JP2000236627A - 進相コンデンサ装置 - Google Patents

進相コンデンサ装置

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JP2000236627A
JP2000236627A JP11035417A JP3541799A JP2000236627A JP 2000236627 A JP2000236627 A JP 2000236627A JP 11035417 A JP11035417 A JP 11035417A JP 3541799 A JP3541799 A JP 3541799A JP 2000236627 A JP2000236627 A JP 2000236627A
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capacitor
parallel
phase
advancing
capacity
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Seiji Oku
清司 奧
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Kansai Tech Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 直列リアクトルに流れる第5次調波成分を低
減させると同時に、進相コンデンサより少ない容量の並
列コンデンサを用いることで低コストな進相コンデンサ
装置を提供する。 【解決手段】 進相コンデンサCに直列に接続している
直列リアクトルLに、並列コンデンサC1 を並列に接続
する。この並列コンデンサC1 の容量を、進相コンデン
サCの容量より、1/4または1/2に設定する。これ
により、進相コンデンサ回路を並列に接続する。この並
列コンデンサC1 の容量を、進直列リアクトルLに流入
する第5次調波電流を1/10〜1/3に抑制すること
ができ、直列リアクトルLが過負荷となるのを防止で
き、直列リアクトルLの焼損、異常音、過熱といった障
害を防止できる。しかも、並列コンデンサC1 の容量を
進相コンデンサCより小さくしているので、従来とは異
なり並列コンデンサC1 の形状を小さくでき、且つコス
トを低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力配電系統にお
いて力率改善用に用いた進相コンデンサにおける高調波
対策装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、インバータエアコンのようにサイ
リスタ等の高調波発生源となる半導体素子を用いた電力
変換器を有する電気製品が普及してきており、それに伴
って高調波が発生して電力配電系統に流入し、波形歪み
による高調波障害が多発している。前記高調波は奇数次
調波成分からなり、歪み波形は基本波及び各次調波の各
正弦波を加算したもので、特に第5次調波成分を多く含
むことが知られている。また、高調波は内部インピーダ
ンス無限大の電流源として取り扱われ、その伝搬特性
(高調波電流の流れ方)は、前記配電系統のインピーダ
ンス条件によって大幅に異なる。
【0003】(第1の従来例)そこで、従来より図11
に示すように、負荷(図示せず)と並列に力率改善用の
進相コンデンサCを接続して、基本波に対して力率を改
善するようにしている。なお、図11において、電力系
統からの電源の開閉を行なう限流ヒューズ付き断路器1
0と、真空開閉器12とが進相コンデンサCに対して直
列に接続してある。
【0004】しかしながら、進相コンデンサCを開閉す
ると大きな突入電流とサージ電圧が発生する。単に進相
コンデンサCを負荷に並列に接続している場合には、高
調波を拡大させ、且つ波形歪みを拡大させることも知ら
れている。
【0005】(第2の従来例)第1の従来例の問題点で
ある投入時の突入電流の抑制と第5次調波で遅れ位相の
電流となり高調波の拡大を抑制、高次数調波の流入を低
減させるために、図12に示すように、進相コンデンサ
Cに直列リアクトルLを接続するようにしている第2の
従来例が知られている。
【0006】第2の従来例における直列リアクトルLは
JIS規格で規定されている。すなわち、進相コンデン
サCが−j100%に対して、j6%(但し、%は基本
波リアクタンスである。)にJIS規格で選定し、突入
電流の抑制と第5次調波の拡大を低減している。
【0007】このように、JIS規格により、高調波拡
大現象抑制のためコンデンサ設備には、コンデンサ(進
相コンデンサC)インピーダンスの6%の直列リアクト
ルLを設けている。
【0008】ところが、6%の直列リアクトルLと進相
コンデンサCの組合わせでは、回路の共振次数が4.1
となり、第5次調波のインピーダンスが小さくなる。そ
のため、第5次調波電流が大きくなり、直列リアクトル
Lが、焼損、異常音、過熱などといった障害が発生し易
くなっている。
【0009】つまり、6%の直列リアクトルLは高調波
