JP2016149929A - 降圧装置応用単相3線式高効率省力配電法 - Google Patents

降圧装置応用単相3線式高効率省力配電法 Download PDF

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Abstract

【課題】電灯配電幹線の適正な電圧値及び電流平衡率を変動無く使用することは困難であり、特に力率が低い単相100V電気機器は電気的悪影響が常在し安定供給の利便性を欠いている。この利便性を欠く要因を解消し受電効率を高める技術が求められる。【解決手段】降圧装置・送電容量VAに見合う100V分岐回路数を集約・減数・省力化し、負荷接続点から分岐回路・主開閉器・電力会社系統に至る電気的悪影響要因である電圧降下及び電圧相間・電流不平衡率を解消し受電効率を改善高めることを特徴とする。降圧装置応用単相3線式高効率省力配電法を提供する。【選択図】 図7

Description

本発明は、降圧装置応用単相3線式高効率省力配電法に関する。
単相3線式100/200Vから供給する単相100V分岐回路系統の電気機器配線は、1.「照明」、2.「弱電機器」、3.「汎用電動機器」、4.「高容量機器」が混在し専用回路を必要とする低力率電気機器の始動特性から電気的悪影響の「電圧降下」と「フリッカ」が常在し、電圧線RーT相間の電圧・電流値の平衡率を高位に保つことは困難である。
特許 第5166484号
中部電力株式会社 電気供給約款
内線規程 JEAC8001−2011 社団法人日本電気協会
特願 2014ー252546
日東工業株式会社 開閉器仕様書
本発明は、住宅(約5,000万世帯)、店舗(約114万店)、工場(一次、二次、三次産業を含む)では、電灯需要幹線に施工する需要家資産の電灯配電盤主開閉器は、電圧値・電流平衡率を変動無く使用することは困難であり、特に力率が低い単相100V電気機器は電圧線100Vと中性線0Vの片側電圧線組合せにより供給することから、低力率誘導負荷の始動電流電圧降下も大きくなり、電圧相間電流不平衡率から電気的悪影響事象を誘引し供給の利便性を欠いている。
この利便性を欠く要因の電圧降下と電圧相間電流不平衡率を解消し、受電効率を高める技術が求められる。
非特許文献1 電気供給約款には、電力会社責務「供給電圧値範囲」と需要家責務「力率保持」及び「電気の使用に伴うお客様の協力」が明記されており、「供給電圧値範囲」は供給側と需要家の責任分解点において電灯需要101V±6V及び需要家責務「力率保持」では電灯需要においては90%、電力需要においては85%を遵守することが明記されている。
前記力率数値を維持することは需要家負担で行い、安定供給を妨げない電気設備仕様とすることを「電気の使用に伴うお客様の協力」として理解されていることは電気工事事業者及び電気機器メーカは周知である。
しかしながら規定値を保持・維持することは負荷設備の接続使用形態から現状配線技術では解決が難しい。
単相3線式100/200Vは、左・電圧線R相・対地間電圧100Vと中・中性線S相・対地間電圧0Vと右・電圧線T相・対地間電圧100VからRーS相間・線間電圧100VとSーT相間・線間電圧100VとRーT相間・線間電圧200Vから分岐回路を主開閉器下位に付設し、単相100V電気機器に送電している。
該供給方式では、100V電気機器が圧倒的に多く製造され普及しているため、必然的に分岐回路数も増えることから電気設計上「施工費安価」、「工期短縮」、「送電効率向上」の改善を計り、且つ100V多回路数を制限し電圧降下を最小とし、電流平衡率を高める定格電圧送電方法の実用化が急務である。
分岐回路を「入力200V降圧装置配電法」により付設し、
単相200V専用コンセントに接続する降圧装置に印可し、負荷線間電圧・定格100V値を降圧出力し、降圧装置・出力点から100V電気機器へ供給する定格電圧・定格出力送電であって、
降圧装置・送電容量VAに見合う100V分岐回路数を集約・減数・省力化し、負荷接続点から分岐回路・主開閉器・電力会社系統に至る電気的悪影響要因である電圧降下及び電圧相間・電流不平衡率を解消し受電効率を改善高めることを特徴とする。
降圧装置応用単相3線式高効率省力配電法を提供する。
単相100V電気機器を、本発明によりすべて単相200V入力で使用することが可能となり、非特許文献2 内線規程 JEAC 8001−2011電圧降下の改善策となり利便性向上する。
電力会社は、本発明により柱上変圧器二次側電圧線の電気的悪影響を大きく削減でき非特許文献1 電気供給約款 使用及び供給 「力率の保持」「電気の使用に伴うお客様の協力」規程を高位に遵守でき電力会社送電網送電効率を高め安定供給利便性向上する。
需要家は、本発明により電圧線電流の平衡率が高まることから非特許文献1 主開閉器契約採択に際してアンペア値を負荷設備の稼働率に見合う直近上位値に選択でき 特許文献1特許 第5166484号 力率調整装置導入容易となり無効電力解消から契約容量削減も可能となる。
需要家は、本発明により電気設計・分岐回路配線本数を省力化できる。これにより工期短縮と施工費安価が実現でき将来の業態替えに伴う電気機器増設の電源確保にも降圧装置の台数により即応容易となり利便性向上する。
