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗｏ，電源端子Ｕ
1 ，Ｖ1 ，Ｗ1 ，第１のタップＵ2 ，Ｖ2 ，Ｗ2 ，第２
のタップＵ3 ，Ｖ3 ，Ｗ3 ，口出し板１７ａ〜１７ｄを
変圧器本体２の前側へ引出し、一次側巻線６の電源端子
Ｕ，Ｖ，Ｗや切換タップ７，７，７を後側に配置しても
良い。また、中性点端子Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗｏ，電源端子Ｕ
1 ，Ｖ1 ，Ｗ1 ，第１のタップＵ2 ，Ｖ2 ，Ｗ2 ，第２
のタップＵ3，Ｖ3 ，Ｗ3 ，口出し板１７ａ〜１７ｄ，
一次側巻線６の電源端子Ｕ，Ｖ，Ｗ等を全て変圧器本体
２の前側あるいは後側に配置しても良い。

【００５４】また、上記第１および第２実施例において
は、変圧器本体２を箱体１内に収容したが、箱体１内に
収容せず、例えば、変圧器本体２の周囲にフェンス等を
張り巡らせる構成としても良い。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の変圧器によれば、次のような優れた効果を奏する。請
求項１記載の手段によれば、１台の変圧器で３種類の多
相交流電源および３種類の単相交流電源を供給できる。
このため、変圧器の設置空間が少なくなってスペースが
有効活用される。しかも、特殊な結線を行ったり、特殊
な巻回方法を行う必要がなくなるので、変圧器の製作時
間が短縮される。

【００５６】請求項２記載の手段によれば、ビルや地下
街等で使用頻度の高い、三相４００Ｖ電源と三相２００
Ｖ電源と単相１００Ｖ電源との３種類の電源を供給でき
る。このため、装置の利用範囲が広くなる。請求項３記
載の手段によれば、中性点端子，電源端子，第１のタッ
プ，第２のタップの各接続部部分を容易に目視できる。
このため、電気機器の誤接続が防止されると共に、電気
機器の接続状態のチェックや接続部部分の保守点検が容
易になる。

【００５７】請求項４記載の手段によれば、電源端子，
第１のタップ，第２のタップ，中性点端子と一次側巻線
の各電源端子との絶縁距離を十分に確保できる。このた
め、安全性が向上する。

【００５８】請求項５記載の手段によれば、扉を開放す
るだけで、電源端子，中性点端子，第１のタップ，第２
のタップの各接続部部分を目視できる。このため、箱体
内に変圧器本体を収容する場合でも、電気機器の誤接続
が防止されると共に、電気機器の接続状態の目視チェッ
クや保守点検が容易になる。

【００５９】請求項６記載の手段によれば、４００Ｖ電
源用および２００Ｖ電源用の巻線部を冷却条件の悪い内
周側に位置させ、１００Ｖ電源用の巻線部を冷却条件の
良い外周側に位置させることができる。このため、二次
側巻線の各部の温度が均一化され、冷却用ギャップの幅
狭化等が可能になるので、その結果、二次側巻線の径小
化および二次側巻線の径小化に伴う一次側巻線の径小化
が実現される。

【００６０】請求項７記載の手段によれば、三相４００
Ｖ電源が流れる巻線部の導体サイズと三相２００Ｖ電源
が流れる巻線部の導体サイズと単相１００Ｖ電源が流れ
る巻線部の導体サイズを、流れる電流値に応じたものに
できる。このため、二次側巻線の外径寸法が小さくなる
ので、一次側巻線の径小化および脚部相互間の狭ピッチ
化が実現され、ひいては、鉄心および変圧器本体が小形
化される。

【００６１】請求項８記載の手段によれば、三相２００
Ｖ電源が流れる巻線部の導体サイズおよび単相１００Ｖ
電源が流れる巻線部の導体サイズを、流れる電流値に応
じたものにできる。このため、二次側巻線の外径寸法が
小さくなるので、一次側巻線の径小化および脚部相互間
の狭ピッチ化が実現され、ひいては、鉄心および変圧器
本体が小形化される。しかも、導体が２種類で済むた
め、材料手配の面で有利になる。

【００６２】請求項９記載の手段によれば、三相４００
Ｖ電源が流れる巻線部および三相２００Ｖ電源が流れる
巻線部の電流容量に余裕ができる。このため、ビルの設
備等、電源負荷が大きく変動する場合でも、負荷容量を
変動の都度確認する必要がなくなり、その結果、設備の
保守点検が容易になる。