拡大現象を抑制するとともに、第5次調波を吸収する特
性を持っており、その分第5次調波耐量に注意を払う必
要がある。
【0010】そこで、高調波防止対策としては、基本的
には以下の3つの方法が提案されている。すなわち、
高調波発生源を低減させること。これは、高調波の発生
量を1/2にすれば、該当機器接続点の歪みが1/2に
なるからである。対象回路のインピーダンスを変更す
ること。これは、高調波の分流条件を変更するものであ
り、具体的には、進相コンデンサへのリアクトルの付
加、交流フィルタの設置、系統構成の変更などである。
最後に、機器の高調波耐量を強化させることである。
【0011】(第3の従来技術)前記のことを考慮した
ものが、第3の従来技術である特開平9−56075号
公報に開示されている発明である。
【0012】この第3の従来技術に記載されている回路
は、図13に示すように、進相コンデンサCに直列接続
した直列リアクトルLに、並列コンデンサC1 を並列に
接続したものである。そして、この並列コンデンサC1
の容量を、j6%の直列リアクトルLと、−j100%
の進相コンデンサCに対して、−j150%、又は−j
200%に設定していることである。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】第2の従来技術は、前
記のように並列コンデンサC1 の値を設定していること
で、第5次調波、あるいは第3次調波における直列リア
クトルLに流れる電流を低減して、過負荷を防止してい
る。
【0014】しかしながら、第3の従来技術では、並列
コンデンサC1 の容量を進相コンデンサCの容量に対し
て、1.5倍、あるいは2倍としているために、並列コ
ンデンサC1 の形状が大きくなり、装置全体が大型化す
るという問題があり、且つ、容量の大きな並列コンデン
サC1 を用いていることで、コストがアップするという
問題があった。
【0015】そこで、本発明は前記問題点に鑑み、特に
直列リアクトルに流れる第5次調波成分を低減させると
同時に、進相コンデンサより少ない容量の並列コンデン
サを用いることで低コストな進相コンデンサ装置を提供
することを目的としているものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、電力
配電系統に挿入した力率改善用の進相コンデンサと、前
記進相コンデンサと直列に接続した直列リアクトルと、
前記直列リアクトルと並列に接続して並列回路を構成す
る並列コンデンサとで高調波対策装置を形成し、前記並
列コンデンサの容量を、前記進相コンデンサの容量の1
0〜60%としていることを特徴とする進相コンデンサ
装置である。
【0017】請求項2の発明は、並列コンデンサの容量
を進相コンデンサの容量に対して1/4、または1/2
としていることを特徴とする請求項1記載の進相コンデ
ンサ装置である。
【0018】請求項3の発明は、前記進相コンデンサと
前記並列コンデンサとを、個別に使用し、または、組合
せて一体化したことを特徴とする請求項1記載の進相コ
ンデンサ装置である。
【0019】請求項4の発明は、前記進相コンデンサと
前記並列コンデンサとを、個別に並列接続し、または、
組合せて一体化して並列接続したことを特徴とする請求
項1記載の進相コンデンサ装置である。
【0020】請求項5の発明は、電力配電系統に挿入し
た力率改善用の進相コンデンサを有する受電設備におい
て、直列リアクトルと並列コンデンサとを並列に接続し
た並列回路を、前記進相コンデンサと直列に接続し、前
記並列コンデンサの容量を、進相コンデンサの容量の1
0〜60%としていることを特徴とする進相コンデンサ
装置である。
【0021】請求項6の発明は、電力配電系統に挿入し
た力率改善用の進相コンデンサと直列リアクトルとを接
続した受電設備において、前記直列リアクトルに、並列
コンデンサを並列に接続し、前記並列コンデンサの容量
を、進相コンデンサの容量の10〜60%としているこ
とを特徴とする進相コンデンサ装置である。
【0022】請求項7の発明は、前記並列コンデンサと
並列にサージアブソーバを接続したことを特徴とする請
求項1から6記載の進相コンデンサ装置である。
【0023】本発明の進相コンデンサ装置であると、特
に進相コンデンサに流入する第5次調波電流を1/10
〜1/3に低減することができ、しかも、並列コンデン
サの容量を進相コンデンサの容量より小さくしているこ
とで、並列コンデンサ自体のコストを低減できるととも
に、装置の小型化を図ることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図1〜図
10に基づいて説明する。
【0025】(第1の実施例)図2は、第1の実施例の
3相における全体の回路図を示し、電力配電系統から遮
断器14を介して負荷系統に電力が供給されるようにな
っている。この負荷系統には単数あるいは複数の負荷
(3相負荷)16が接続され、これらの負荷16と並列
に本発明の高調波対策装置18が設けられている。
【0026】高調波対策装置18は、各相に限流ヒュー
ズ10、真空開閉器12、直列リアクトルL、進相コン
