JP2008176976A - Power transfer cable, power conversion device using power transfer cable, and connecting method of power transfer cable - Google Patents

Power transfer cable, power conversion device using power transfer cable, and connecting method of power transfer cable Download PDF

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Miwako Hayashi
美和子 林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power transfer cable capable of restraining transition between a normal mode and a common mode. <P>SOLUTION: A U-phase power line 14u, a V-phase power line 14v, and a W-phase power line 14w are arranged in symmetry with a grounding line 14g, and at the same time, a U-phase power line 15u, a V-phase power line 15v, and a W-phase power line 15w are arranged in symmetry with a grounding line 15g. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は電力伝送ケーブル、電力伝送ケーブルを用いた電力変換装置および電力伝送ケーブルの結線方法に関し、特に、電力伝送ケーブルの電磁波ノイズ対策に適用して好適なものである。   The present invention relates to a power transmission cable, a power conversion device using the power transmission cable, and a method for connecting the power transmission cable, and is particularly suitable for application to countermeasures against electromagnetic wave noise of the power transmission cable.

電気機器には、通常では電力伝送ケーブルを介して電源から電力が供給される。また、複数の電気機器を用いる場合、それらの電気機器は電力伝送ケーブルを介して接続される。ここで、電力伝送ケーブルとしては、多芯ケーブルを用いるのが一般的であり、３相交流電源であれば、３相４線ケーブルが用いられることがある。
図７は、従来の３相４線ケーブルの概略構成を示す断面図である。
図７において、３相４線ケーブルでは、４本の導線１０１〜１０４が設けられ、これらの導線１０１〜１０４はシース層１０５にて束ねられている。そして、これらの４本の導線１０１〜１０４のうち、３本の導線１０１〜１０３はＵ相、Ｖ相およびＷ相の電力線としてそれぞれ用いられ、他の１本の導線１０４は接地線として用いられる。 Electric equipment is usually supplied with power from a power supply via a power transmission cable. When a plurality of electric devices are used, these electric devices are connected via a power transmission cable. Here, as the power transmission cable, a multi-core cable is generally used, and a three-phase four-wire cable may be used for a three-phase AC power source.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional three-phase four-wire cable.
In FIG. 7, the three-phase four-wire cable is provided with four conducting wires 101 to 104, and these conducting wires 101 to 104 are bundled by a sheath layer 105. Of these four conductors 101 to 104, three conductors 101 to 103 are used as U-phase, V-phase, and W-phase power lines, respectively, and the other one conductor 104 is used as a ground line. .

図８は、電力伝送ケーブルに用いられる導線の構成例を示す断面図である。
図８において、電力伝送ケーブルに用いられる導線１１１には、電力を伝送する導体１１１ａが設けられ、導体１１１ａは絶縁体１１１ｂにて周囲を覆われている。
そして、例えば、インバータをモータで駆動する場合、電源とインバータとの間およびインバータとモータとの間が、図７の電力伝送ケーブルにて接続される。
ここで、インバータでは、半導体スイッチング素子のスイッチング動作にて電力変換が行われ、そのスイッチング動作に伴ってノイズが発生する。このようなノイズは、周辺機器の誤動作などを引き起こすため、ノイズフィルタなどを用いてノイズ対策が行われる。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration example of a conducting wire used for the power transmission cable.
In FIG. 8, the conductor 111 used for the power transmission cable is provided with a conductor 111a for transmitting power, and the conductor 111a is covered with an insulator 111b.
For example, when the inverter is driven by a motor, the power transmission cable shown in FIG. 7 connects between the power source and the inverter and between the inverter and the motor.
Here, in the inverter, power conversion is performed by the switching operation of the semiconductor switching element, and noise is generated along with the switching operation. Since such noise causes malfunction of peripheral devices, noise countermeasures are performed using a noise filter or the like.

また、ＥＭＣ規格によって、システムとしてあるノイズレベル以下でなければその域内への流通が制限されることから、インバータが搭載された制御盤やシステムでは、認定機関などにおいてＥＭＣ試験が実施され、ノイズレベルが測定される。
このようなノイズレベルは、電力伝送ケーブルの種類や長さあるいは引き回し方法などによって変化することがあり、ノイズフィルタを用いてノイズ対策が施されたインバータであっても、ＥＭＣ試験によってノイズレベルがＥＭＣ規格を満たさないという結果が得られることがあり、改めてノイズ対策を施す必要があった。また、このようなノイズを把握することは難しく、ノイズ対策はしばしば試行錯誤を繰り返すことがあった。 In addition, according to the EMC standard, distribution to the area is limited unless the system is below a certain noise level. Therefore, an EMC test is carried out by an accredited body in a control panel or system in which an inverter is mounted. Is measured.
Such a noise level may vary depending on the type and length of the power transmission cable, the routing method, and the like. Even if an inverter is provided with noise countermeasures using a noise filter, the noise level is determined by EMC testing. In some cases, the result of not satisfying the standard was obtained, and it was necessary to take measures against noise again. In addition, it is difficult to grasp such noise, and noise countermeasures often involve trial and error.

