JP2000236627A - 進相コンデンサ装置 - Google Patents
進相コンデンサ装置Info
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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。
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
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。 ─────────────────────────────────────────────────────
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）
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８】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。
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。
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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％に設
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。
のように共振用コンデンサＣ1 の値を−ｊ１５０％に設
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、共
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。
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、共
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。
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。
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。
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。
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 で
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次調波電流を約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。
前記直列リアクトルの相電圧が６．６ｋＶ／３ ０．５ で
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次調波電流を約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。
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。
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。
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の従
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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次調波電流を約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。
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次調波電流を約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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
流を約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。
であると、特に進相コンデンサに流入する第５次調波電
流を約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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11035417A JP2000236627A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | 進相コンデンサ装置 |
| JP2001137821A JP2002010490A (ja) | 1999-02-15 | 2001-05-08 | 進相コンデンサ装置 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11035417A JP2000236627A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | 進相コンデンサ装置 |
| JP2001137821A JP2002010490A (ja) | 1999-02-15 | 2001-05-08 | 進相コンデンサ装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001137821A Division JP2002010490A (ja) | 1999-02-15 | 2001-05-08 | 進相コンデンサ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000236627A true JP2000236627A (ja) | 2000-08-29 |
Family
ID=48868783
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11035417A Pending JP2000236627A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | 進相コンデンサ装置 |
| JP2001137821A Pending JP2002010490A (ja) | 1999-02-15 | 2001-05-08 | 進相コンデンサ装置 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001137821A Pending JP2002010490A (ja) | 1999-02-15 | 2001-05-08 | 進相コンデンサ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP2000236627A (ja) |
Cited By (2)
| 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 |
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| 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" |
-
1999
- 1999-02-15 JP JP11035417A patent/JP2000236627A/ja active Pending
-
2001
- 2001-05-08 JP JP2001137821A patent/JP2002010490A/ja active Pending
Cited By (6)
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002010490A (ja) | 2002-01-11 |
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