JP5311370B2 - 電圧調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、分路リアクトルの投入及び切り離しにより高圧配電線の電圧を設定された調整範囲に収めるように調整する電圧調整装置に関するものである。

配電系統においては、電力の品質を維持するために、自動電圧調整装置（ＳＶＲ）等を設置して、配電線の各部の電圧を一定の範囲に維持する制御を行っている。

高圧需要家では、重負荷時の力率の改善を目的として進相コンデンサを設置しているが、多くの需要家は、契約容量が５００ｋＷ以下であるため、進相コンデンサは常時投入された状態にある。そのため、軽負荷時には、配電線に接続された負荷の容量に対して進相コンデンサの容量が相対的に多くなる傾向になって配電線の電圧が上昇し、ＳＶＲによる電圧調整だけでは配電線の各部の電圧を適正な調整範囲に維持することが困難になる。そこで、非特許文献１に示されているように、インダクタンスが可変なリアクトルを電柱に設置して、軽負荷時にこのリアクトルを投入することにより、配電線電圧の上昇を抑制することが行われている。

また非特許文献２及び特許文献１に示されているように、配電系統に並列コンデンサと分路リアクトルとを分散配置して、並列コンデンサ及び分路リアクトルの投入及び切り離しを自律的に行わせることにより、配電系統の各部の電圧を適正な範囲に維持する提案がなされている。

分路リアクトルを用いた電圧調整装置は、高圧配電線に一端が接続される高圧交流負荷開閉器と、高圧交流負荷開閉器を通して流れる負荷電流が過大になったときに該負荷電流を遮断する電力ヒューズと、高圧交流負荷開閉器及び電力ヒューズに対して直列に接続された分路リアクトル用開閉器と、高圧配電線の電圧を測定する計器用変圧器と、高圧交流負荷開閉器と電力ヒューズと分路リアクトル用開閉器とを通して高圧配電線に接続される分路リアクトルとを備えていて、計器用変圧器により計測される高圧配電線の電圧に応じて分路リアクトル用開閉器をオンオフして分路リアクトルを高圧配電線に接続したり高圧配電線から切り離したりすることにより、高圧配電線の電圧を設定された調整範囲に収めるように調整する。

上記の電圧調整装置を用いて配電線の電圧を調整するためには、分路リアクトルや、分路リアクトル用開閉器等、電圧調整装置を構成するための機器を電柱に設置する必要がある。分路リアクトルを用いた従来の電圧調整装置は、電力ヒューズ、分路リアクトル用開閉器、計器用変圧器及び分路リアクトル等を一体化した構造を有し、装置全体が大形に構成されていたため、投影面積（水平面上への投影面積、以下同じ。）が広くなり、単一の電柱に支持することができなかった。そのため、従来は、２本の電柱を用意して、該２本の電柱の間に跨って支持した設置ベースの上に電圧調整装置を支持する、いわゆるＨ装柱を行う必要があった。
平成１８年電気学会全国大会予稿集第６分冊６−０３２、大日向敬外７名著「磁束制御による６．６ｋＶ ３００ｋＶＡ 無効電力調整装置の実フィールドにおける運転特性」 ２００２年１２月発行の電気学会論文誌Ｂ１２２−１２ＰＰ１２５２〜１２６０ 壁村克樹外４名著「自律分散型電圧調整装置の実高圧配電線路への適用」 特開平１１−３３２１０３号公報

上記のように、分路リアクトルを用いた従来の電圧調整装置は、大形に構成されていて、その投影面積が広いため、２本の電柱を用いて装柱する必要があった。しかしながら、２本の電柱を用いて大形の装置を支持するには、広い設置面積を必要とするため、用地の確保が難しく、設置箇所が限定されるという問題があった。特に都市部では、電圧調整装置の装柱をＨ装柱とした場合には、その設置に当って、地権者及び地域住民の理解を得ることが難しく、設置が困難になることが多い。