改善前 厨房壁面ABC単相100/200V/三相200V電源配置図 改善前 壁面ABC単相100V厨房設備とコンセント抽出図 改善前 壁面ABC単相200V厨房設備とコンセント抽出図 改善前 壁面ABC三相200V厨房設備とコンセント抽出図 改善後 壁面ABC単相200V降圧装置コンセント抽出図 改善後 壁面ABC単相200V降圧装置接続100V電気機器回路振分抽出図 改善後 壁面ABC単相200V降圧装置応用単相3線式高効率省力配電法・単相100/200V/三相200V電気機器電源配置図 電灯配電盤図 改善前 50回路 100% 電灯配電盤図 改善後 20回路 40% (60%省力削減化)例示 周知慣用在来100V配電法 周知慣用在来200V配電法01 周知慣用在来200V配電法02 入力200V降圧装置配電法 降圧装置応用100V配電法
本発明を、その実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
工期短縮と業態替え時のコンセント電源取り合いを容易とする手順を図により順次説明する。
全図面は、ハンバーガーFC店オール電化厨房設計の改善策を前後例示し設備の利便性向上を図ることを目的に施工知識を含め説明する。
「電圧種別分岐回路構成」
単相3線式100/200Vは、左・電圧線R相・対地間電圧100Vと中・中性線S相・対地間電圧0Vと右・電圧線T相・対地間電圧100VからRーS相間・線間電圧100VとSーT相間・線間電圧100VとRーT相間・線間電圧200Vから主開閉器下位に分岐回路を付設し、単相100V電気機器に送電している。
「主開閉器の仕様説明」
非特許文献4 日東工業株式会社 開閉器資料から、単相3線式100/200V 「3P2E」表記については、入力・出力極数「P」と遮断機能を有する素子数「E」を表し、英文No.of Poles.Element表記される。
遮断素子は、図8、9主開閉器150A電圧線R相及びT相側に付設している。
S相は、中性線N線を接続するため遮断素子はない。
「分岐開閉器の100V仕様説明」
非特許文献4 日東工業株式会社 開閉器資料から単相3線式100/200V分岐回路で使用する開閉器2P1E表記については、入力・出力極数「P」と遮断機能を有する素子数「E」を表し、英文No.of Poles.Element表記される。
遮断素子は、図8、9当該・分岐開閉器「L」側に付設している。
他方端子「N」表記側は、中性線N線を接続するため遮断素子はない。
「分岐開閉器の200V仕様説明」
非特許文献4 日東工業株式会社 開閉器資料から単相3線式100/200V分岐回路で使用する開閉器2P2E表記については、入力・出力極数「P」と遮断機能を有する素子数「E」を表し、英文No.of Poles.Element表記される。
遮断素子は、図8、9当該・分岐開閉器「L」側に付設している。
「周知慣用在来100V配電法」
R相及びT相100V分岐回路は、電設部材の分岐開閉器2P1E(2極数・1素子)20Aと汎用電線VVF2.0mm・2芯(600Vビニル絶縁ビニルシース平形ケーブル)許容電流23A・送電容量2300VAから、分岐回路・系統送電容量2000VA単相100Vコンセントを付設する。
「周知慣用在来 200V配電法01」
R・T相200V分岐回路は、電設部材の分岐開閉器2P2E(2極数・2素子)20Aと汎用電線VVF2.0mm・2芯(600Vビニル絶縁ビニルシース平形ケーブル)許容電流23A・送電容量4600VAから、分岐回路・系統送電容量4000VA単相200Vコンセントを付設する。
「周知慣用在来 200V配電法02」
R・T相200V分岐回路は、電設部材の分岐開閉器2P2E(2極数・2素子)30Aと汎用電線VVF2.6mm・2芯(600Vビニル絶縁ビニルシース平形ケーブル)許容電流32A・送電容量6400VAから、分岐回路・系統送電容量6000VA単相200Vコンセントを付設する。
「入力200V降圧装置配電法」
R・T相200V分岐回路は、電設部材の分岐開閉器2P2E(2極数・2素子)30Aと、高容量と高強度と多断面積種類を備えるCV3.5mm2・2芯(600V架橋ポリエチレン絶縁ビニルシース単芯ケーブル)許容電流39A・送電容量7800VAから、分岐回路・系統送電容量6000VA単相200V専用コンセントを付設する。
「降圧装置応用100V配電法」
前記・「入力200V降圧装置配電法」単相200V専用コンセントに接続する降圧装置に印可し、新たに負荷線間電圧・定格100Vを降圧出力して、降圧装置・出力点から100V電気機器へ供給する定格電圧・定格出力送電であって、降圧装置・送電容量VAに見合う100V電気機器・台数容量VAを送電することにより、多回路100V分岐回路数を前記・単相200V専用回路として集約・減数・省力付設する。
本送電により、低力率電気機器による片相発生・始動電流を両相間入力電流として、1/2比に分流する。
送電系統の電圧降下を最小化し、両電圧線R・T相の電流平効率を完全平衡できる。
「周知慣用在来100V配電法・図解01」