デンサC、前記直列リアクトルLに並列に接続した並列
コンデンサC1 、この並列コンデンサC1 に並列接続さ
れている放電抵抗R1 、進相コンデンサCに並列接続さ
れている放電抵抗R2 、各相間に接続されている放電コ
イルL1 等で構成されている。また、温度センサHS、
圧力センサASが設けられている。
【0027】図1は、単相における要部回路図を示し、
直列リアクトルLに並列コンデンサC1 を並列に接続し
て並列回路を構成している。この回路構成は、第3の従
来技術(図13参照)に示す回路と同じであるが、従来
と根本的に異なる点は、直列リアクトルLに並列接続し
ている並列コンデンサC1 の容量を、進相コンデンサC
の容量に対して10〜60%としている点である。好ま
しくは25%、または50%である。また、直列リアク
トルLは、進相コンデンサCの6%としている。
【0028】なお、図2の破線で示すように3相の進相
コンデンサC、並列コンデンサC1、放電抵抗R1 、R2
はケース100内に一体化して構成している。
【0029】ここで、図1の回路に相電圧として6.6
kV/30.5 を印加し、回路単体に1Aを流した場合の
電圧、すなわち、インピーダンス特性を図6に示す。
【0030】図6において、黒菱形印のグラフは、並列
コンデンサC1 を接続していない状態である。黒四角印
のグラフは並列コンデンサC1 の容量を進相コンデンサ
Cの容量を同じとした場合である。×印のグラフは、並
列コンデンサC1 の容量を進相コンデンサCの容量の1
/2とした場合あり、白三角形印のグラフは並列コンデ
ンサC1 の容量を進相コンデンサCの容量の1/4とし
た場合である。黒丸印のグラフは、進相コンデンサCの
みの場合である。
【0031】図4は、進相コンデンサ装置と直列リアク
トルL付き進相コンデンサCとの電流対比を示し、図5
は、高調波電圧1%における高調波電流含有率を示して
いる。なお、図4及び図5における各記号のグラフは、
図6の場合と同様である。
【0032】図4に示すように、進相コンデンサCと直
列リアクトルLに流入する第5次調波電流を、並列コン
デンサC1 の容量を進相コンデンサCの容量の1/2と
した場合には、約1/10に抑制することができ、ま
た、並列コンデンサC1 の容量を進相コンデンサCの容
量の1/4とした場合には、進相コンデンサCに流入す
る第5次調波電流を約1/3に抑制することができる。
【0033】また、直列リアクトルLと並列コンデンサ
C1 及び進相コンデンサCで構成した回路は、ハイパス
フィルタとしての効果があり、負荷に電力用変換器があ
る場合、それが発生したスイッチングノイズのフィルタ
として有効に作用するものである。
【0034】なお、図7及び図8は、図1、図11及び
図12の回路全体のインピーダンスと流入高調波電流比
を示すものである。
【0035】図7において、300Hz(60Hzの5
倍)の第5次高調波付近においては、インピーダンスが
図1の回路においては上がり、図11及び図12の回路
では下がっている。したがって、本実施例の回路に優位
性がある。
【0036】図8において、300Hzの第5次高調波
付近においては、図1の回路においてはその流入を防止
でき、逆に、流出する高次数高調波に対するフィルタ効
果がある。例えば、第30次調波電流に対して10倍吸
収できる。
【0037】このように、本発明では並列コンデンサC
1 の容量を進相コンデンサCの容量より10〜60%
(実施例では、1/4、1/2)とすることで、進相コ
ンデンサ回路に流入する第5次調波電流を1/10〜1
/3に抑制することができ、直列リアクトルLが過負荷
となるのを防止でき、直列リアクトルLでの焼損、異常
音、過熱といった障害を防止できる。しかも、並列コン
デンサC1 の容量を進相コンデンサCより小さくしてい
るので、従来とは異なり並列コンデンサC1 の形状を小
さくでき、他の部品、進相コンデンサCまたは直列リア
クトルLと組合せた一体化部品とすることができる。ま
た、コストを低減することができる。
【0038】(具体的構造)本実施例の装置を、現実の
受電設備に取り付ける場合には、次の3通りがある。
【0039】1.第1の構造 全く新しく取り付ける場合には、ケース100内に3相
の進相コンデンサC、並列コンデンサC1 、放電抵抗R
1 、R2 を一体化して、ケース100に設けられた6個
の端子101,102,103,104,105,10
6に3個の直列リアクトルLを接続すればよい、この構
造であると、端子が6個と少なく容易に取り付けが可能
となる。
【0040】2.第2の構造 第1の従来技術の回路に取り付ける場合には、図9に示
すように、並列コンデンサCと直列リアクトルLを並列
に接続した装置108を進相コンデンサCに直列に接続
すればよい。
【0041】2.第3の構造 第2の従来技術の回路に取り付ける場合には、図10に
示すように、並列コンデンサCの装置110を直列リア
クトルLに並列に接続すればよい。
【0042】(第2の実施例)図3は第2の実施例であ
り、直列リアクトルLと並列にサージアブソーバ20を