また、例えば、特許文献１には、４本の絶縁線芯を星形カッド状に撚り合わせ、その外側に押さえ絶縁層、電磁シ−ルド層、その外側に熱可塑性樹脂製シース層を順次被覆する方法が開示されている。
特開平１１−１４４５３２号公報 Also, for example, in Patent Document 1, four insulated wire cores are twisted into a star-shaped quad, and a pressing insulating layer and an electromagnetic shield layer are coated on the outer side, and a thermoplastic resin sheath layer is sequentially coated on the outer side. A method is disclosed.
JP-A-11-144532

しかしながら、従来の電力伝送ケーブルでは、その幾何学的構造から各相のインダクタンスや容量がアースに対して非対称であることから、ノーマルモード（電源ラインを伝播する成分）とコモンモード（アース線を導通する成分）との間で転化が起こることがある。このため、電力伝送ケーブルを介して接続された電気機器から発生するノイズの把握が困難となり、ノイズ対策が複雑化するとともに、電力伝送ケーブルの種類や長さなどが変わると、電力伝送ケーブルのインダクタンスや容量が変化することから、ノーマルモードとコモンモードとの間の転化の起こり方が変化し、ノイズ対策の繰り返しが必要となるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、ノーマルモードとコモンモードとの間の転化を抑制することが可能な電力伝送ケーブル、電力伝送ケーブルを用いた電力変換装置および電力伝送ケーブルの結線方法を提供することである。 However, in the conventional power transmission cable, the inductance and capacity of each phase are asymmetric with respect to the ground due to its geometric structure, so normal mode (component propagating through the power line) and common mode (ground wire conducting) Conversion may occur with the component). For this reason, it becomes difficult to grasp the noise generated from the electrical equipment connected via the power transmission cable, the noise countermeasure becomes complicated, and if the type or length of the power transmission cable changes, the inductance of the power transmission cable Since the capacity and capacitance change, the manner of conversion between the normal mode and the common mode changes, and there is a problem that it is necessary to repeat noise countermeasures.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a power transmission cable that can suppress conversion between the normal mode and the common mode, a power conversion device using the power transmission cable, and a method for connecting the power transmission cable. is there.

上述した課題を解決するために、請求項１記載の電力伝送ケーブルによれば、接地線として用いられる第１の導線と、電力線として用いられる第２の導線とを備え、前記第２の導線は前記第１の導線に対して対称になるように配置されていることを特徴とする。
また、請求項２記載の電力伝送ケーブルによれば、前記第２の導線は前記第１の導線を中心として互いに等間隔になるように同心円上に配置されていることを特徴とする。
また、請求項３記載の電力伝送ケーブルによれば、前記第２の導線は前記第１の導線と交互に等間隔で配置されるようにして同心円上に配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, according to the power transmission cable of claim 1, the power transmission cable includes a first conducting wire used as a ground wire and a second conducting wire used as a power wire, and the second conducting wire is It arrange | positions so that it may become symmetrical with respect to the said 1st conducting wire.
The power transmission cable according to claim 2 is characterized in that the second conducting wires are arranged concentrically so as to be equidistant from each other around the first conducting wire.
The power transmission cable according to claim 3 is characterized in that the second conductors are arranged concentrically so as to be alternately arranged at equal intervals with the first conductors.

また、請求項４記載の電力伝送ケーブルを用いた電力変換装置によれば、半導体スイッチング素子によるスイッチング動作に基づいて直流を交流に変換するインバータと、電力線として用いられる導線が、接地線として用いられる導線に対して対称になるように配置され、前記インバータに電力を伝送する電力伝送ケーブルとを備えることを特徴とする。
また、請求項５記載の電力伝送ケーブルの結線方法によれば、電力線として用いられる導線が、接地線として用いられる導線に対して対称になるように電力伝送ケーブルを電気機器に結線することを特徴とする。 Further, according to the power conversion device using the power transmission cable according to claim 4, the inverter that converts direct current into alternating current based on the switching operation by the semiconductor switching element and the conductive wire used as the power line are used as the ground line. The power transmission cable is arranged so as to be symmetric with respect to the conducting wire, and transmits power to the inverter.
Further, according to the method for connecting a power transmission cable according to claim 5, the power transmission cable is connected to an electric device so that the conductive wire used as the power wire is symmetrical with respect to the conductive wire used as the ground wire. And

以上説明したように、本発明によれば、電力伝送ケーブルにおける各相のインダクタンスや容量をアースに対して対称化することが可能となり、ノーマルモードとコモンモードとの間の転化を抑制することが可能となることから、電力伝送ケーブルを介して接続された電気機器から発生するノイズの把握を容易化することが可能となるとともに、各相のノイズレベルのバラツキを低減することができ、ノイズ対策の効率化や簡素化を実現することができる。   As described above, according to the present invention, the inductance and capacity of each phase in the power transmission cable can be symmetric with respect to the ground, and the conversion between the normal mode and the common mode can be suppressed. As a result, it is possible to easily grasp the noise generated from the electrical equipment connected via the power transmission cable, and to reduce the noise level variation of each phase. Efficiency and simplification can be realized.