図8、9の100V分岐回路の電材構成を、図10で示す。
前記・「周知慣用在来100V配電法」電灯配電盤分岐回路用の分岐開閉器2P1E・20Aの入力点一次側へは、「銅バー」により接続され、出力点二次側から100V電気機器の接続点となる配線器具までの施工区間を、汎用電線VVF2.0mm・2芯(600Vビニル絶縁ビニルシース平形ケーブル)許容電流23A・送電容量2300VAから、分岐回路・系統送電容量2000VAを付設する。
当該図面8 回路番号1,2,3,8から50
当該図面9 回路番号1,2,3
用途:照明/コンセント機器/弱電機器/通信機器電源
表記:電圧線「L」対地電圧100Vを「黒」、中性線「N」無電圧0Vを「白」
「周知慣用在来200V配電法・図解02」
図8、9の200V分岐回路の電材構成を、図11で示す。
前記・「周知慣用在来 200V配電法01」電灯配電盤分岐回路用の分岐開閉器2P2E・20Aの入力点一次側へは、「銅バー」により接続され、出力点二次側から200V電気機器の接続点となる配線器具までの施工区間を、汎用電線VVF2.0mm・2芯(600Vビニル絶縁ビニルシース平形ケーブル)許容電流23A・送電容量4600VAから、分岐回路・系統送電容量4000VAを付設する。
当該図面8及び図9 回路番号4,5,6
用途:焼き物器及び電子レンジ電源
表記:電圧線「L」対地電圧100Vを「黒」
「周知慣用在来200V配電法・図解03」
図8、9の200V分岐回路の電材構成を、図12で示す。
前記・「周知慣用在来 200V配電法02」電灯配電盤分岐回路用の分岐開閉器2P2E・30Aの入力点一次側へは、「銅バー」により接続され、出力点二次側から200V電気機器の接続点となる配線器具までの施工区間を、汎用電線VVF2.6mm・2(600Vビニル絶縁ビニルシース平形ケーブル)許容電流32Aで送電容量6400VAから、分岐回路・系統送電容量6000VAを付設する。
当該図面8 回路番号7及び図9 回路番号7,20
用途:電磁調理器及び力率改善コンデンサ電源
表記:電圧線「L」、対地電圧100Vを「黒」
「降圧装置200V配電法・図解04」
図9の200V分岐回路の電材構成を、図13で示す。
前記・「入力200V降圧装置配電法」電灯配電盤分岐回路用の分岐開閉器2P2E・30Aの入力点一次側へは、「銅バー」により接続され、出力点二次側から降圧装置入力点となる配線器具までの施工区間を、高容量と高強度と多断面積種類を備えるCV3.5mm2・2芯((600V架橋ポリエチレン絶縁ビニルシース単芯ケーブル)許容電流39Aで送電容量7800VAを付設する。
当該図面9 回路番号8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19
用途:降圧装置電源
「降圧装置応用100V配電法・図解05」
「入力200V降圧装置配電法」・「降圧装置応用100V配電法」により、
1・単相200V分岐回路→2・高容量電線部材CVケーブル→3・降圧部→4・単相100V出力点→5・100V負荷機器の送電系統を付設する。
降圧装置までを200V送電化し、定格電圧100V値に降圧する。ことにより
同一壁面・構内の100V分岐回路数を高・電圧200Vと高・許容電流電線により高・容量送電化でき、多数回路数を集約・減数・省力化し、
負荷接続点から分岐回路・主開閉器・電力会社系統に至る電気的悪影響要因である電圧降下及び電圧相間・電流不平衡率を解消し受電効率を改善高めることを特徴とする。
図1は、単相100/200V及び三相200V電気機器の混在する電源取り合いを示し、電灯配電盤から単相100/200V電気機器の利便性を考えた専用回路「1ブレーカ」・「1コンセント」・「1電気機器」で構成し主開閉器のRーT相間電流平衡率を調整・高めるための電圧線差しかえを考慮した予備回路を左・電圧線R相・R1からR12と右・電圧線T相・T1からT12を構成する在来設計である。
なお、三相200V電力配電盤図は、説明の対象ではないため不記載である。
図中符号は、図8電灯配電盤負荷ブレーカの図番と整合している。
図2は、図1の単相100V電気機器専用回路の取り合いのみを示し、電気的悪影響を最小限に抑えるための対策用途と将来増設用途の予備回路をR相・R1からR12とT相・T1からT12を例示する。
図3は、図1の単相200V電気機器専用回路の取り合いのみを例示する。
図4は、図1の三相200V電気機器専用回路の取り合いのみを例示する。
図5は、図2の単相100V電気機器専用回路の取り合いを単相200V送電に切り換えるための専用回路を各作業壁面ABC必要個数及び将来増設用途分を配置例示する。
図6は、図2の単相100V電気機器専用回路の取り合いを単相200V送電に切り換える降圧装置を配置例示する。
図7は、図1の混在する回路送電構成を電圧線2線の単相200Vと電圧線3線の三相200Vのみとし、単相100Vは降圧装置出力端子直近から接続することを図1から手順を図7を持って具体的に例示する。
図8は、図2の電灯配電盤仕様であり、全50回路を例示する。