並列に接続した場合を示し、電源の開閉時に発生するサ
ージを抑制するようにしたものである。
【0043】相電圧を6.6kV/30.5 印加した場合
に、直列リアクトルLの線間に発生するサージは投入時
に大きく、2000V〜6000V発生し、並列コンデ
ンサC1 を接続してもあまり変わらない。また、開放時
には直列リアクトルL単独の場合は600V〜1600
V、並列コンデンサC1 を入れると200V〜700V
である。そこで、サージアブソーバ20で抑制すること
で、投入時のサージが1300V以下に抑制することが
できた。なお、開放時は700V以下であった。
【0044】
【発明の効果】以上により本発明の進相コンデンサ装置
であると、特に進相コンデンサに流入する第5次調波電
流を1/10〜1/3に低減することができ、直列リア
クトルLが過負荷となるのを防止でき、直列リアクトル
Lの焼損、異常音、過熱といった障害を防止できる。し
かも、並列コンデンサの容量を進相コンデンサの容量よ
り小さくしていることで、並列コンデンサ自体のコスト
を低減できるとともに、装置の小型化を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の回路図である。
【図2】同じく配電系統を示す図である。
【図3】他の実施例の並列コンデンサにサージアブソー
バを並列に接続した場合の回路図である。
【図4】本実施例の進相コンデンサ装置と6%リアクト
ル付きの進相コンデンサとの電流対比を示す図である。
【図5】本実施例の高調波電流含有率を示す図である。
【図6】本実施例の進相コンデンサ装置のインピーダン
ス特性を示す図である。
【図7】本実施例の回路の周波数とインピーダンスとの
関係を示す図である。
【図8】本実施例の周波数と流入高調波電流比との関係
を示す図である。
【図9】本実施例の回路の第2の取付け構造を示す図で
ある。
【図10】本実施例の回路の第3の取付け構造を示す図
である。
【図11】第1の従来技術の進相コンデンサのみを設け
ている場合の回路図である。
【図12】第2の従来技術のJIS規格に記載されてい
る6%直列リアクトルを接続した場合の回路図である。
【図13】第3の従来技術の並列コンデンサの容量を進
相コンデンサの容量より大きく設定した場合の回路図で
ある。
【符号の説明】
10 限流ヒューズ 12 真空開閉器 14 遮断器 16 負荷 18 高調波対策装置 20 サージアブソーバ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年3月4日(1999.3.4)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0029
【補正方法】変更
【補正内容】
【0029】ここで、図1の回路に相電圧として6.6
kV/3 0.5 を印加し、回路単体に1Aを流した場合の
電圧、すなわち、インピーダンス特性を図6に示す。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0043
【補正方法】変更
【補正内容】
【0043】相電圧を6.6kV/3 0.5 印加した場合
に、直列リアクトルLの線間に発生するサージは投入時
に大きく、2000V〜6000V発生し、並列コンデ
ンサC1 を接続してもあまり変わらない。また、開放時
には直列リアクトルL単独の場合は600V〜1600
V、並列コンデンサC1 を入れると200V〜700V
である。そこで、サージアブソーバ20で抑制すること
で、投入時のサージが1300V以下に抑制することが
できた。なお、開放時は700V以下であった。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年2月14日(2000.2.1
4)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 進相コンデンサ装置
【特許請求の範囲】
【請求項】並列コンデンサの容量を進相コンデンサの
容量に対して1/4としていることを特徴とする請求項
から7記載の進相コンデンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力配電系統にお
いて力率改善用に用いた進相コンデンサにおける高調波
対策装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、インバータエアコンのようにサイ
リスタ等の高調波発生源となる半導体素子を用いた電力
変換器を有する電気製品が普及してきており、それに伴
って高調波が発生して電力配電系統に流入し、波形歪み
による高調波障害が多発している。前記高調波は奇数次
調波成分からなり、歪み波形は基本波及び各次調波の各
正弦波を加算したもので、特に第5次調波成分を多く含
むことが知られている。また、高調波は内部インピーダ
ンス無限大の電流源として取り扱われ、その伝搬特性
(高調波電流の流れ方)は、前記配電系統のインピーダ
ンス条件によって大幅に異なる。
【0003】(第1の従来例)そこで、従来より図11
