JP2794405B2 - 分流形変圧器ユニット及び単相３線式給電システム - Google Patents
分流形変圧器ユニット及び単相３線式給電システムInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、分流形変圧器ユニ
ット及びこの変圧器ユニットを用いた単相３線式の給電
システムに関する。
ット及びこの変圧器ユニットを用いた単相３線式の給電
システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】単相３線式１００Ｖ／２００Ｖのよう
な、配電変圧器の低圧側の巻線を直列にして両外側線及
び中性線の３線によって電力を需要家に供給するシステ
ムが公知である。この単相３線式の給電システムによれ
ば、いずれかの外側線と中性線との間には低圧（例えば
１００Ｖ）の電圧が得られ、両外側線間では高圧（例え
ば２００Ｖ）の電圧が得られるので、１つの給電システ
ムによって需要家は２種類の電圧を任意に選択して使用
することができるという利点を有しており、これは使用
電力の量の比較的大きな需要家において広く採用されて
いる給電システムである。
な、配電変圧器の低圧側の巻線を直列にして両外側線及
び中性線の３線によって電力を需要家に供給するシステ
ムが公知である。この単相３線式の給電システムによれ
ば、いずれかの外側線と中性線との間には低圧（例えば
１００Ｖ）の電圧が得られ、両外側線間では高圧（例え
ば２００Ｖ）の電圧が得られるので、１つの給電システ
ムによって需要家は２種類の電圧を任意に選択して使用
することができるという利点を有しており、これは使用
電力の量の比較的大きな需要家において広く採用されて
いる給電システムである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、単相３線
式は単相２線式に比べて電力損失及び電圧降下が軽減で
き、所要電線量が節約できる経済的な方式であるが、外
側線と中性線との間に接続される負荷が一方の外側線と
他方の外側線との間で不平衡を生じると、中性線に対す
る各外側線の電圧に不平衡を生じるという問題点を有し
ている。
式は単相２線式に比べて電力損失及び電圧降下が軽減で
き、所要電線量が節約できる経済的な方式であるが、外
側線と中性線との間に接続される負荷が一方の外側線と
他方の外側線との間で不平衡を生じると、中性線に対す
る各外側線の電圧に不平衡を生じるという問題点を有し
ている。
【０００４】供給端においてこのような電圧の不平衡が
生じると、これにより各線に流れる不平衡電流によって
線路損失が生じるので単相３線式の給電システムの利点
が半減してしまう。
生じると、これにより各線に流れる不平衡電流によって
線路損失が生じるので単相３線式の給電システムの利点
が半減してしまう。
【０００５】また、このような不平衡に因り生じる電圧
変動のために線間電圧がその公称電圧に対して許されて
いる所定の許容電圧値よりも外れることがないよう、従
来では配電変圧器からは１０５Ｖ／２１０Ｖの公称電圧
よりはいく分高い電圧が供給されている。このため、需
要家にあっては必要な電圧値よりも相当高い電圧を受電
しており、需要家側では負荷において余計な電力を無駄
に消費するという傾向を生じていた。
変動のために線間電圧がその公称電圧に対して許されて
いる所定の許容電圧値よりも外れることがないよう、従
来では配電変圧器からは１０５Ｖ／２１０Ｖの公称電圧
よりはいく分高い電圧が供給されている。このため、需
要家にあっては必要な電圧値よりも相当高い電圧を受電
しており、需要家側では負荷において余計な電力を無駄
に消費するという傾向を生じていた。
【０００６】本発明の目的は、単相３線式の給電システ
ムにおける上述の問題点を解決することができるように
するための、単相３線式の給電システムの負荷側に設け
る分流形変圧器ユニットを提供することにある。
ムにおける上述の問題点を解決することができるように
するための、単相３線式の給電システムの負荷側に設け
る分流形変圧器ユニットを提供することにある。
【０００７】本発明の他の目的は、単相３線式の給電シ