以下、本発明の実施形態に係る電力伝送ケーブルについて図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る電力変換装置の概略構成を示す図である。
図１において、三相交流電源１１は、整流器１２を介してインバータ１３に接続され、インバータ１３はモータ１４に接続されている。ここで、整流器１２には、整流ダイオードＤ１〜Ｄ６および平滑コンデンサＣ１が設けられるとともに、インバータ１３には、スイッチング素子Ｍ１１〜Ｍ１６およびスイッチング素子Ｍ１１〜Ｍ１６にそれぞれ逆並列接続された帰還ダイオードＤ１１〜Ｄ１６が設けられている。 Hereinafter, a power transmission cable according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a power conversion device according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a three-phase AC power supply 11 is connected to an inverter 13 via a rectifier 12, and the inverter 13 is connected to a motor 14. Here, the rectifier 12 is provided with rectifier diodes D1 to D6 and a smoothing capacitor C1, and the inverter 13 is provided with feedback diodes D11 to D16 connected in reverse parallel to the switching elements M11 to M16 and the switching elements M11 to M16, respectively. Is provided.

なお、スイッチング素子Ｍ１１〜Ｍ１６としては、例えば、電界効果型トランジスタやバイポーラトランジスタあるいはＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いることができる。
ここで、三相交流電源１１からのＵ相、Ｖ相およびＷ相の三相交流は、Ｕ相電力線１４ｕ、Ｖ相電力線１４ｖおよびＷ相電力線１４ｗをそれぞれ介して整流器１２に伝送されるとともに、三相交流電源１１および整流器１２は接地線１４ｇを介して接地されている。また、インバータ１３にて生成されたＵ相、Ｖ相およびＷ相の三相交流は、Ｕ相電力線１５ｕ、Ｖ相電力線１５ｖおよびＷ相電力線１５ｗをそれぞれ介してモータ１４に伝送されるとともに、インバータ１３およびモータ１４は接地線１５ｇを介して接地されている。 As the switching elements M11 to M16, for example, a field effect transistor, a bipolar transistor, or an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) can be used.
Here, the U-phase, V-phase, and W-phase three-phase AC from the three-phase AC power supply 11 is transmitted to the rectifier 12 via the U-phase power line 14u, the V-phase power line 14v, and the W-phase power line 14w, respectively. The three-phase AC power supply 11 and the rectifier 12 are grounded via a ground line 14g. The U-phase, V-phase, and W-phase three-phase alternating current generated by the inverter 13 is transmitted to the motor 14 via the U-phase power line 15u, the V-phase power line 15v, and the W-phase power line 15w, respectively. 13 and the motor 14 are grounded via a ground wire 15g.

ここで、Ｕ相電力線１４ｕ、Ｖ相電力線１４ｖおよびＷ相電力線１４ｗは接地線１４ｇに対して対称になるように配置するとともに、Ｕ相電力線１５ｕ、Ｖ相電力線１５ｖおよびＷ相電力線１５ｗは接地線１５ｇに対して対称になるように配置することができる。例えば、Ｕ相電力線１４ｕ、Ｖ相電力線１４ｖおよびＷ相電力線１４ｗは接地線１４ｇを中心として互いに等間隔になるように同心円上に配置することができ、Ｕ相電力線１４ｕと接地線１４ｇとの距離ｌｕ、Ｖ相電力線１４ｖと接地線１４ｇとの距離ｌｖおよびＷ相電力線１４ｗと接地線１４ｇとの距離ｌｗは互いに等しくなるように設定するとともに、Ｕ相電力線１４ｕ、Ｖ相電力線１４ｖおよびＷ相電力線１４ｗの断面形状は互いに等しくなるように構成することができる。   Here, U-phase power line 14u, V-phase power line 14v and W-phase power line 14w are arranged so as to be symmetric with respect to ground line 14g, and U-phase power line 15u, V-phase power line 15v and W-phase power line 15w are ground lines. It can arrange | position so that it may become symmetrical with respect to 15g. For example, the U-phase power line 14u, the V-phase power line 14v, and the W-phase power line 14w can be arranged concentrically so as to be equidistant from each other around the ground line 14g, and the distance between the U-phase power line 14u and the ground line 14g. lu, the distance lv between the V-phase power line 14v and the ground line 14g and the distance lw between the W-phase power line 14w and the ground line 14g are set to be equal to each other, and the U-phase power line 14u, the V-phase power line 14v, and the W-phase power line The cross-sectional shapes of 14w can be configured to be equal to each other.