に示すように、負荷(図示せず)と並列に力率改善用の
進相コンデンサCを接続して、基本波に対して力率を改
善するようにしている。なお、図11において、電力系
統からの電源の開閉を行なう限流ヒューズ付き断路器1
0と、真空開閉器12とが進相コンデンサCに対して直
列に接続してある。
【0004】しかしながら、進相コンデンサCを開閉す
ると大きな突入電流とサージ電圧が発生する。単に進相
コンデンサCを負荷に並列に接続している場合には、高
調波を拡大させ、且つ波形歪みを拡大させることも知ら
れている。
【0005】(第2の従来例)第1の従来例の問題点で
ある投入時の突入電流の抑制と第5次調波で遅れ位相の
電流となり高調波の拡大を抑制、高次数調波の流入を低
減させるために、図12に示すように、進相コンデンサ
Cに直列リアクトルLを接続するようにしている第2の
従来例が知られている。
【0006】第2の従来例における直列リアクトルLは
JIS規格で規定されている。すなわち、進相コンデン
サCが−j100%に対して、j6%(但し、%は基本
波リアクタンスである。)にJIS規格で選定し、突入
電流の抑制と第5次調波の拡大を低減している。
【0007】このように、JIS規格により、高調波拡
大現象抑制のためコンデンサ設備には、コンデンサ(進
相コンデンサC)インピーダンスの6%の直列リアクト
ルLを設けている。
【0008】ところが、6%の直列リアクトルLと進相
コンデンサCの組合わせでは、回路の共振次数が4.1
となり、第5次調波のインピーダンスが小さくなる。そ
のため、第5次調波電流が大きくなり、直列リアクトル
Lが、焼損、異常音、過熱などといった障害が発生し易
くなっている。
【0009】つまり、6%の直列リアクトルLは高調波
拡大現象を抑制するとともに、第5次調波を吸収する特
性を持っており、その分第5次調波耐量に注意を払う必
要がある。
【0010】そこで、高調波障害防止対策としては、基
本的には以下の3つの方法が提案されている。すなわ
ち、(1)高調波発生源を低減させること。これは、高
調波の発生量を1/2にすれば、該当機器接続点の歪み
が1/2になるからである。(2)対象回路のインピー
ダンスを変更すること。これは、高調波の分流条件を変
更するものであり、具体的には、進相コンデンサへのリ
アクトルの付加、交流フィルタの設置、系統構成の変更
などである。最後に、(3)機器の高調波耐量を強化さ
せることである。
【0011】(第3の従来例)前記のことを考慮したも
のが、第3の従来例である特開平9−56075号公報
に開示されている発明である。
【0012】この第3の従来例に記載されている回路
は、図13に示すように、進相コンデンサCに直列接続
した直列リアクトルLに、共振用コンデンサC1 を並列
に接続したものである。そして、この共振用コンデンサ
C1 の容量を、j6%の直列リアクトルLと、−j10
0%の進相コンデンサCに対して、−j150%にする
ことにより、共振周波数を第5次調波成分{(150/
6) 0.5 }として、第5次調波を抑止することとして
いる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】第3の従来例は、前記
のように共振用コンデンサC1 の値を−j150%に
定して第5次調波を、あるいは−j200%に設定して
第3次調波における直列リアクトルLに流れる電流を低
減して、過負荷を防止している。
【0014】しかしながら、第3の従来例では、共振用
コンデンサC1 のインピーダンスを進相コンデンサCに
対して、1.5倍、あるいは2倍としているために、
振用コンデンサC1 の形状が大きくなり、装置全体が大
型化するという問題があり、且つ、容量の大きな共振用
コンデンサC1 を用いていることで、コストがアップす
るという問題があった。
【0015】そこで、本発明は前記問題点に鑑み、特に
直列リアクトルに流れる第5次調波成分を低減させると
同時に、進相コンデンサより小さい容量の並列コンデン
サを用いることで低コストな進相コンデンサ装置を提供
することを目的としているものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、電力
配電系統に挿入した力率改善用の進相コンデンサと、前
記進相コンデンサと直列に接続した直列リアクトルと、
前記直列リアクトルと並列に接続した並列コンデンサと
で高調波対策を施した進相コンデンサ装置を形成し、前
記並列コンデンサの容量を、前記進相コンデンサの容量
の10〜25%としていることを特徴とする進相コンデ
ンサ装置である。
【0017】請求項2の発明は、3相の前記進相コンデ
ンサの一端を全て接続し、3相の前記進相コンデンサの
他端に第1の端子、第2の端子、第3の端子をそれぞれ
接続し、3相の前記並列コンデンサの一端を前記第1の
端子、前記第2の端子、前記第3の端子にそれぞれ接続
し、3相の前記並列コンデンサの他端に第4の端子、第
5の端子、第6の端子をそれぞれ接続し、前記第1の端
子、前記第2の端子、前記第3の端子に3相の前記直列