ステムに接続される負荷の不平衡により該給電システム
に生じる上述の問題点を分流形変圧器ユニットを用いて
解決することができるようにした単相３線式給電システ
ムを提供することにある。
ステムに接続される負荷の不平衡により該給電システム
に生じる上述の問題点を分流形変圧器ユニットを用いて
解決することができるようにした単相３線式給電システ
ムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１の発明の特徴は、分流形変圧器ユニットにお
いて、外鉄形鉄心部材と、該外鉄形鉄心部材の内脚部に
設けられたバイファイラ巻されている第１及び第２巻線
と、該外鉄形鉄心部材の内脚部に設けられたバイファイ
ラ巻されている第３及び第４巻線とを有し、前記第１巻
線と前記第２巻線とを直列に接続して負荷電流分を強制
的に１／２ずつに分流させるための分路巻線として構成
し、前記第３巻線を前記第１巻線に第１の変圧用直列巻
線として接続し、前記第４巻線を前記第２巻線に第２の
変圧用直列巻線として接続した点にある。
の請求項１の発明の特徴は、分流形変圧器ユニットにお
いて、外鉄形鉄心部材と、該外鉄形鉄心部材の内脚部に
設けられたバイファイラ巻されている第１及び第２巻線
と、該外鉄形鉄心部材の内脚部に設けられたバイファイ
ラ巻されている第３及び第４巻線とを有し、前記第１巻
線と前記第２巻線とを直列に接続して負荷電流分を強制
的に１／２ずつに分流させるための分路巻線として構成
し、前記第３巻線を前記第１巻線に第１の変圧用直列巻
線として接続し、前記第４巻線を前記第２巻線に第２の
変圧用直列巻線として接続した点にある。
【０００９】請求項２の発明の特徴は、配電用変圧器の
Ｒ相及びＴ相からの電圧出力を利用した単相３線式給電
システムにおいて、該システムの負荷側受電端に分流形
変圧器ユニットを設け、該分流形変圧器ユニットが、外
鉄形鉄心部材と、該外鉄形鉄心部材の内脚部に設けられ
たバイファイラ巻されている第１及び第２巻線と、該外
鉄形鉄心部材の内脚部に設けられたバイファイラ巻され
ている第３及び第４巻線とを有し、前記第１巻線と前記
第２巻線とを直列に接続した分路巻線の中間点が前記単
相３線の中性線に接続され、前記分路巻線の一端と他端
とをそれぞれ前記第３及び第４巻線を介して前記単相３
線の外側線に変圧用直列巻線として接続されており、前
記分路巻線と前記直列巻線との各接続点及び前記中性線
から負荷への電力供給を行なうようにした点にある。
Ｒ相及びＴ相からの電圧出力を利用した単相３線式給電
システムにおいて、該システムの負荷側受電端に分流形
変圧器ユニットを設け、該分流形変圧器ユニットが、外
鉄形鉄心部材と、該外鉄形鉄心部材の内脚部に設けられ
たバイファイラ巻されている第１及び第２巻線と、該外
鉄形鉄心部材の内脚部に設けられたバイファイラ巻され
ている第３及び第４巻線とを有し、前記第１巻線と前記
第２巻線とを直列に接続した分路巻線の中間点が前記単
相３線の中性線に接続され、前記分路巻線の一端と他端
とをそれぞれ前記第３及び第４巻線を介して前記単相３
線の外側線に変圧用直列巻線として接続されており、前
記分路巻線と前記直列巻線との各接続点及び前記中性線
から負荷への電力供給を行なうようにした点にある。
【００１０】配電用変圧器のＲ相及びＴ相からの電流は
各負荷を通って中性線に流れる。このとき、バイファイ
ラ巻されて相互に密に結合されている第１及び第２巻線
のアンペアターンが打ち消しあったリアクタンス降下は
零となると共に、第１及び第２巻線に強い分流作用が働
き、負荷電流分を強制的に１／２ずつに分流させる。こ
の結果、負荷電流は常にバランスし、Ｒ相側の負荷端子
電圧とＴ相側の負荷端子電圧とが略等しくなり、不平衡
電流を著しく小さく抑えることができる。
各負荷を通って中性線に流れる。このとき、バイファイ
ラ巻されて相互に密に結合されている第１及び第２巻線
のアンペアターンが打ち消しあったリアクタンス降下は
零となると共に、第１及び第２巻線に強い分流作用が働
き、負荷電流分を強制的に１／２ずつに分流させる。こ
の結果、負荷電流は常にバランスし、Ｒ相側の負荷端子
電圧とＴ相側の負荷端子電圧とが略等しくなり、不平衡