図9は、図5・6・7の200Vコンセント電灯配電盤仕様であり、将来移設、増設用途の200V予備回路と力率改善用専用回路を含む全20回路を例示する。
100V分岐回路数を高・電圧200Vと高・許容電流電線により高・容量送電化でき、多数回路数を集約・減数・省力化している。
図10は、電灯配電盤 単相100V分岐回路 2000VA構成を示す。
主開閉器二次側から銅バーにより分岐回路一次側入力へ供給する2極単相100Vブレーカである。
R・T相いずれか電圧線をL端子に接続する。
L端子に過負荷保護/短絡保護素子を有する。
中性線をN端子に接続する。
図11は、電灯配電盤 単相200V分岐回路 4000VA構成を示す。
主開閉器二次側から銅バーにより分岐回路一次側入力へ供給する2極単相200Vブレーカである。
R・T相電圧線をL端子に接続する。
L端子に過負荷保護/短絡保護素子を有する。
図12は、電灯配電盤 単相200V分岐回路 6000VA構成を示す。
主開閉器二次側から銅バーにより分岐回路一次側入力へ供給する2極単相200Vブレーカである。
R・T相電圧線をL端子に接続する。
L端子に過負荷保護/短絡保護素子を有する。
図13は、降圧装置応用の単相200V分岐回路 6000VA構成を示す。
主開閉器二次側から銅バーにより分岐回路一次側入力へ供給する2極単相200Vブレーカである。
R・T相電圧線をL端子に接続する。
L端子に過負荷保護/短絡保護素子を有する。
図14は、降圧装置応用単相3線式高効率省力配電法を示す。
1「単相200V分岐回路」→2「高容量電線部材CVケーブル」→3「降圧装置」→4「単相100V出力」→5「100V負荷機器」により系統図説明をしている。
図1 壁面 A
R1 予備コンセント 単相100V
T1 予備コンセント 単相100V
1 焼き物器 3400W 単相200V
2 ドロワー冷凍庫 1090W 単相100V
3 電気グリドル 9050W 三相200V
4 バンズトースター 2200W 三相200V
5 パーツウォーマー 400W 単相100V
6 セッターテーブル 800W 単相100V
R2 予備コンセント 単相100V
T2 予備コンセント 単相100V
7 ミートウォーマー 900W 単相100V
R3 予備コンセント 単相100V
T3 予備コンセント 単相100V
8 シーズヒーター 800W 単相100V
R4 予備コンセント 単相100V
T4 予備コンセント 単相100V
図1 壁面 B
9 ドリップ式アイスコーヒーマシン 1170W 単相100V
10 シェイクマシン 2700W 三相200V
11 ジュースディスペンサー 300W 単相100V
12 コーラディスペンサー 260W 単相100V
13 ドリンクテーブル 400W 単相100V
R5 予備コンセント 単相100V
T5 予備コンセント 単相100V
14 製氷機 760W 三相200V
15 電子レンジ 2700W 単相200V
R6 予備コンセント 単相100V
T6 予備コンセント 単相100V
16 ドリンクテーブル 200W 単相100V
17 コーヒーマシン 1200W 単相100V
18 スープウォーマー 805W 単相100V
19 冷蔵コールドテーブル 440W 単相100V
R7 予備コンセント 単相100V
T7 予備コンセント 単相100V
R8 予備コンセント 単相100V
T8 予備コンセント 単相100V
20 ダンプウォーマー 500W 単相100V
21a電気フライヤー 6000W 三相200V
21b電気フライヤー 6000W 三相200V
22 冷蔵コールドテーブル 440W 単相100V
23 ホットドッグトースター 400W 単相100V
24 スープウォーマー 805W 単相100V
25 電子レンジ 2700W 単相200V
R9 予備コンセント 単相100V
T9 予備コンセント 単相100V
26 大型冷蔵庫 コンプレッサー 1710W 三相200V
27 大型冷蔵庫 霜取装置・庫内灯 340W 単相100V
R10予備コンセント 単相100V
T10予備コンセント 単相100V
図1 壁面 C
28冷蔵コールドテーブル 520W 単相100V
R11予備コンセント 単相100V
T11予備コンセント 単相100V
29 食器洗浄機 7800W 三相200V
30 電磁調理器 4800W 単相200V
31 製氷機 760W 三相200V
R12予備コンセント 単相100V
T12予備コンセント 単相100V
図5・図6・図7 壁面A
32 降圧装置 予備コンセント 単相200V
33 降圧装置 負荷接続 回路番号 2;5;6
34 降圧装置 負荷接続 回路番号 7;8
図5・図6・図7 壁面B
35 降圧装置 負荷接続 回路番号 9;11;12;13
36 降圧装置 負荷接続 回路番号 16;17;18;19
37 降圧装置 予備コンセント 単相200V
38 降圧装置 負荷接続 回路番号 20;22;23;24;27
39 降圧装置 予備コンセント 単相200V
図5・図6・図7 壁面C
40 降圧装置 予備コンセント 単相200V
41 降圧装置 負荷接続 回路番号 28