リアクトルの一端をそれぞれ接続し、前記第4の端子、
前記第5の端子、前記第6の端子に3相の前記直列リア
クトルの他端をそれぞれ接続し、3相の前記進相コンデ
ンサと3相の前記並列コンデンサをケース内に設けたこ
とを特徴とする請求項1記載の進相コンデンサ装置であ
る。請求項3の発明は、前記進相コンデンサよりなる進
相コンデンサ装置において、前記並列コンデンサと前記
直列リアクトルとを並列に接続した装置を、前記進相コ
ンデンサと直列に接続したことを特徴とする請求項1記
載の進相コンデンサ装置である。請求項4の発明は、前
記直列リアクトルと前記進相コンデンサとが直列に接続
されている進相コンデンサ装置において、前記並列コン
デンサの装置を、前記直列リアクトルに並列接続したこ
とを特徴とする請求項1記載の進相コンデンサ装置であ
る。請求項5の発明は、電力配電系統に挿入した力率改
善用の進相コンデンサを有する受電設備において、直列
リアクトルと並列コンデンサとを並列に接続した並列回
路を、前記進相コンデンサと直列に接続し、前記並列コ
ンデンサの容量を、進相コンデンサの容量の10〜25
としていることを特徴とする進相コンデンサ装置であ
る。
【0018】請求項6の発明は、電力配電系統に挿入し
た力率改善用の進相コンデンサと直列リアクトルを接続
した受電設備において、前記直列リアクトルに、並列コ
ンデンサを並列に接続し、前記並列コンデンサの容量
を、進相コンデンサの容量の10〜25%としているこ
とを特徴とする進相コンデンサ装置である。
【0019】請求項7の発明は、前記進相コンデンサと
前記直列リアクトルの相電圧が6.6kV/3 0.5
あり、前記直列リアクトルの端子間電圧が243Vであ
る進相コンデンサ装置において、前記直列リアクトル及
び前記並列コンデンサと並列にサージアブソーバを接続
したことを特徴とする請求項1から6記載の進相コンデ
ンサ装置である。請求項8の発明は、並列コンデンサの
容量を進相コンデンサの容量に対して1/4としている
ことを特徴とする請求項1から7記載の進相コンデンサ
装置である。本発明の進相コンデンサ装置であると、特
に進相コンデンサに流入する第5次調波電流を1/3
に低減することができ、しかも、並列コンデンサの容量
を進相コンデンサの容量より小さくしていることで、並
列コンデンサ自体のコストを低減できるとともに、装置
の小型化を図ることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図1〜図
10に基づいて説明する。
【0021】(第1の実施例)図2は、第1の実施例の
3相における全体の回路図を示し、電力配電系統から遮
断器14を介して負荷系統に電力が供給されるようにな
っている。この負荷系統には単数あるいは複数の負荷
(3相負荷)16が接続され、これらの負荷16と並列
に本発明の高調波対策装置18が設けられている。
【0022】高調波対策装置18は、各相に限流ヒュー
ズ10、真空開閉器12、直列リアクトルL、進相コン
デンサC、前記直列リアクトルLに並列に接続した並列
コンデンサC1 、この並列コンデンサC1 に並列接続さ
れている放電抵抗R1 、進相コンデンサCに並列接続さ
れている放電抵抗R2 、各相間に接続されている放電コ
イルL1 等で構成されている。また、温度センサHS、
圧力センサASが設けられている。
【0023】図1は、単相における要部回路図を示し、
直列リアクトルLに並列コンデンサC1 を並列に接続し
て並列回路を構成している。この回路構成は、第3の
来例(図13参照)に示す回路と同じであるが、従来と
根本的に異なる点は、直列リアクトルLに並列接続して
いる並列コンデンサC1 の容量を、進相コンデンサCの
容量に対して10〜25%としている点である。好まし
くは25%である。また、直列リアクトルLは、進相コ
ンデンサCの6%としている。
【0024】なお、図2の破線で示すように3相の進相
コンデンサC、並列コンデンサC1、放電抵抗R1 、R2
はケース100内に一体化して構成している。
【0025】ここで、図1の回路に相電圧として6.6
kV/30.5を印加し、回路単体に1Aを流した場合
の電圧、すなわち、インピーダンス特性を図6に示す。
【0026】図6において、黒菱形印のグラフは、並列
コンデンサC1 を接続していない状態である。黒四角印
のグラフは並列コンデンサC1 の容量を進相コンデンサ
Cの容量を同じとした場合である。×印のグラフは、並
列コンデンサC1 の容量を進相コンデンサCの容量の1
/2とした場合あり、白三角形印のグラフは並列コンデ
ンサC1 の容量を進相コンデンサCの容量の1/4とし
た場合である。黒丸印のグラフは、進相コンデンサCの
みの場合である。
【0027】図4は、進相コンデンサ装置と直列リアク
トルL付き進相コンデンサCとの電流対比を示し、図5
は、高調波電圧1%における高調波電流含有率を示して
いる。なお、図4及び図5における各記号のグラフは、
図6の場合と同様である。
【0028】図4に示すように、進相コンデンサCと直
列リアクトルLに流入する第5次調波電流を、並列コン
デンサC1 の容量を進相コンデンサCの容量の1/2と