電流を著しく小さく抑えることができる。
【００１１】この結果、線路損失は極めて小さくなり、
システムとしての効率は極めて高いものとなる。また、
第３及び第４巻線が変圧用直列巻線として分路巻線に接
続されているので、負荷への供給電圧は、Ｒ相、Ｔ相の
公称電圧よりも低い所要の値とすることができ、送電電
圧が高目に設定されたとしても各負荷での電力消費を適
切なレベルに抑えることができる。このように、分流形
変圧器ユニットを接続することにより電流、電圧の不平
衡が改善され、負荷側においては相電圧の安定化が図ら
れ、電源側に対しては配電設備に余裕を与えることがで
き、総合的には電力の有効利用となる。
システムとしての効率は極めて高いものとなる。また、
第３及び第４巻線が変圧用直列巻線として分路巻線に接
続されているので、負荷への供給電圧は、Ｒ相、Ｔ相の
公称電圧よりも低い所要の値とすることができ、送電電
圧が高目に設定されたとしても各負荷での電力消費を適
切なレベルに抑えることができる。このように、分流形
変圧器ユニットを接続することにより電流、電圧の不平
衡が改善され、負荷側においては相電圧の安定化が図ら
れ、電源側に対しては配電設備に余裕を与えることがで
き、総合的には電力の有効利用となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例について説明する。
施の形態の一例について説明する。
【００１３】図１は、本発明による単相３線式の給電シ
ステムの実施の一形態を示す概略システム図である。こ
の給電システム１は、配電用の柱上変圧器２の１次側巻
線２１の端子２１Ａ、２１Ｂに高電圧（例えば６６００
Ｖ）が供給され、その２次側巻線２２〜２５が図示の如
く直列に内部結線されている。２次側巻線２２〜２５
は、中性線３１が接続される端子２６、第１外側線３２
が接続される端子２７、及び第２外側線３３が接続され
る端子２８に図示の如く接続され、端子２７−２６間及
び端子２８−２６間からそれぞれ低圧（例えば公称１０
０Ｖ）の電圧を取り出すことができると共に、端子２７
−２８間から高圧（例えば公称２００Ｖ）の電圧を取り
出すことができる。なお、図１において、第１外側線３
２の線路抵抗をｒR 、第２外側線３３の線路抵抗を
ｒT 、中性線３１の線路抵抗をｒN で表している。
ステムの実施の一形態を示す概略システム図である。こ
の給電システム１は、配電用の柱上変圧器２の１次側巻
線２１の端子２１Ａ、２１Ｂに高電圧（例えば６６００
Ｖ）が供給され、その２次側巻線２２〜２５が図示の如
く直列に内部結線されている。２次側巻線２２〜２５
は、中性線３１が接続される端子２６、第１外側線３２
が接続される端子２７、及び第２外側線３３が接続され
る端子２８に図示の如く接続され、端子２７−２６間及
び端子２８−２６間からそれぞれ低圧（例えば公称１０
０Ｖ）の電圧を取り出すことができると共に、端子２７
−２８間から高圧（例えば公称２００Ｖ）の電圧を取り
出すことができる。なお、図１において、第１外側線３
２の線路抵抗をｒR 、第２外側線３３の線路抵抗を
ｒT 、中性線３１の線路抵抗をｒN で表している。
【００１４】中性線３１、第１外側線３２、第２外側線
３３から成る給電ラインＫの負荷側端には、そこに接続
される負荷の不平衡により生じる各相の電圧、電流の不
平衡を改善し、各線路抵抗ｒR 、ｒT 、ｒN における電
力損失を低減して給電システムの効率を向上させ設備の
有効利用を図ることができるようにするため、分流形変
圧器ユニット４が設けられており、この分流形変圧器ユ
ニット４を介して負荷に電力が供給される構成となって
いる。
３３から成る給電ラインＫの負荷側端には、そこに接続
される負荷の不平衡により生じる各相の電圧、電流の不
平衡を改善し、各線路抵抗ｒR 、ｒT 、ｒN における電
力損失を低減して給電システムの効率を向上させ設備の
有効利用を図ることができるようにするため、分流形変
圧器ユニット４が設けられており、この分流形変圧器ユ
ニット４を介して負荷に電力が供給される構成となって
いる。
【００１５】分流形変圧器ユニット４は、分路巻線５を
構成する第１巻線４１及び第２巻線４２と、該分路巻線