42 降圧装置 予備コンセント 単相200V
43 降圧装置 予備コンセント 単相200V
本発明は、降圧装置応用単相3線式高効率省力配電法に関する。
単相3線式100/200Vから供給する単相100V分岐回路系統の電気機器配線は、1.「照明」、2.「弱電機器」、3.「汎用電動機器」、4.「高容量機器」が混在し専用回路を必要とする低力率電気機器の始動特性から電気的悪影響の「電圧降下」と「フリッカ」が常在し、電圧線RーT相間の電圧・電流値の平衡率を高位に保つことは困難である。
特許 第5166484号
中部電力株式会社 電気供給約款
内線規程 JEAC8001−2011 社団法人日本電気協会
特願 2014ー252546
日東工業株式会社 開閉器仕様書
本発明は、住宅(約5,000万世帯)、店舗(約114万店)、工場(一次、二次、三次産業を含む)では、電灯需要幹線に施工する需要家資産の電灯配電盤主開閉器は、電圧値・電流平衡率を変動無く使用することは困難であり、特に力率が低い単相100V電気機器は電圧線100Vと中性線0Vの片側電圧線組合せにより供給することから、低力率誘導負荷の始動電流電圧降下も大きくなり、電圧相間電流不平衡率から電気的悪影響事象を誘引し供給の利便性を欠いている。
この利便性を欠く要因の電圧降下と電圧相間電流不平衡率を解消し、受電効率を高める技術が求められる。
非特許文献1 電気供給約款には、電力会社責務「供給電圧値範囲」と需要家責務「力率保持」及び「電気の使用に伴うお客様の協力」が明記されており、「供給電圧値範囲」は供給側と需要家の責任分解点において電灯需要101V±6V及び需要家責務「力率保持」では電灯需要においては90%、電力需要においては85%を遵守することが明記されている。
前記力率数値を維持することは需要家負担で行い、安定供給を妨げない電気設備仕様とすることを「電気の使用に伴うお客様の協力」として理解されていることは電気工事事業者及び電気機器メーカは周知である。
しかしながら規定値を保持・維持することは負荷設備の接続使用形態から現状配線技術では解決が難しい。
単相3線式100/200Vは、左・電圧線R相・対地間電圧100Vと中・中性線S相・対地間電圧0Vと右・電圧線T相・対地間電圧100VからRーS相間・線間電圧100VとSーT相間・線間電圧100VとRーT相間・線間電圧200Vから分岐回路を主開閉器下位に付設し、単相100V電気機器に送電している。
該供給方式では、100V電気機器が圧倒的に多く製造され普及しているため、必然的に分岐回路数も増えることから電気設計上「施工費安価」、「工期短縮」、「送電効率向上」の改善を計り、且つ100V多回路数を制限し電圧降下を最小とし、電流平衡率を高める定格電圧送電方法の実用化が急務である。
分岐回路を「入力200V降圧装置配電法」により付設し、単相200V専用コンセントに接続する降圧装置に印可し、負荷線間電圧・定格100V値を降圧出力し、降圧装置・出力点から100V電気機器へ供給する定格電圧・定格出力送電であって、降圧装置・送電容量VAに見合う100V分岐回路数を集約・減数・省力化し、負荷接続点から分岐回路・主開閉器・電力会社系統に至る電気的悪影響要因である電圧降下及び電圧相間・電流不平衡率を解消し受電効率を改善高めることを特徴とする。
降圧装置応用単相3線式高効率省力配電法を提供する。
単相100V電気機器を、本発明によりすべて単相200V入力で使用することが可能となり、非特許文献2 内線規程 JEAC 8001−2011電圧降下の改善策となり利便性向上する。
電力会社は、本発明により柱上変圧器二次側電圧線の電気的悪影響を大きく削減でき非特許文献1 電気供給約款 使用及び供給 「力率の保持」「電気の使用に伴うお客様の協力」規程を高位に遵守でき電力会社送電網送電効率を高め安定供給利便性向上する。
需要家は、本発明により電圧線電流の平衡率が高まることから非特許文献1 主開閉器契約採択に際してアンペア値を負荷設備の稼働率に見合う直近上位値に選択でき 特許文献1特許 第5166484号 力率調整装置導入容易となり無効電力解消から契約容量削減も可能となる。
需要家は、本発明により電気設計・分岐回路配線本数を省力化できる。これにより工期短縮と施工費安価が実現でき将来の業態替えに伴う電気機器増設の電源確保にも降圧装置の台数により即応容易となり利便性向上する。
改善前 厨房壁面ABC単相100/200V/三相200V電源配置図 改善前 壁面ABC単相100V厨房設備とコンセント抽出図 改善前 壁面ABC単相200V厨房設備とコンセント抽出図 改善前 壁面ABC三相200V厨房設備とコンセント抽出図 改善後 壁面ABC単相200V降圧装置コンセント抽出図 改善後 壁面ABC単相200V降圧装置接続100V電気機器回路振分抽出図 改善後 壁面ABC単相200V降圧装置応用単相3線式高効率省力配電法・単相100/200V/三相200V電気機器電源配置図 電灯配電盤図 改善前 50回路 100% (在来設計) 電灯配電盤図 改善後 20回路 40% (60%省力削減化) 周知慣用在来100V配電法 周知慣用在来200V配電法01 周知慣用在来200V配電法02 入力200V降圧装置配電法 降圧装置応用100V配電法