そして、三相交流電源１１にて生成された交流電圧はＵ相電力線１４ｕ、Ｖ相電力線１４ｖおよびＷ相電力線１４ｗを介して整流器１２に伝送され、整流器１２にて直流電圧に変換される。そして、整流器１２にて生成された直流電圧は、インバータ１３にて交流電圧に変換され、Ｕ相電力線１５ｕ、Ｖ相電力線１５ｖおよびＷ相電力線１５ｗを介してモータ１４に伝送される。   The AC voltage generated by the three-phase AC power supply 11 is transmitted to the rectifier 12 via the U-phase power line 14u, the V-phase power line 14v, and the W-phase power line 14w, and is converted into a DC voltage by the rectifier 12. The DC voltage generated by the rectifier 12 is converted to an AC voltage by the inverter 13 and transmitted to the motor 14 via the U-phase power line 15u, the V-phase power line 15v, and the W-phase power line 15w.

これにより、Ｕ相電力線１４ｕ、Ｖ相電力線１４ｖおよびＷ相電力線１４ｗにおける各相のインダクタンスや容量を接地線１４ｇに対して対称化することが可能となるとともに、Ｕ相電力線１５ｕ、Ｖ相電力線１５ｖおよびＷ相電力線１５ｗにおける各相のインダクタンスや容量を接地線１５ｇに対して対称化することが可能となる。このため、ノーマルモードとコモンモードとの間の転化を抑制することが可能となり、インバータ１３から発生するノイズの把握を容易化することが可能となるとともに、各相のノイズレベルのバラツキを低減することができ、ノイズ対策の効率化や簡素化を実現することができる。   As a result, the inductance and capacity of each phase in the U-phase power line 14u, the V-phase power line 14v, and the W-phase power line 14w can be symmetric with respect to the ground line 14g, and the U-phase power line 15u and the V-phase power line 15v. In addition, the inductance and capacitance of each phase in the W-phase power line 15w can be symmetric with respect to the ground line 15g. For this reason, it is possible to suppress the conversion between the normal mode and the common mode, and it becomes possible to easily grasp the noise generated from the inverter 13 and reduce the variation in the noise level of each phase. It is possible to realize efficiency and simplification of noise countermeasures.

図２は、本発明の第２実施形態に係る電力変換装置の概略構成を示す図である。
図２において、三相交流電源１１は３芯ケーブル２４を介して整流器１２に接続されるとともに、インバータ１３は３芯ケーブル２５を介してモータ１４に接続されている。
ここで、３芯ケーブル２４には、Ｕ相電力線２４ｕ、Ｖ相電力線２４ｖおよびＷ相電力線２４ｗとして使用される電線が設けられるとともに、３芯ケーブル２５には、Ｕ相電力線２５ｕ、Ｖ相電力線２５ｖおよびＷ相電力線２５ｗとして使用される電線が設けられている。 FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a power conversion device according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 2, the three-phase AC power supply 11 is connected to the rectifier 12 via a three-core cable 24, and the inverter 13 is connected to the motor 14 via a three-core cable 25.
Here, the three-core cable 24 is provided with electric wires used as the U-phase power line 24u, the V-phase power line 24v, and the W-phase power line 24w, and the three-core cable 25 has the U-phase power line 25u and the V-phase power line 25v. And the electric wire used as the W-phase power line 25w is provided.

そして、三相交流電源１１からのＵ相、Ｖ相およびＷ相の三相交流は、Ｕ相電力線２４ｕ、Ｖ相電力線２４ｖおよびＷ相電力線２４ｗをそれぞれ介して整流器１２に伝送されるとともに、三相交流電源１１および整流器１２は接地線２４ｇを介して接地されている。また、インバータ１３にて生成されたＵ相、Ｖ相およびＷ相の三相交流は、Ｕ相電力線２５ｕ、Ｖ相電力線２５ｖおよびＷ相電力線２５ｗをそれぞれ介してモータ１４に伝送されるとともに、インバータ１３およびモータ１４は接地線２５ｇを介して接地されている。   The U-phase, V-phase, and W-phase three-phase AC from the three-phase AC power supply 11 is transmitted to the rectifier 12 via the U-phase power line 24u, the V-phase power line 24v, and the W-phase power line 24w, respectively. The phase AC power supply 11 and the rectifier 12 are grounded via a ground line 24g. The U-phase, V-phase, and W-phase three-phase alternating current generated by the inverter 13 is transmitted to the motor 14 via the U-phase power line 25u, the V-phase power line 25v, and the W-phase power line 25w, respectively. 13 and the motor 14 are grounded via a ground wire 25g.