５に直列に接続される直列巻線６を構成する第３巻線４
３及び第４巻線４４とを有しており、第１乃至第４巻線
４１〜４４は外鉄形鉄心４５に捲回されている。
構成する第１巻線４１及び第２巻線４２と、該分路巻線
５に直列に接続される直列巻線６を構成する第３巻線４
３及び第４巻線４４とを有しており、第１乃至第４巻線
４１〜４４は外鉄形鉄心４５に捲回されている。
【００１６】図２を参照して分流形変圧器ユニット４の
構成について詳細に説明する。図２の(a) は、外鉄形鉄
心４５への第１巻線４１及び第２巻線４２の取り付け状
態が示されている。外鉄形鉄心４５は、低損失形方向性
珪素鋼板または、極低損失アモルファス金属等の公知の
変圧器鉄心材料から成る薄板を積層構造としたもので、
その内脚部４５Ａに、電気的絶縁材料から成るボビン４
６を介して第１巻線４１と第２巻線４２とがバイファイ
ラ巻されている。４１Ａは第１巻線４１の巻始め端、４
１Ｂは第１巻線４１の巻終り端、４２Ａは第２巻線４２
の巻始め端、４２Ｂは第２巻線４２の巻終り端である。
なお、図２の(a) では、図面を複雑にすることを避ける
ため第１及び第２巻線４１、４２は数ターンのみ捲回さ
れているように示されているが、実際には、数十乃至数
百ターン巻回されている。
構成について詳細に説明する。図２の(a) は、外鉄形鉄
心４５への第１巻線４１及び第２巻線４２の取り付け状
態が示されている。外鉄形鉄心４５は、低損失形方向性
珪素鋼板または、極低損失アモルファス金属等の公知の
変圧器鉄心材料から成る薄板を積層構造としたもので、
その内脚部４５Ａに、電気的絶縁材料から成るボビン４
６を介して第１巻線４１と第２巻線４２とがバイファイ
ラ巻されている。４１Ａは第１巻線４１の巻始め端、４
１Ｂは第１巻線４１の巻終り端、４２Ａは第２巻線４２
の巻始め端、４２Ｂは第２巻線４２の巻終り端である。
なお、図２の(a) では、図面を複雑にすることを避ける
ため第１及び第２巻線４１、４２は数ターンのみ捲回さ
れているように示されているが、実際には、数十乃至数
百ターン巻回されている。
【００１７】図２の(b) には、第３巻線４３及び第４巻
線４４の外鉄形鉄心４５への取り付け状態が示されてい
る。符号４７で示すのは、図２の(a) に示すようにして
第１巻線４１及び第２巻線４２が外鉄形鉄心４５へ取り
付けられた後にその上に設けられた絶縁ボビンであり、
この絶縁ボビン４７の上に第３巻線４３及び第４巻線４
４がバイファイラ巻されている。４３Ａは第３巻線４３
の巻始め端、４３Ｂは第３巻線４３の巻終り端、４４Ａ
は第４巻線４４の巻始め端、４４Ｂは第４巻線４４の巻
終り端である。この場合も、図面を複雑にすることを避
けるため第３及び第４巻線４３、４４は数ターンのみ捲
回されているように示されているが、実際には、数ター
ン〜数十ターン巻回されている。
線４４の外鉄形鉄心４５への取り付け状態が示されてい
る。符号４７で示すのは、図２の(a) に示すようにして
第１巻線４１及び第２巻線４２が外鉄形鉄心４５へ取り
付けられた後にその上に設けられた絶縁ボビンであり、
この絶縁ボビン４７の上に第３巻線４３及び第４巻線４
４がバイファイラ巻されている。４３Ａは第３巻線４３
の巻始め端、４３Ｂは第３巻線４３の巻終り端、４４Ａ
は第４巻線４４の巻始め端、４４Ｂは第４巻線４４の巻
終り端である。この場合も、図面を複雑にすることを避
けるため第３及び第４巻線４３、４４は数ターンのみ捲
回されているように示されているが、実際には、数ター
ン〜数十ターン巻回されている。
【００１８】図３には外鉄形鉄心４５の内脚部４５Ａに
上述の如く捲回された第１乃至第４巻線４１〜４４を有
する分流形変圧器ユニット４における巻線相互の接続状
態が回路図にて示されている。第１巻線４１の巻終り端
４１Ｂと第２巻線４２の巻始め端４２Ａとは、中性線３
１が接続される端子Ｎに接続されている。そして、第１
巻線４１の巻始め端４１Ａは一方の負荷群Ｌ１が接続さ
れる端子Ｕに接続され、第２巻線４２の巻終り端４２Ｂ
は他方の負荷群Ｌ２が接続される端子Ｖに接続されてい
る。
上述の如く捲回された第１乃至第４巻線４１〜４４を有