本発明を、その実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
工期短縮と業態替え時のコンセント電源取り合いを容易とする手順を図により順次説明する。
全図面は、ハンバーガーFC店オール電化厨房設計の改善策を前後例示し設備の利便性向上を図ることを目的に施工知識を含め説明する。
「電圧種別分岐回路構成」
単相3線式100/200Vは、左・電圧線R相・対地間電圧100Vと中・中性線S相・対地間電圧0Vと右・電圧線T相・対地間電圧100VからRーS相間・線間電圧100VとSーT相間・線間電圧100VとRーT相間・線間電圧200Vから主開閉器下位に分岐回路を付設し、単相100V電気機器に送電している。
「主開閉器の仕様説明」
非特許文献4 日東工業株式会社 開閉器資料から、単相3線式100/200V 「3P2E」表記については、入力・出力極数「P」と遮断機能を有する素子数「E」を表し、英文No.of Poles.Element表記される。
遮断素子は、図8、9主開閉器150A電圧線R相及びT相側に付設している。
S相は、中性線N線を接続するため遮断素子はない。
「分岐開閉器の100V仕様説明」
非特許文献4 日東工業株式会社 開閉器資料から単相3線式100/200V分岐回路で使用する開閉器2P1E表記については、入力・出力極数「P」と遮断機能を有する素子数「E」を表し、英文No.of Poles.Element表記される。
遮断素子は、図8、9当該・分岐開閉器「L」側に付設している。
他方端子「N」表記側は、中性線N線を接続するため遮断素子はない。
「分岐開閉器の200V仕様説明」
非特許文献4 日東工業株式会社 開閉器資料から単相3線式100/200V分岐回路で使用する開閉器2P2E表記については、入力・出力極数「P」と遮断機能を有する素子数「E」を表し、英文No.of Poles.Element表記される。
遮断素子は、図8、9当該・分岐開閉器「L」側に付設している。
「周知慣用在来100V配電法」
R相及びT相100V分岐回路は、電設部材の分岐開閉器2P1E(2極数・1素子)20Aと汎用電線VVF(600Vビニル絶縁ビニルシース平形ケーブル)2.0mm・2芯・許容電流23A・送電容量2300VAから、分岐回路・系統送電容量2000VA単相100Vコンセントを付設する。
「周知慣用在来 200V配電法01」
R・T相200V分岐回路は、電設部材の分岐開閉器2P2E(2極数・2素子)20Aと汎用電線VVF(600Vビニル絶縁ビニルシース平形ケーブル)2.0mm・2芯・許容電流23A・送電容量4600VAから、分岐回路・系統送電容量4000VA単相200Vコンセントを付設する。
「周知慣用在来 200V配電法02」
R・T相200V分岐回路は、電設部材の分岐開閉器2P2E(2極数・2素子)30Aと汎用電線VVF(600Vビニル絶縁ビニルシース平形ケーブル)2.6mm・2芯・許容電流32A・送電容量6400VAから、分岐回路・系統送電容量6000VA単相200Vコンセントを付設する。
「入力200V降圧装置配電法」
R・T相200V分岐回路は、電設部材の分岐開閉器2P2E(2極数・2素子)30Aと、高容量と高強度と多断面積種類を備えるCV(600V架橋ポリエチレン絶縁ビニルシース単芯ケーブル)3.5mm2・2芯・許容電流39A・送電容量7800VAから、分岐回路・系統送電容量6000VA単相200V専用コンセントを付設する。
「降圧装置応用100V配電法」
前記・「入力200V降圧装置配電法」単相200V専用コンセントに接続する降圧装置に印可し、負荷線間電圧・定格100Vを降圧出力して、降圧装置・出力点から100V電気機器へ供給する定格電圧・定格出力送電であって、降圧装置・送電容量VAに見合う100V電気機器・台数容量VAを送電することにより、多回路100V分岐回路数を前記・単相200V専用回路として集約・減数・省力付設する。
本送電により、低力率電気機器による片相発生・始動電流を両相間入力電流として、1/2比に分流する。
送電系統の電圧降下を最小化し、両電圧線R・T相の電流平効率を完全平衡できる。
「周知慣用在来100V配電法・図解01」
図8、9の100V分岐回路の電材構成を、図10で示す。
前記・「周知慣用在来100V配電法」電灯配電盤分岐回路用の分岐開閉器2P1E・20Aの入力点一次側へは、「銅バー」により接続され、出力点二次側から100V電気機器の接続点となる配線器具までの施工区間を、汎用電線VVF(600Vビニル絶縁ビニルシース平形ケーブル)2.0mm・2芯・許容電流23A・送電容量2300VAから、分岐回路・系統送電容量2000VAを付設する。
当該図面8 回路番号1,2,3,8から50
当該図面9 回路番号1,2,3
用途:照明/コンセント機器/弱電機器/通信機器電源
表記:電圧線「L」対地電圧100Vを「黒」、中性線「N」無電圧0Vを「白」
「周知慣用在来200V配電法・図解02」
図8、9の200V分岐回路の電材構成を、図11で示す。
