JP3938903B2 - 単相３線式電圧調整器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，単相３線式の低圧配電線において，電圧調整を行う単相３線式電圧調整器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，単相３線式の低圧配電線における電圧調整器は，図３に示すように一次側と二次側とを別巻線とした２巻線若しくは単巻の変圧器で構成し，この巻線に電圧調整のタップを，Ｎ相に対して＋相，−相に対称な巻線比で設けていた。
電圧調整を行う場合には，この＋相，−相のタップを適当なタップ切換器によって同時に切り換える構成としていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の単相３線式電圧調整器においては，タップに変圧器容量に応じた定格電流が流れる直接切換方式を採用している。このため，比較的タップ電流が少なくタップ切換器の開閉電流も小さくて済む５〜１０ｋＶＡ程度の比較的小容量のものが実現されている。
しかしながら，これ以上の容量になると，タップ切換器の開閉電流が大きくなるため，タップ切換器の大きさやコスト及び電流開閉性能の面で実現が困難となる。たとえば定格電圧２１０Ｖ、定格容量３０ｋＶＡとするとタップ電流は約１５０Ａとなり、この大きさのタップ電流を多頻度で開閉するタップ切換器は大きく高価なものとなる。
このような場合、タップ電流を小さくする手段として，図４に示すような分路変圧器と直列変圧器から構成し、タップ電流を電圧調整に要する分に低減できる間接切換方式が知られている。この場合たとえば、定格電圧２１０Ｖ、定格容量３０ｋＶＡで電圧調整幅を定格電圧の１０％とすれば、タップ電流は約１５Ａに低減することができ、比較的安価な電磁接触器などをタップ切換器として採用することが可能となる。
しかし，低圧の単相３線式においては＋相と−相をＮ相に対して均等に電圧調整する必要があるため，直列変圧器が２台必要となり，変圧器部の大きさやコストの面で実現が困難であった。
そこで，本発明は従来に比べより大容量の単相３線式電圧調整器をコンパクトかつ安価に提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明はこれらを解決するため，１台の分路変圧器と１台の直列変圧器により構成し，この直列変圧器に＋極並びに−極の直列巻線２ヶと励磁巻線１ヶとを備えることを特徴とする。
このようにすれば，従来単相３線式においては２台必要であった直列変圧器を，１台とすることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の実施例を図１により説明する。
分路変圧器１は＋相リード７と−相リード８との間に並列に挿入される。また，分路変圧器１の巻線の中央からは，中性線であるＮ相リード９を引き出す。なお，本実施例では分路変圧器１には単巻変圧器を採用している。
直列変圧器２は，２ヶの直列巻線と１ヶの励磁巻線４を同一の鉄心に巻いて構成する。
直列巻線（＋）３ａは＋相リード７の途中に，励磁巻線４からの誘起電圧が正となるように接続する。同様に直列巻線（−）３ｂは−相リード８の途中に，励磁巻線４からの誘起電圧が負となるように接続する。ここで直列巻線（＋）３ａと直列巻線（−）３ｂは励磁巻線４からの誘起電圧の大きさが等しくなるよう同じ巻数とする。また，励磁巻線４と，直列巻線（＋）３ａ並びに直列巻線（−）３ｂとの巻線比は，調整したい電圧幅により決まる任意の比である。 励磁巻線４はその巻線の両端と中央から引き出した電圧調整タップ５ａ、５ｂ、５ｃを備える。
電圧調整タップ５ａ，５ｂ，５ｃには，タップ切換器６を接続する。タップ切換器６は制御装置１０からの指令により，任意の電圧調整タップ５ａ，５ｂ，５ｃの内１か所を選択できる構成とする。
【０００６】
以上の構成において，以下に電圧調整動作を説明する。
入力側に電圧を印加すると，分路変圧器１の両端には入力電圧と等しい電圧が印加される。ここで電圧調整タップ５ａを選択すると，励磁巻線４には入力電圧と等しい電圧が印加される。直列巻線（＋）３ａには極性が正の誘起電圧が生じるため，＋相リード７の出力側は，入力電圧と直列巻線（＋）３ａに誘起された電圧とを加算した極性が正の電圧が出力される。一方，直列巻線（−）３ｂには極性が負の誘起電圧が生じるため，−相リード８の出力側には，入力電圧と直列巻線（−）３ｂに誘起された電圧とを加算した極性が負の電圧が出力される。
以上により，＋相リード７及び−相リード８の出力側に，Ｎ相リード９に対して均等に，すなわち不平衡を生じることなく電圧を加えることができる。
また，任意の電圧調整タップ５を選択することによって，励磁巻線４に印加する電圧を０から入力電圧と等しい電圧まで変化させることにより，出力電圧を調整することができる。
さらに，適当な方法で励磁巻線４に印加する電圧の極性を切り換えれば，昇圧・降圧を切り換えることができ，電圧調整の範囲を広げることもできる。
【発明の効果】
以上のように，本発明によれば，間接切換方式の単相３線式電圧調整器の変圧器部を１ヶの分路変圧器１と１ヶの直列変圧器２とで構成できることにより，従来に比べ大容量の電圧調整用変圧器を小さく安価にできる。さらにタップ電流が小さい間接切換方式であることから，小形で安価なタップ切換器を使用することができ，電圧調整変圧器とタップ切換器を組み合わせた状態では，従来に比べさらに小形で安価な電圧調整器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例を示す単相３線式の電圧調整器の回路図。
【図２】 従来の実施例を示す直接切換方式による電圧調整器の回路図。
【図３】 従来の実施例を示す直接切換方式による電圧調整器の回路図。
【図４】 従来の実施例を示す間接切換方式による電圧調整器の回路図。
【符号の説明】
１ 分路変圧器
２ 直列変圧器
３ａ 直列巻線（＋）
３ｂ 直列巻線（−）
４ 励磁巻線
５，５ａ，５ｂ，５ｃ、２５，３５，４５ 電圧調整タップ
６，２６，３６，４６ タップ切換器
７ ＋相リード
８ −相リード
９ Ｎ相リード
１０ 制御装置
１１ ２巻線変圧器
１２ 単巻変圧器

Claims (1)

1. 変圧器タップの切り換えにより，低圧の電圧調整に使用される単相３線式の電圧調整器において，前記電圧調整器は，両端子を＋相，−相に接続した分路変圧器と，誘起電圧が等しい２ヶの直列巻線及び１ヶの励磁巻線を備えた直列変圧器とから構成し，前記直列巻線のうち１ヶは，＋相の一次側と二次側との間に誘起電圧が正（又は負）になるように直列に挿入し前記直列巻線のうち他の１ヶは，−相の一次側と二次側との間に誘起電圧が負（又は正）になるように直列に挿入し，前記励磁巻線にはタップを備え、前記タップをタップ切換器に接続し該切換器を切り換えることにより電圧調整を行うことを特徴とする単相３線式電圧調整器。