ここで、３芯ケーブル２４を構成するＵ相電力線２４ｕ、Ｖ相電力線２４ｖおよびＷ相電力線２４ｗは接地線１４ｇに対して対称になるように配置するとともに、３芯ケーブル２５を構成するＵ相電力線２５ｕ、Ｖ相電力線２５ｖおよびＷ相電力線２５ｗは接地線２５ｇに対して対称になるように配置することができる。
これにより、多芯ケーブルを用いた場合においても、各相のインダクタンスや容量をアースに対して対称化することが可能となり、ノーマルモードとコモンモードとの間の転化を抑制することが可能となることから、インバータ１３から発生するノイズの把握を容易化することが可能となるとともに、各相のノイズレベルのバラツキを低減することができ、ノイズ対策の効率化や簡素化を実現することができる。 Here, the U-phase power line 24u, the V-phase power line 24v, and the W-phase power line 24w that constitute the three-core cable 24 are arranged symmetrically with respect to the ground line 14g, and the U-phase power line that constitutes the three-core cable 25. 25u, V-phase power line 25v and W-phase power line 25w can be arranged symmetrically with respect to ground line 25g.
As a result, even when a multi-core cable is used, the inductance and capacity of each phase can be symmetric with respect to the ground, and conversion between the normal mode and the common mode can be suppressed. As a result, it is possible to easily grasp the noise generated from the inverter 13, reduce variations in the noise level of each phase, and realize efficiency and simplification of noise countermeasures. .

図３（ａ）は本発明の第３実施形態に係る電力伝送ケーブルの概略構成を示す断面図、図３（ｂ）は本発明の第４実施形態に係る電力伝送ケーブルの概略構成を示す断面図である。
図３（ａ）において、３相４線ケーブルには、４本の導線３１〜３４が設けられ、これらの導線３１〜３４はシース層３５にて束ねられている。そして、これらの４本の導線３１〜３４のうち、３本の導線３１〜３３はＵ相、Ｖ相およびＷ相の電力線としてそれぞれ用いるとともに、他の１本の導線３４は接地線として用いることができる。ここで、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の電力線として３本の導線３１〜３３を用いる場合、これらの３本の導線３１〜３３は、接地線として用いられる１本の導線３４に対して対称になるように配置することができ、例えば、電力線として用いられる３本の導線３１〜３３は、接地線として用いられる１本の導線３４を中心として互いに等間隔になるように同心円上に配置することができる。 3A is a sectional view showing a schematic configuration of a power transmission cable according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a sectional view showing a schematic configuration of the power transmission cable according to the fourth embodiment of the present invention. FIG.
In FIG. 3A, the three-phase four-wire cable is provided with four conducting wires 31 to 34, and these conducting wires 31 to 34 are bundled by a sheath layer 35. Of these four conductors 31 to 34, the three conductors 31 to 33 are used as U-phase, V-phase, and W-phase power lines, respectively, and the other one conductor 34 is used as a ground line. Can do. Here, when using three conducting wires 31 to 33 as U-phase, V-phase, and W-phase power lines, these three conducting wires 31 to 33 are symmetrical with respect to one conducting wire 34 used as a grounding wire. For example, the three conducting wires 31 to 33 used as power lines are arranged concentrically so as to be equidistant from each other around one conducting wire 34 used as a grounding wire. be able to.

これにより、接地線を含む多芯ケーブルを用いた場合においても、各相のインダクタンスや容量をアースに対して対称化することが可能となり、布線時の取り扱い性を向上させつつ、ノーマルモードとコモンモードとの間の転化を抑制することが可能となることから、電気機器から発生するノイズの把握を容易化することが可能となるとともに、各相のノイズレベルのバラツキを低減することができ、ノイズ対策の効率化や簡素化を実現することができる。
なお、上述した実施形態では、電力線として用いられる導線３１〜３３と、接地線として用いられる導線３４との形状や断面積を同一とする方法を例にとって説明したが、電力線として用いられる導線３１〜３３と、接地線として用いられる導線３４との形状や断面積は互いに異なっていてもよい。 This makes it possible to make the inductance and capacity of each phase symmetrical with respect to the ground even when a multicore cable including a grounding wire is used, and improve the handling at the time of wiring, Since the conversion to common mode can be suppressed, it is possible to easily grasp the noise generated from electrical equipment and to reduce the noise level variation of each phase. Therefore, it is possible to realize efficiency and simplification of noise countermeasures.
In the above-described embodiment, the conductive wires 31 to 33 used as the power line and the conductive wire 34 used as the ground wire 34 have been described by way of example. However, the conductive wires 31 to 31 used as the power line have been described. The shape and the cross-sectional area of 33 and the conducting wire 34 used as the ground wire may be different from each other.