前記・「周知慣用在来 200V配電法01」電灯配電盤分岐回路用の分岐開閉器2P2E・20Aの入力点一次側へは、「銅バー」により接続され、出力点二次側から200V電気機器の接続点となる配線器具までの施工区間を、汎用電線VVF(600Vビニル絶縁ビニルシース平形ケーブル)2.0mm・2芯・許容電流23A・送電容量4600VAから、分岐回路・系統送電容量4000VAを付設する。
当該図面8及び図9 回路番号4,5,6
用途:焼き物器及び電子レンジ電源
表記:電圧線「L」対地電圧100Vを「黒」
「周知慣用在来200V配電法・図解03」
図8、9の200V分岐回路の電材構成を、図12で示す。
前記・「周知慣用在来 200V配電法02」電灯配電盤分岐回路用の分岐開閉器2P2E・30Aの入力点一次側へは、「銅バー」により接続され、出力点二次側から200V電気機器の接続点となる配線器具までの施工区間を、汎用電線VVF(600Vビニル絶縁ビニルシース平形ケーブル)2.6mm・2芯・許容電流32Aで送電容量6400VAから、分岐回路・系統送電容量6000VAを付設する。
当該図面8 回路番号7及び図9 回路番号7,20
用途:電磁調理器及び力率改善コンデンサ電源
表記:電圧線「L」、対地電圧100Vを「黒」
「降圧装置200V配電法・図解04」
図9の200V分岐回路の電材構成を、図13で示す。
前記・「入力200V降圧装置配電法」電灯配電盤分岐回路用の分岐開閉器2P2E・30Aの入力点一次側へは、「銅バー」により接続され、出力点二次側から降圧装置入力点となる配線器具までの施工区間を、高容量と高強度と多断面積種類を備えるCV(600V架橋ポリエチレン絶縁ビニルシース単芯ケーブル)3.5mm2・2芯・許容電流39Aで送電容量7800VAから、分岐回路・系統送電容量6000VAを付設する。
当該図面9 回路番号8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19
用途:降圧装置電源
「降圧装置応用100V配電法・図解05」
「入力200V降圧装置配電法」・「降圧装置応用100V配電法」により、
1・単相200V分岐回路→2・高容量電線部材CVケーブル→3・降圧部→4・単相100V出力点→5・100V負荷機器の送電系統を付設する。
降圧装置までを200V送電化し、定格電圧100V値に降圧する。
ことにより、同一壁面・構内の100V分岐回路数を高・電圧200Vと高・許容電流電線により高・容量送電化でき、多数回路数を集約・減数・省力化し、
負荷接続点から分岐回路・主開閉器・電力会社系統に至る電気的悪影響要因である電圧降下及び電圧相間・電流不平衡率を解消し受電効率を改善高めることを特徴とする。
図1は、単相100/200V及び三相200V電気機器の混在する電源取り合いを示し、電灯配電盤から単相100/200V電気機器の利便性を考えた専用回路「1ブレーカ」・「1コンセント」・「1電気機器」で構成し主開閉器のRーT相間電流平衡率を調整・高めるための電圧線差しかえを考慮した予備回路を左・電圧線R相・R1からR12と右・電圧線T相・T1からT12を構成する在来設計である。
なお、三相200V電力配電盤図は、説明の対象ではないため不記載である。
図中符号は、図8電灯配電盤負荷ブレーカの図番と整合している。
図2は、図1の単相100V電気機器専用回路の取り合いのみを示し、電気的悪影響を最小限に抑えるための対策用途と将来増設用途の予備回路をR相・R1からR12とT相・T1からT12を例示する。
図3は、図1の単相200V電気機器専用回路の取り合いのみを例示する。
図4は、図1の三相200V電気機器専用回路の取り合いのみを例示する。
図5は、図2の単相100V電気機器専用回路の取り合いを単相200V送電に切り換えるための専用回路を各作業壁面ABC必要個数及び将来増設用途分を配置例示する。
図6は、図2の単相100V電気機器専用回路の取り合いを単相200V送電に切り換える降圧装置を配置例示する。
図7は、図1の混在する回路送電構成を電圧線2線の単相200Vと電圧線3線の三相200Vのみとし、単相100Vは降圧装置出力端子直近から接続することを図1から手順を図7を持って具体的に例示する。
図8は、図2の電灯配電盤仕様であり、全50回路を例示する。
図9は、図5・6・7の200Vコンセント電灯配電盤仕様であり、将来移設、増設用途の200V予備回路と力率改善用専用回路を含む全20回路を例示する。
100V分岐回路数を高・電圧200Vと高・許容電流電線により高・容量送電化でき、多数回路数を集約・減数・省力化している。
図10は、電灯配電盤 単相100V分岐回路 2000VA構成を示す。
主開閉器二次側から銅バーにより分岐回路一次側入力へ供給する2極単相100Vブレーカである。
R・T相いずれか電圧線をL端子に接続する。
L端子に過負荷保護/短絡保護素子を有する。
中性線をN端子に接続する。
図11は、電灯配電盤 単相200V分岐回路 4000VA構成を示す。
主開閉器二次側から銅バーにより分岐回路一次側入力へ供給する2極単相200Vブレーカである。
R・T相電圧線をL端子に接続する。
L端子に過負荷保護/短絡保護素子を有する。