する分流形変圧器ユニット４における巻線相互の接続状
態が回路図にて示されている。第１巻線４１の巻終り端
４１Ｂと第２巻線４２の巻始め端４２Ａとは、中性線３
１が接続される端子Ｎに接続されている。そして、第１
巻線４１の巻始め端４１Ａは一方の負荷群Ｌ１が接続さ
れる端子Ｕに接続され、第２巻線４２の巻終り端４２Ｂ
は他方の負荷群Ｌ２が接続される端子Ｖに接続されてい
る。
【００１９】直列巻線を構成する第３巻線４３はその巻
終り端４３Ｂが端子Ｕに接続され、その巻始め端４３Ａ
は第１外側線３２が接続される端子Ｒに接続されてい
る。一方、第４巻線４４は、その巻始め端４４Ａが端子
Ｖに接続され、その巻終り端４４Ｂは第２外側線３３が
接続される端子Ｔに接続されている。
終り端４３Ｂが端子Ｕに接続され、その巻始め端４３Ａ
は第１外側線３２が接続される端子Ｒに接続されてい
る。一方、第４巻線４４は、その巻始め端４４Ａが端子
Ｖに接続され、その巻終り端４４Ｂは第２外側線３３が
接続される端子Ｔに接続されている。
【００２０】分流形変圧器ユニット４は、内鉄形に比べ
て漏れ磁束の生じることが少ない外鉄形鉄心４５を用い
ており、且つ分路巻線５を構成する第１及び第２巻線４
１、４２はバイファイラ巻とされているので、第１巻線
４１と第２巻線４２との間の漏れ磁束も極めて少なくな
る構成である。第３巻線４３と第４巻線４４との間にお
いても同様に漏れ磁束は極めて少なくなる構成である。
て漏れ磁束の生じることが少ない外鉄形鉄心４５を用い
ており、且つ分路巻線５を構成する第１及び第２巻線４
１、４２はバイファイラ巻とされているので、第１巻線
４１と第２巻線４２との間の漏れ磁束も極めて少なくな
る構成である。第３巻線４３と第４巻線４４との間にお
いても同様に漏れ磁束は極めて少なくなる構成である。
【００２１】図１に示した給電システム１においては、
中性線３１は分流形変圧器ユニット４の端子Ｎに接続さ
れ、第１外側線３２は分流形変圧器ユニット４の端子Ｒ
に接続され、第２外側線３３は分流形変圧器ユニット４
の端子Ｔに接続される。一方の負荷群Ｌ１は分流形変圧
器ユニット４の端子のＮ−Ｕ間に接続され、他方の負荷
群Ｌ２は分流形変圧器ユニット４の端子のＮ−Ｖ間に接
続される。
中性線３１は分流形変圧器ユニット４の端子Ｎに接続さ
れ、第１外側線３２は分流形変圧器ユニット４の端子Ｒ
に接続され、第２外側線３３は分流形変圧器ユニット４
の端子Ｔに接続される。一方の負荷群Ｌ１は分流形変圧
器ユニット４の端子のＮ−Ｕ間に接続され、他方の負荷
群Ｌ２は分流形変圧器ユニット４の端子のＮ−Ｖ間に接
続される。
【００２２】この構成によると、柱上変圧器２の端子２
７−２６間に生じた電圧ＥR は分流形変圧器ユニット４
の端子Ｒ−Ｎ間に印加されるので、第１巻線４１と第３
巻線４３との各巻数に応じて定まる電圧降下比に従って
降圧された電圧Ｅ1 がその端子Ｕ−Ｎ間に現れ、一方の
負荷群Ｌ１に印加される。同様に、柱上変圧器２の端子
２８−２６間に生じた電圧ＥT は分流形変圧器ユニット
４の端子Ｔ−Ｎ間に印加されるので、第２巻線４２と第
４巻線４４との各巻数に応じて定まる電圧降下比に従っ
て降圧された電圧Ｅ2 がその端子Ｖ−Ｎ間に現れ、他方
の負荷群Ｌ２に印加される。
７−２６間に生じた電圧ＥR は分流形変圧器ユニット４
の端子Ｒ−Ｎ間に印加されるので、第１巻線４１と第３
巻線４３との各巻数に応じて定まる電圧降下比に従って
降圧された電圧Ｅ1 がその端子Ｕ−Ｎ間に現れ、一方の
負荷群Ｌ１に印加される。同様に、柱上変圧器２の端子
２８−２６間に生じた電圧ＥT は分流形変圧器ユニット
４の端子Ｔ−Ｎ間に印加されるので、第２巻線４２と第
４巻線４４との各巻数に応じて定まる電圧降下比に従っ
て降圧された電圧Ｅ2 がその端子Ｖ−Ｎ間に現れ、他方
の負荷群Ｌ２に印加される。
【００２３】このようにして、一方及び他方の負荷群Ｌ
１及びＬ２には、電圧ＥR 及びＥTが分流形変圧器ユニ
ット４によって降下されて供給され、一方の負荷群Ｌ１
の負荷電流は第１外側線３２と中性線３１とを含む第１
のループを通って流れ、他方の負荷群Ｌ２の負荷電流は
第２外側線３３と中性線３１とを含む第２のループを通
って流れる。ここで、若しも一方の負荷群Ｌ１と他方の