した場合には、約1/10に抑制することができ、ま
た、並列コンデンサC1 の容量を進相コンデンサCの容
量の1/4とした場合には、進相コンデンサCに流入す
る第5次調波電流を約1/3に抑制することができる。
【0029】また、直列リアクトルLと並列コンデンサ
C1 及び進相コンデンサCで構成した回路は、ハイパス
フィルタとしての効果があり、負荷に電力用変換器があ
る場合、それが発生したスイッチングノイズのフィルタ
として有効に作用するものである。
【0030】なお、図7及び図8は、図1、図11及び
図12の回路全体のインピーダンスと流入高調波電流比
を示すものである。
【0031】図7において、300Hz(60Hzの5
倍)の第5次高調波付近においては、インピーダンスが
図1の回路においては上がり、図11及び図12の回路
では下がっている。したがって、本実施例の回路に優位
性がある。
【0032】図8において、300Hzの第5次高調波
付近においては、図1の回路においてはその流入を防止
でき、逆に、流出する高次数高調波に対するフィルタ効
果がある。例えば、第30次調波電流に対して10倍吸
収できる。
【0033】このように、本発明では並列コンデンサC
1 の容量を進相コンデンサCの容量より10〜25
(実施例では、1/4)とすることで、進相コンデンサ
回路に流入する第5次調波電流を1/3に抑制するこ
とができ、直列リアクトルLが過負荷となるのを防止で
き、直列リアクトルLでの焼損、異常音、過熱といった
障害を防止できる。しかも、並列コンデンサC1 の容量
を進相コンデンサCより小さくしているので、従来とは
異なり並列コンデンサC1 の形状を小さくでき、他の部
品、進相コンデンサCまたは直列リアクトルLと組合せ
た一体化部品とすることができる。また、コストを低減
することができる。
【0034】(具体的構造)本実施例の装置を、現実の
受電設備に取り付ける場合には、次の3通りがある。
【0035】1.第1の構造 全く新しく取り付ける場合には、ケース100内に3相
の進相コンデンサC、並列コンデンサC1 、放電抵抗R
1 、R2 を一体化して、ケース100に設けられた6個
の端子101,102,103,104,105,10
6に3個の直列リアクトルLを接続すればよい、この構
造であると、端子が6個と少なく容易に取り付けが可能
となる。
【0036】2.第2の構造 第1の従来例の回路に取り付ける場合には、図9に示す
ように、並列コンデンサCと直列リアクトルLを並列に
接続した装置108を進相コンデンサCに直列に接続す
ればよい。
【0037】2.第3の構造 第2の従来例の回路に取り付ける場合には、図10に示
すように、並列コンデンサCの装置110を直列リアク
トルLに並列に接続すればよい。
【0038】(第2の実施例)図3は第2の実施例であ
り、直列リアクトルLと並列にサージアブソーバ20を
並列に接続した場合を示し、電源の開閉時に発生するサ
ージを抑制するようにしたものである。
【0039】相電圧を6.6kV/30.5印加した場
合に、直列リアクトルLの線間に発生するサージは投入
時に大きく、2000V〜6000V発生し、並列コン
デンサC1 を接続してもあまり変わらない。また、開
放時には直列リアクトルL単独の場合は600V〜16
00V、並列コンデンサC1を入れると200V〜70
0Vである。そこで、サージアブソーバ20で抑制する
ことで、投入時のサージが1300V以下に抑制するこ
とができた。なお、開放時は700V以下であった。
【0040】
【発明の効果】以上により本発明の進相コンデンサ装置
であると、特に進相コンデンサに流入する第5次調波電
流を1/3に低減することができ、直列リアクトルL
が過負荷となるのを防止でき、直列リアクトルLの焼
損、異常音、過熱といった障害を防止できる。しかも、
並列コンデンサの容量を進相コンデンサの容量より小さ
くしていることで、並列コンデンサ自体のコストを低減
できるとともに、装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の回路図である。
【図2】同じく配電系統を示す図である。
【図3】他の実施例の並列コンデンサにサージアブソー
バを並列に接続した場合の回路図である。
【図4】本実施例の進相コンデンサ装置と6%リアクト
ル付きの進相コンデンサとの電流対比を示す図である。
【図5】本実施例の高調波電流含有率を示す図である。
【図6】本実施例の進相コンデンサ装置のインピーダン
ス特性を示す図である。
【図7】本実施例の回路の周波数とインピーダンスとの
関係を示す図である。
【図8】本実施例の周波数と流入高調波電流比との関係
を示す図である。
【図9】本実施例の回路の第2の取付け構造を示す図で
ある。
【図10】本実施例の回路の第3の取付け構造を示す図
である。
【図11】第1の従来例の進相コンデンサのみを設けて
いる場合の回路図である。
【図12】第2の従来例のJIS規格に記載されている
6%直列リアクトルを接続した場合の回路図である。
【図13】第3の従来例の並列コンデンサの容量を進相