また、図３（ｂ）において、３相４線ケーブルには、４本の導線４１〜４４が設けられ、これらの導線４１〜４４はシース層４５にて束ねられている。そして、これらの４本の導線４１〜４４のうち、３本の導線４１〜４３はＵ相、Ｖ相およびＷ相の電力線としてそれぞれ用いるとともに、他の１本の導線４４は接地線として用いることができる。ここで、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の電力線として３本の導線４１〜４３を用いる場合、これらの３本の導線４１〜４３は、接地線として用いられる１本の導線４４に対して対称になるように配置することができ、例えば、電力線として用いられる３本の導線４１〜４３は、接地線として用いられる１本の導線４４を中心として互いに等間隔になるように変形させながら同心円上に配置することができる。
なお、上述した実施形態では、３相４線ケーブルを例にとって説明したが、電力伝送ケーブルの芯数や相数には制約はなく、芯数や相数は任意であってもよい。また、電力伝送ケーブルの形状や構成材料には制約はない。 3B, the three-phase four-wire cable is provided with four conducting wires 41 to 44, and these conducting wires 41 to 44 are bundled by a sheath layer 45. Of these four conductors 41 to 44, three conductors 41 to 43 are used as U-phase, V-phase, and W-phase power lines, respectively, and the other one conductor 44 is used as a ground line. Can do. Here, when using three conducting wires 41 to 43 as U-phase, V-phase, and W-phase power lines, these three conducting wires 41 to 43 are symmetrical with respect to one conducting wire 44 used as a grounding wire. For example, the three conductors 41 to 43 used as power lines are concentrically deformed so as to be equidistant from each other around one conductor 44 used as a ground line. Can be arranged.
In the above-described embodiment, the three-phase four-wire cable has been described as an example. However, the number of cores and the number of phases of the power transmission cable are not limited, and the number of cores and the number of phases may be arbitrary. Moreover, there is no restriction | limiting in the shape and structural material of an electric power transmission cable.

図４は、本発明の第５実施形態に係る電力伝送ケーブルの概略構成を示す断面図である。
図４において、１２芯ケーブルには、１２本の導線５１〜６２が設けられ、これらの導線５１〜６２はシース層６３にて束ねられている。そして、これらの１２本の導線５１〜６２のうち、３本の導線５１〜５３はＵ相の電力線、３本の導線５４〜５６はＶ相の電力線、３本の導線５７〜５９はＷ相の電力線として用いるとともに、他の３本の導線６０〜６２は接地線として用いることができる。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a power transmission cable according to the fifth embodiment of the present invention.
In FIG. 4, the 12-core cable is provided with 12 conducting wires 51 to 62, and these conducting wires 51 to 62 are bundled by a sheath layer 63. Of these twelve conductors 51-62, three conductors 51-53 are U-phase power lines, three conductors 54-56 are V-phase power lines, and three conductors 57-59 are W-phases. The other three conductors 60 to 62 can be used as ground lines.

ここで、１２芯ケーブルを用いる場合、Ｕ相の電力線として用いられる３本の導線５１〜５３、Ｖ相の電力線として用いられる３本の導線５４〜５６およびＷ相の電力線として用いられる３本の導線５７〜５９は、接地線として用いられる３本の導線６０〜６２に対して対称になるように配置することができ、例えば、Ｕ相の電力線として用いられる３本の導線５１〜５３、Ｖ相の電力線として用いられる３本の導線５４〜５６およびＷ相の電力線として用いられる３本の導線５７〜５９は、接地線として用いられる３本の導線６０〜６２を中心として互いに等間隔になるように同心円上に配置することができる。   Here, when a 12-core cable is used, three conductors 51 to 53 used as U-phase power lines, three conductors 54 to 56 used as V-phase power lines, and three conductors used as W-phase power lines The conducting wires 57 to 59 can be arranged so as to be symmetric with respect to the three conducting wires 60 to 62 used as the grounding wires. For example, the three conducting wires 51 to 53 used as U-phase power lines, V The three conductors 54 to 56 used as the phase power lines and the three conductors 57 to 59 used as the W phase power lines are equidistant from each other around the three conductors 60 to 62 used as the ground lines. Can be arranged on concentric circles.

あるいは、１２本の導線５１〜６２のうち、１本の導線６０はＵ相の電力線、１本の導線６１はＶ相の電力線、１本の導線６２はＷ相の電力線として用いるとともに、他の９本の導線５１〜５９は接地線として用いるようにしてもよい。
そして、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の電力線としてそれぞれ用いられる３本の導線６０〜６２を中心として、接地線として用いられる９本の導線５１〜５９が互いに等間隔になるように同心円上に配置することができる。 Alternatively, of the twelve conductors 51 to 62, one conductor 60 is a U-phase power line, one conductor 61 is a V-phase power line, one conductor 62 is a W-phase power line, The nine conductors 51 to 59 may be used as ground wires.
The nine conductors 51 to 59 used as ground lines are concentrically arranged at equal intervals around the three conductors 60 to 62 used as U-phase, V-phase and W-phase power lines, respectively. Can be arranged.