負荷群Ｌ２との間の不平衡のために第１のループの電流
値と第２のループの電流値とが異なり、Ｅ1 ≠Ｅ2 の状
態になると、第１巻線４１に流れる電流値と第２巻線に
流れる電流値とが同一でなくなる。しかし、第１巻線４
１と第２巻線４２とはバイファイラ巻されており、且つ
漏れ磁束の極めて少ない外鉄形鉄心４５を使用している
ので、アンペアターンが打ち消しあったリアクタンス降
下は零となると共に、両巻線４１、４２に強い分流作用
が働き、負荷電流分が強制的に１／２ずつに分流せしめ
られる。この結果、両ループの電流値は等しくなり、中
性線３１に流れる電流を実質的に零とすることができ
る。すなわち、この給電システム１が平衡状態とされ
る。このため、Ｒ−Ｎ、Ｔ−Ｎ間が均等となり当然
Ｅ1 、Ｅ2 も平衡が保たれ配線損失（線路抵抗による電
力損失）を小さく抑えることができる。
１及びＬ２には、電圧ＥR 及びＥTが分流形変圧器ユニ
ット４によって降下されて供給され、一方の負荷群Ｌ１
の負荷電流は第１外側線３２と中性線３１とを含む第１
のループを通って流れ、他方の負荷群Ｌ２の負荷電流は
第２外側線３３と中性線３１とを含む第２のループを通
って流れる。ここで、若しも一方の負荷群Ｌ１と他方の
負荷群Ｌ２との間の不平衡のために第１のループの電流
値と第２のループの電流値とが異なり、Ｅ1 ≠Ｅ2 の状
態になると、第１巻線４１に流れる電流値と第２巻線に
流れる電流値とが同一でなくなる。しかし、第１巻線４
１と第２巻線４２とはバイファイラ巻されており、且つ
漏れ磁束の極めて少ない外鉄形鉄心４５を使用している
ので、アンペアターンが打ち消しあったリアクタンス降
下は零となると共に、両巻線４１、４２に強い分流作用
が働き、負荷電流分が強制的に１／２ずつに分流せしめ
られる。この結果、両ループの電流値は等しくなり、中
性線３１に流れる電流を実質的に零とすることができ
る。すなわち、この給電システム１が平衡状態とされ
る。このため、Ｒ−Ｎ、Ｔ−Ｎ間が均等となり当然
Ｅ1 、Ｅ2 も平衡が保たれ配線損失（線路抵抗による電
力損失）を小さく抑えることができる。
【００２４】さらに、分流形変圧器ユニット４において
直列巻線６が設けられていることにより、一方及び他方
の負荷群Ｌ１、Ｌ２に所要の適切な電圧を供給すること
ができるので、電力供給事業者が単相３線式給電システ
ムに生じる不平衡状態による電圧降下等を見込んで、公
称電圧値に対する許容値の上限付近（例えばＥR ＝ＥT
＝１０７Ｖ）で送電したとしても、これを適切な電圧値
にまで下げて各負荷に供給することができるので、需要
家側において無駄な電力消費を抑え、分流巻線５の作用
によって得られる所要の安定した電圧値で負荷の運転を
行なうことができる。
直列巻線６が設けられていることにより、一方及び他方
の負荷群Ｌ１、Ｌ２に所要の適切な電圧を供給すること
ができるので、電力供給事業者が単相３線式給電システ
ムに生じる不平衡状態による電圧降下等を見込んで、公
称電圧値に対する許容値の上限付近（例えばＥR ＝ＥT
＝１０７Ｖ）で送電したとしても、これを適切な電圧値
にまで下げて各負荷に供給することができるので、需要
家側において無駄な電力消費を抑え、分流巻線５の作用
によって得られる所要の安定した電圧値で負荷の運転を
行なうことができる。
【００２５】このように、分流形変圧器ユニット４は、
負荷側のバランスを取る単相３線式単巻変圧器である。
変圧器内の巻線をバイファイラ巻にすることにより、磁
気、電流バランサ作用の働きをする。また、直列巻線を
分流巻線に直列に接続することによって得られる変圧作
用により、余分な高い電圧も調整できる。この両バラン
サ作用の働きにより単相３線式での上述の欠点を解消す
ることができる。この電圧、電流のバタンサ効果及び余
分な電圧を適切な電圧に調整することにより、負荷の軽
減、配線のにおける電力損失の低減ができ、総合的には
配電用変圧器の容量軽減及び使用電力削減による電力の
有効利用と省エネルギーへの貢献に役立つ。
負荷側のバランスを取る単相３線式単巻変圧器である。
変圧器内の巻線をバイファイラ巻にすることにより、磁
気、電流バランサ作用の働きをする。また、直列巻線を