図12は、電灯配電盤 単相200V分岐回路 6000VA構成を示す。
主開閉器二次側から銅バーにより分岐回路一次側入力へ供給する2極単相200Vブレーカである。
R・T相電圧線をL端子に接続する。
L端子に過負荷保護/短絡保護素子を有する。
図13は、降圧装置応用の単相200V分岐回路 6000VA構成を示す。
主開閉器二次側から銅バーにより分岐回路一次側入力へ供給する2極単相200Vブレーカである。
R・T相電圧線をL端子に接続する。
L端子に過負荷保護/短絡保護素子を有する。
図14は、降圧装置応用単相3線式高効率省力配電法を示す。
1「単相200V分岐回路」→2「高容量電線部材CVケーブル」→3「降圧装置」→4「単相100V出力」→5「100V負荷機器」系統図により入力から出力を説明をしている。
図1 壁面 A
R1 予備コンセント 単相100V
T1 予備コンセント 単相100V
1 焼き物器 3400W 単相200V
2 ドロワー冷凍庫 1090W 単相100V
3 電気グリドル 9050W 三相200V
4 バンズトースター 2200W 三相200V
5 パーツウォーマー 400W 単相100V
6 セッターテーブル 800W 単相100V
R2 予備コンセント 単相100V
T2 予備コンセント 単相100V
7 ミートウォーマー 900W 単相100V
R3 予備コンセント 単相100V
T3 予備コンセント 単相100V
8 シーズヒーター 800W 単相100V
R4 予備コンセント 単相100V
T4 予備コンセント 単相100V
図1 壁面 B
9 ドリップ式アイスコーヒーマシン 1170W 単相100V
10 シェイクマシン 2700W 三相200V
11 ジュースディスペンサー 300W 単相100V
12 コーラディスペンサー 260W 単相100V
13 ドリンクテーブル 400W 単相100V
R5 予備コンセント 単相100V
T5 予備コンセント 単相100V
14 製氷機 760W 三相200V
15 電子レンジ 2700W 単相200V
R6 予備コンセント 単相100V
T6 予備コンセント 単相100V
16 ドリンクテーブル 200W 単相100V
17 コーヒーマシン 1200W 単相100V
18 スープウォーマー 805W 単相100V
19 冷蔵コールドテーブル 440W 単相100V
R7 予備コンセント 単相100V
T7 予備コンセント 単相100V
R8 予備コンセント 単相100V
T8 予備コンセント 単相100V
20 ダンプウォーマー 500W 単相100V
21a電気フライヤー 6000W 三相200V
21b電気フライヤー 6000W 三相200V
22 冷蔵コールドテーブル 440W 単相100V
23 ホットドッグトースター 400W 単相100V
24 スープウォーマー 805W 単相100V
25 電子レンジ 2700W 単相200V
R9 予備コンセント 単相100V
T9 予備コンセント 単相100V
26 大型冷蔵庫 コンプレッサー 1710W 三相200V
27 大型冷蔵庫 霜取装置・庫内灯 340W 単相100V
R10予備コンセント 単相100V
T10予備コンセント 単相100V
図1 壁面 C
28冷蔵コールドテーブル 520W 単相100V
R11予備コンセント 単相100V
T11予備コンセント 単相100V
29 食器洗浄機 7800W 三相200V
30 電磁調理器 4800W 単相200V
31 製氷機 760W 三相200V
R12予備コンセント 単相100V
T12予備コンセント 単相100V
図5・図6・図7 壁面A
32 降圧装置 予備コンセント 単相200V
33 降圧装置 負荷接続 回路番号 2;5;6
34 降圧装置 負荷接続 回路番号 7;8
図5・図6・図7 壁面B
35 降圧装置 負荷接続 回路番号 9;11;12;13
36 降圧装置 負荷接続 回路番号 16;17;18;19
37 降圧装置 予備コンセント 単相200V
38 降圧装置 負荷接続 回路番号 20;22;23;24;27
39 降圧装置 予備コンセント 単相200V
図5・図6・図7 壁面C
40 降圧装置 予備コンセント 単相200V
41 降圧装置 負荷接続 回路番号 28
42 降圧装置 予備コンセント 単相200V
43 降圧装置 予備コンセント 単相200V

Claims (1)

  1. 分岐回路を「入力200V降圧装置配電法」により付設し、単相200V専用コンセントに接続する降圧装置に印可し、負荷線間電圧・定格100V値を降圧出力し、降圧装置・出力点から100V電気機器へ供給する定格電圧・定格出力送電であって、降圧装置・送電容量VAに見合う100V分岐回路数を集約・減数・省力化し、負荷接続点から分岐回路・主開閉器・電力会社系統に至る電気的悪影響要因である電圧降下及び電圧相間・電流不平衡率を解消し受電効率を改善高めることを特徴とする。
    降圧装置応用単相3線式高効率省力配電法。
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