これにより、１２芯ケーブルを３相に用いた場合においても、各相のインダクタンスや容量をアースに対して対称化することが可能となり、布線時の取り扱い性を向上させつつ、ノーマルモードとコモンモードとの間の転化を抑制することが可能となることから、電気機器から発生するノイズの把握を容易化することが可能となるとともに、各相のノイズレベルのバラツキを低減することができ、ノイズ対策の効率化や簡素化を実現することができる。   As a result, even when a 12-core cable is used for three phases, it is possible to make the inductance and capacity of each phase symmetric with respect to the ground, improving the handleability during wiring, Since it is possible to suppress conversion between modes, it is possible to easily grasp the noise generated from the electrical equipment, and to reduce the variation in the noise level of each phase, Efficiency and simplification of noise countermeasures can be realized.

図５は、本発明の第６実施形態に係る電力伝送ケーブルの概略構成を示す断面図である。
図５において、６芯ケーブルには、６本の導線７１〜７６が設けられ、これらの導線７１〜７６はシース層７７にて束ねられている。そして、これらの６本の導線７１〜７６のうち、１本の導線７１はＵ相の電力線、１本の導線７３はＶ相の電力線、１本の導線７５はＷ相の電力線として用いるとともに、他の３本の導線７２、７４、７６は接地線として用いることができる。 FIG. 5 is a sectional view showing a schematic configuration of a power transmission cable according to the sixth embodiment of the present invention.
In FIG. 5, the six-core cable is provided with six conducting wires 71 to 76, and these conducting wires 71 to 76 are bundled by a sheath layer 77. Of these six conductors 71 to 76, one conductor 71 is a U-phase power line, one conductor 73 is a V-phase power line, and one conductor 75 is a W-phase power line. The other three conductive wires 72, 74, 76 can be used as ground wires.

ここで、６芯ケーブルを用いる場合、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の電力線としてそれぞれ用いられる３本の導線７１、７３、７５は、接地線として用いられる３本の導線７２、７４、７６に対して対称になるように配置することができ、例えば、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の電力線としてそれぞれ用いられる３本の導線７１、７３、７５と、接地線として用いられる３本の導線７２、７４、７６とはそれぞれ交互に等間隔で配置されるようにして同心円上に配置することができる。   Here, when a 6-core cable is used, the three conductors 71, 73, and 75 used as U-phase, V-phase, and W-phase power lines are respectively connected to the three conductors 72, 74, and 76 that are used as ground lines. For example, the three conductors 71, 73, and 75 used as U-phase, V-phase, and W-phase power lines, respectively, and the three conductors 72 used as a ground line can be arranged symmetrically with respect to each other. , 74, and 76 can be arranged concentrically so as to be alternately arranged at equal intervals.

これにより、６芯ケーブルを３相に用いた場合においても、各相のインダクタンスや容量をアースに対して対称化することが可能となり、布線時の取り扱い性を向上させつつ、ノーマルモードとコモンモードとの間の転化を抑制することが可能となることから、電気機器から発生するノイズの把握を容易化することが可能となるとともに、各相のノイズレベルのバラツキを低減することができ、ノイズ対策の効率化や簡素化を実現することができる。   As a result, even when a 6-core cable is used for three phases, it is possible to make the inductance and capacity of each phase symmetrical with respect to the ground, improving the handleability during wiring, Since it is possible to suppress conversion between modes, it is possible to easily grasp the noise generated from the electrical equipment, and to reduce the variation in the noise level of each phase, Efficiency and simplification of noise countermeasures can be realized.

図６は、図５の電力伝送ケーブルの雑音端子電圧測定値を従来例と比較して示す図である。なお、図６（ａ）は、図５の６芯ケーブルにおいて、導線７１、７３、７５はそれぞれＵ相、Ｖ相およびＷ相の電力線として用いるとともに、導線７２、７４、７６は接地線として用いた場合、図６（ｂ）は、図５の６芯ケーブルにおいて、導線７４、７５、７６はそれぞれＵ相、Ｖ相およびＷ相の電力線として用いるとともに、導線７１〜７３は接地線として用いた場合を示す。   FIG. 6 is a diagram showing a noise terminal voltage measurement value of the power transmission cable of FIG. 5 in comparison with a conventional example. FIG. 6A shows the six-core cable of FIG. 5 in which the conducting wires 71, 73, and 75 are used as U-phase, V-phase, and W-phase power lines, respectively, and the conducting wires 72, 74, and 76 are used as ground wires. 6 (b) shows that in the 6-core cable of FIG. 5, the conductors 74, 75, and 76 are used as U-phase, V-phase, and W-phase power lines, respectively, and the conductors 71 to 73 are used as ground lines. Show the case.