分流巻線に直列に接続することによって得られる変圧作
用により、余分な高い電圧も調整できる。この両バラン
サ作用の働きにより単相３線式での上述の欠点を解消す
ることができる。この電圧、電流のバタンサ効果及び余
分な電圧を適切な電圧に調整することにより、負荷の軽
減、配線のにおける電力損失の低減ができ、総合的には
配電用変圧器の容量軽減及び使用電力削減による電力の
有効利用と省エネルギーへの貢献に役立つ。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、単相３線
式の給電システムにおいて、Ｒ相及びＴ相に接続された
負荷の不平衡により生じる種々の不具合を解決すること
ができ、各線路に流れる不平衡電流成分による損失を抑
えることができる。このため、負荷に電圧を安定的に供
給することができる上に、直列巻線の作用によりその供
給電圧を適宜のレベルに降下させ、負荷において無駄な
電力が消費されるのを防ぎ、節電を図ることができる。
また、本発明による単相３線式の給電システムによる
と、線路において生じる損失を最小限とし、その給電効
率を著しく改善することができる。
式の給電システムにおいて、Ｒ相及びＴ相に接続された
負荷の不平衡により生じる種々の不具合を解決すること
ができ、各線路に流れる不平衡電流成分による損失を抑
えることができる。このため、負荷に電圧を安定的に供
給することができる上に、直列巻線の作用によりその供
給電圧を適宜のレベルに降下させ、負荷において無駄な
電力が消費されるのを防ぎ、節電を図ることができる。
また、本発明による単相３線式の給電システムによる
と、線路において生じる損失を最小限とし、その給電効
率を著しく改善することができる。
【図１】本発明による単相３線式の給電システムの実施
の一形態を示す概略システム図。
の一形態を示す概略システム図。
【図２】図１の分流形変圧器ユニットの巻線構造を説明
するための説明図。
するための説明図。
【図３】図１の分流形変圧器ユニットにおける各巻線及
び端子間の電気的接続を示す配線図。
び端子間の電気的接続を示す配線図。
１ 給電システム ２ 柱上変圧器 ４ 分流形変圧器ユニット ５ 分路巻線 ６ 直列巻線 ３１ 中性線 ３２ 第１外側線 ３３ 第２外側線 ４１ 第１巻線 ４２ 第２巻線 ４３ 第３巻線 ４４ 第４巻線 ４５ 外鉄形鉄心 ４５Ａ 内脚部 Ｌ１、Ｌ２ 負荷群
フロントページの続き (72)発明者 隠岐 義明 神奈川県横浜市青葉区すすき野３−２− １ 藤パークビル607 (72)発明者 谷本 好宏 神奈川県平塚市代官町10−14 ネオシテ ィ湘南平塚201 (72)発明者 葛見 久衛 新潟県新発田市中央町４丁目９−１号 (72)発明者 松崎 松男 新潟県新潟市寺尾東１丁目10番18号 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01F 27/28,27/34,31/00 - 33/00 H02J 3/26
Claims (2)
- 【請求項１】 分流形変圧器ユニットにおいて、外鉄形
鉄心部材と、該外鉄形鉄心部材の内脚部に設けられたバ
イファイラ巻きされている第１及び第２巻線と、該外鉄
形鉄心部材の内脚部に設けられたバイファイラ巻きされ
ている第３及び第４巻線とを備え、前記第１巻線と前記
第２巻線とを直列に接続し負荷電流分を強制的に１／２
づつに分流させるための分路巻線として構成し、前記第
３巻線を前記第１巻線に変圧用直列巻線として接続し、
前記第４巻線を前記第２巻線に変圧用直列巻線として接
続したことを特徴とする分流形変圧器ユニット。 - 【請求項２】 配電用変圧器のＲ相及びＴ相からの電圧
出力を利用した単相３線式給電システムにおいて、該シ
ステムの負荷側受電端に分流形変圧器ユニットを設け、
該分流形変圧器ユニットが、外鉄形鉄心部材と、該外鉄
形鉄心部材の内脚部に設けられたバイファイラ巻きされ
ている第１及び第２巻線と、該外鉄形鉄心部材の内脚部
に設けられたバイファイラ巻きされている第３及び第４
巻線とを有し、前記第１巻線と前記第２巻線とを直列に
接続した分路コイルの中間点を前記単相３線の中性線に