コンデンサの容量より大きく設定していない場合の回路
図である。
【符号の説明】 10 限流ヒューズ 12 真空開閉器 14 遮断器 16 負荷 18 高調波対策装置 20 サージアブソーバ
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図7
【補正方法】変更
【補正内容】
【図7】

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電力配電系統に挿入した力率改善用の進相
    コンデンサと、 前記進相コンデンサと直列に接続した直列リアクトル
    と、 前記直列リアクトルと並列に接続した並列コンデンサと
    で高調波対策装置を形成し、 前記並列コンデンサの容量を、前記進相コンデンサの容
    量の10〜60%としていることを特徴とする進相コン
    デンサ装置。
  2. 【請求項2】並列コンデンサの容量を進相コンデンサの
    容量に対して1/4、または1/2としていることを特
    徴とする請求項1記載の進相コンデンサ装置。
  3. 【請求項3】前記進相コンデンサと前記並列コンデンサ
    とを、個別に使用し、または、組合せて一体化したこと
    を特徴とする請求項1記載の進相コンデンサ装置。
  4. 【請求項4】前記進相コンデンサと前記並列コンデンサ
    とを、個別に並列接続し、または、組合せて一体化して
    並列接続したことを特徴とする請求項1記載の進相コン
    デンサ装置。
  5. 【請求項5】電力配電系統に挿入した力率改善用の進相
    コンデンサを有する受電設備において、 直列リアクトルと並列コンデンサとを並列に接続した並
    列回路を、前記進相コンデンサと直列に接続し、 前記並列コンデンサの容量を、進相コンデンサの容量の
    10〜60%としていることを特徴とする進相コンデン
    サ装置。
  6. 【請求項6】電力配電系統に挿入した力率改善用の進相
    コンデンサと直列リアクトルを接続した受電設備におい
    て、 前記直列リアクトルに、並列コンデンサを並列に接続
    し、 前記並列コンデンサの容量を、進相コンデンサの容量の
    10〜60%としていることを特徴とする進相コンデン
    サ装置。
  7. 【請求項7】前記並列コンデンサと並列にサージアブソ
    ーバを接続したことを特徴とする請求項1から6記載の
    進相コンデンサ装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005109596A1 (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Ewintec Co., Ltd. 電気波形調整器
CN113030553A (zh) * 2021-05-26 2021-06-25 浙江大学 1%串抗并联电容器谐波放大、过载与匝间短路监测方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101753006B (zh) * 2008-12-01 2012-02-08 香港理工大学 相位超前补偿网络、电源转换器及闭环控制系统
JP6132230B2 (ja) * 2013-01-31 2017-05-24 パナソニックIpマネジメント株式会社 パッシブフィルタ、及び、空気調和装置
IT201800009853A1 (it) 2018-10-29 2020-04-29 Pietro Andriola "filtro passivo per la riduzione di rumore elettrico ad alta frequenza per reti di distribuzione di energia elettrica"

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005109596A1 (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Ewintec Co., Ltd. 電気波形調整器
JPWO2005109596A1 (ja) * 2004-05-07 2008-03-21 株式会社eウインテック 電気波形調整器
JP4750696B2 (ja) * 2004-05-07 2011-08-17 株式会社eウインテック 電気波形調整器
US8067999B2 (en) 2004-05-07 2011-11-29 Ewintec Co., Ltd. Electrical waveform adjuster
CN113030553A (zh) * 2021-05-26 2021-06-25 浙江大学 1%串抗并联电容器谐波放大、过载与匝间短路监测方法
CN113030553B (zh) * 2021-05-26 2021-08-24 浙江大学 1%串抗并联电容器谐波放大、过载与匝间短路监测方法

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