【００６３】請求項１０記載の手段によれば、各端子お
よび各タップを外部端子とすることができる。このた
め、構成の簡素化や接続換えによる組立て作業の簡易化
や変圧器の外形寸法の縮小が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す二次側巻線の結線図

【図２】一次側巻線の結線図

【図３】変圧器本体を示す正面図

【図４】変圧器本体を箱体内に収容した状態を示す縦断
側面図

【図５】圧入ナットを示す図

【図６】接続ケーブルの接続形態を示す図

【図７】本発明の第２実施例を示す要部の上面図

【符号の説明】 １は箱体、１ａおよび１ｂは扉、２は変圧器本体、３は
三相三脚鉄心（鉄心）、５は二次側巻線、６は一次側巻
線、Ｕ，Ｖ，Ｗは電源端子、Ｕｏ，Ｖｏ，Ｗｏは中性点
端子、Ｕ1 ，Ｖ1 ，Ｗ1 は電源端子、Ｕ2 ，Ｖ2 ，Ｗ2
は第１のタップ、Ｕ3 ，Ｖ3 ，Ｗ3 は第２のタップ、１
０は圧入ナット（接続部）、１６，１６ａ，１６ｂは導
体、１７ａは口出し板（電源端子，導体）、１７ｂは口
出し板（第１のタップ，導体）、１７ｃは口出し板（第
２のタップ，導体）、１７ｄは口出し板（中性点端子，
導体）を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安澤 喜男 東京都港区芝浦１丁目１番地の１ 株式会 社東芝本社事務所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄心に装着された二次側巻線をスター結
   線してなる変圧器本体を有するものにおいて、 各相の二次側巻線の反中性点側端部に接続され、第１の
   交流電源を得るための電源端子と、 各相の二次側巻線に前記電源端子の中性点側に位置して
   接続され、第１の交流電源とは電圧レベルが異なる第２
   の交流電源を得るための第１のタップと、 各相の二次側巻線に前記第１のタップの中性点側に位置
   して接続され、前記第１の交流電源および前記第２の交
   流電源とは電圧レベルが異なる第３の交流電源を得るた
   めの第２のタップと、 各相の二次側巻線の中性点に接続された中性点端子とを
   備えたことを特徴とする変圧器。
2. 【請求項２】 第１の交流電源が、電源端子相互間で得
   られる三相４００Ｖ電源に設定され、 第２の交流電源が、第１のタップ相互間で得られる三相
   ２００Ｖ電源に設定され、 第３の交流電源が、第２のタップと中性点端子との間で
   得られる単相１００Ｖ電源に設定されていることを特徴
   とする請求項１記載の変圧器。
3. 【請求項３】 電源端子と第１のタップと第２のタップ
   と中性点端子とは、二次側巻線から外部に引出されて夫
   々の接続部の高さ位置が後方側に行くに従って順次高く
   なる構成であることを特徴とする請求項１記載の変圧
   器。
4. 【請求項４】 電源端子と第１のタップと第２のタップ
   と中性点端子とが変圧器本体の後側へ引出され、一次側
   巻線の各電源端子が変圧器本体の前側へ引出されている
   ことを特徴とする請求項３記載の変圧器。
5. 【請求項５】 変圧器本体が、前側に扉を有する箱体内
   に収容されていることを特徴とする請求項３または４記
   載の変圧器。
6. 【請求項６】 電源端子が、巻回始端部に相当する二次
   側巻線の内周部に設けられ、 中性点端子が、巻回終端部に相当する二次側巻線の外周
   部に設けられ、 第１のタップおよび第２のタップが、電源端子と中性点
   端子との間に設けられ、しかも、二次側巻線の内周部か
   ら外周部に向かって第１のタップおよび第２のタップの
   順序で配置されていることを特徴とする請求項２記載の
   変圧器。
7. 【請求項７】 二次側巻線が、三相４００Ｖ電源用の導
   体と三相２００Ｖ電源用の導体と単相１００Ｖ電源用の
   導体とから構成されていることを特徴とする請求項２記
   載の変圧器。
8. 【請求項８】 二次側巻線が、三相４００Ｖ電源用およ
   び三相２００Ｖ電源用を兼用する導体と単相１００Ｖ電
   源用の導体とから構成されていることを特徴とする請求
   項２記載の変圧器。
9. 【請求項９】 二次側巻線が、単相１００Ｖ電源用の導
   体から構成されていることを特徴とする請求項２記載の
   変圧器。
10. 【請求項１０】 二次側巻線の電源端子と中性点端子と
    第１のタップと第２のタップとが、二次側巻線に直接接
    続された導体から構成されていることを特徴とする請求
    項１記載の変圧器。