接続され、前記分路コイルの一端と他端とをそれぞれ前
記第３巻線を介して前記単相３線の外側線変圧用直列コ
イルとして接続されており、前記分路コイルと前記直列
コイルとの接続点と前記中性線との間から負荷への電力
供給を行なうようにしたことを特徴とする単相３線式給
電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7352174A JP2794405B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 分流形変圧器ユニット及び単相３線式給電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7352174A JP2794405B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 分流形変圧器ユニット及び単相３線式給電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09186025A JPH09186025A (ja) | 1997-07-15 |
| JP2794405B2 true JP2794405B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=18422289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7352174A Expired - Lifetime JP2794405B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 分流形変圧器ユニット及び単相３線式給電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2794405B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009090889A1 (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-23 | Sadatsugu Toribami | 三相４線式配電システムおよびそのシステムにおけるバランサの配設方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003203814A (ja) * | 2001-10-24 | 2003-07-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | トランス |
| JP2007235014A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Osami Nasuno | 分割平衡巻型変圧器、単相３線式配電システム |
| JP2014093378A (ja) * | 2012-11-01 | 2014-05-19 | Shimazu Co Ltd | 電力用トランス及びその製造方法 |
| CN105118639A (zh) * | 2015-09-09 | 2015-12-02 | 申国华 | 一种星形、反向开口三角形和三角形结线组合牵引变压器 |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP7352174A patent/JP2794405B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009090889A1 (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-23 | Sadatsugu Toribami | 三相４線式配電システムおよびそのシステムにおけるバランサの配設方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09186025A (ja) | 1997-07-15 |
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