そして、図１のインバータ駆動モータシステムにおいて、三相交流電源１１と整流器１２との間の電力伝送ケーブルとして図５の６芯ケーブルを用いた時の雑音端子電圧測定値を測定した。
図６において、図５の６芯ケーブルの導線７４、７５、７６はそれぞれＵ相、Ｖ相およびＷ相の電力線として用いるとともに、導線７１〜７３は接地線として用いた場合に比べ、図５の６芯ケーブルの導線７１、７３、７５はそれぞれＵ相、Ｖ相およびＷ相の電力線として用いるとともに、導線７２、７４、７６は接地線として用いた場合には、相間のノイズレベルのばらつきが低減していることが確認された。 Then, in the inverter drive motor system in FIG. 1, the measured noise terminal voltage was measured when the 6-core cable in FIG. 5 was used as the power transmission cable between the three-phase AC power supply 11 and the rectifier 12.
In FIG. 6, the conductors 74, 75, and 76 of the 6-core cable of FIG. 5 are used as U-phase, V-phase, and W-phase power lines, respectively, and the conductors 71 to 73 are used in FIG. The lead wires 71, 73, and 75 of the 6-core cable are used as U-phase, V-phase, and W-phase power lines, respectively. It was confirmed that

本発明の第１実施形態に係る電力変換装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the power converter device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る電力変換装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the power converter device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図３（ａ）は本発明の第３実施形態に係る電力伝送ケーブルの概略構成を示す断面図、図３（ｂ）は本発明の第４実施形態に係る電力伝送ケーブルの概略構成を示す断面図である。3A is a sectional view showing a schematic configuration of a power transmission cable according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a sectional view showing a schematic configuration of the power transmission cable according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第５実施形態に係る電力伝送ケーブルの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the power transmission cable which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態に係る電力伝送ケーブルの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the power transmission cable which concerns on 6th Embodiment of this invention. 図５の電力伝送ケーブルの雑音端子電圧測定値を従来例と比較して示す図である。It is a figure which shows the noise terminal voltage measured value of the power transmission cable of FIG. 5 compared with a prior art example. 従来の３相４線ケーブルの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the conventional 3 phase 4 wire cable. 電力伝送ケーブルに用いられる導線の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the conducting wire used for an electric power transmission cable.

符号の説明Explanation of symbols

１１ 三相交流電源
１２ 整流器
１３ インバータ
１４ モータ
１４ｕ、１５ｕ、２４ｕ、２５ｕ Ｕ相電力線
１４ｖ、１５ｖ、２４ｖ、２５ｖ Ｖ相電力線
１４ｗ、１５ｗ、２４ｗ、２５ｗ Ｗ相電力線
１４ｇ、１５ｇ 接地線
２４、２５ ３芯ケーブル
３１〜３４、４１〜４４、５１〜６２、７１〜７６ 導線
３５、４５、６３、７７ シース層 11 Three-phase AC power supply 12 Rectifier 13 Inverter 14 Motor 14u, 15u, 24u, 25u U-phase power line 14v, 15v, 24v, 25v V-phase power line 14w, 15w, 24w, 25w W-phase power line 14g, 15g Ground wire 24, 25 3 Core cable 31-34, 41-44, 51-62, 71-76 Conductor 35, 45, 63, 77 Sheath layer

Claims (5)

接地線として用いられる第１の導線と、
電力線として用いられる第２の導線とを備え、
前記第２の導線は前記第１の導線に対して対称になるように配置されていることを特徴とする電力伝送ケーブル。 A first conductor used as a ground wire;
A second conductor used as a power line,
The power transmission cable according to claim 1, wherein the second conductor is disposed so as to be symmetric with respect to the first conductor. 前記第２の導線は前記第１の導線を中心として互いに等間隔になるように同心円上に配置されていることを特徴とする請求項１記載の電力伝送ケーブル。   2. The power transmission cable according to claim 1, wherein the second conductive wires are arranged concentrically so as to be equidistant from each other around the first conductive wire. 前記第２の導線は前記第１の導線と交互に等間隔で配置されるようにして同心円上に配置されていることを特徴とする請求項１記載の電力伝送ケーブル。   The power transmission cable according to claim 1, wherein the second conductive wires are arranged concentrically so as to be alternately arranged at equal intervals with the first conductive wires. 半導体スイッチング素子によるスイッチング動作に基づいて直流を交流に変換するインバータと、
電力線として用いられる導線が、接地線として用いられる導線に対して対称になるように配置され、前記インバータに電力を伝送する電力伝送ケーブルとを備えることを特徴とする電力伝送ケーブルを用いた電力変換装置。 An inverter that converts direct current into alternating current based on a switching operation by a semiconductor switching element;
A power conversion using a power transmission cable, characterized in that a conductor used as a power line is arranged symmetrically with respect to a conductor used as a ground line, and the power transmission cable transmits power to the inverter. apparatus. 電力線として用いられる導線が、接地線として用いられる導線に対して対称になるように電力伝送ケーブルを電気機器に結線することを特徴とする電力伝送ケーブルの結線方法。   A method of connecting a power transmission cable, wherein the power transmission cable is connected to an electric device so that a conductive wire used as a power line is symmetrical with respect to a conductive wire used as a ground line.
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