また従来の電圧調整装置では、分路リアクトルの投入及び切り離しを行う分路リアクトル用開閉器としてガス開閉器を用いていたが、ガス開閉器の開閉性能（負荷開閉回数）は通常１千回程度であるため、分路リアクトルの投入及び切り離しを一日に２回行うとした場合、１．４年程度で開閉器が寿命を迎えることになる。そのため、従来は、１．４年以下の短い周期で開閉器の交換を行う必要があり、保守に要するコストが高くなるという問題があった。

本発明の目的は、分路リアクトルを用いた電圧調整装置において、装置全体を単一の電柱に支持することができるようにすることにある。

本発明は、高圧配電線に一端が接続される高圧交流負荷開閉器と、高圧交流負荷開閉器を通して流れる負荷電流が過大になったときに該負荷電流を遮断する電力ヒューズと、高圧交流負荷開閉器及び電力ヒューズに対して直列に接続された分路リアクトル用開閉器と、高圧配電線の電圧を測定する計器用変圧器と、高圧交流負荷開閉器と電力ヒューズと分路リアクトル用開閉器とを通して高圧配電線に接続される分路リアクトルとを備えて、計器用変圧器により計測される高圧配電線の電圧に応じて分路リアクトル用開閉器をオンオフすることにより分路リアクトルを高圧配電線に接続したり高圧配電線から切り離したりして、高圧配電線の電圧を設定された調整範囲に収めるように調整する電圧調整装置を対象とする。

本発明においては、上記高圧交流負荷開閉器と電力ヒューズと分路リアクトル用開閉器と計器用変圧器とが共通のケース内に収容されて開閉器ユニットが構成されるとともに、分路リアクトルがタンク内に収容されて分路リアクトルユニットが構成され、開閉器ユニットと分路リアクトルユニットとが上下に並べて電柱に支持されて両ユニット間が電線を通して接続される。また本発明においては、分路リアクトル用開閉器が、各相の開閉部を真空スイッチで構成した真空電磁接触器からなっている。

上記のように構成すると、電圧調整装置の構成要素を上下に配置される２つのユニットに集約することができ、装置の構成の簡素化を図ることができる。上記電圧調整装置を構成するユニットの内、大形になるのを避けられないユニットは分路リアクトルユニットであるが、本発明では、分路リアクトルユニットのタンク内に絶縁油と分路リアクトルの本体とを収容すればよいため、このユニットの投影面積を単一の電柱に支持することができる範囲の大きさに抑えることは容易である。開閉器ユニットは、分路リアクトルに比べて小形に構成される開閉器類をケース内にまとめて収容したもので、分路リアクトルユニットに比べて遙かに小形に構成することができる。更に分路リアクトルユニット及び開閉器ユニットは上下方向に並べて配置されるため、電圧調整装置全体の投影面積を分路リアクトルユニットの投影面積以内に抑えることができ、電圧調整装置全体を問題なく単一の電柱に取り付けることができる。

なお上記の電圧調整装置において、開閉器ユニットを複数のユニットに分割することも考えられるが、その場合、電圧調整装置を構成するユニット相互間を接続する配線が複雑になり、装柱作業が面倒になって好ましくない。上記の構成によれば、分路リアクトルユニットと開閉器ユニットとの２つのユニットだけで電圧調整装置の要部を構成できるため、装柱作業を簡単にすることができる。

なお実際には、上記のユニットの外に、計器用変圧器の出力信号に基づいて電磁接触器を制御する制御回路の構成要素を収容した制御箱が必要であるが、この制御箱は小形に構成できるため、電柱の分路リアクトルユニットが取り付けられた部分よりも下方の部分に容易に取り付けることができる。

電磁接触器を動作させるためには、電源が必要である。電磁接触器の電源となるトランスを開閉器ユニットのケース内に更に収容することも可能であるが、電磁接触器の電源は計器用変圧器から供給することもできるので、開閉器ユニットのケース内に電磁接触器の電源となるトランスを設けることは必須ではない。

また本発明では、分路リアクトルを配電線に投入したり、配電線から切り離したりする分路リアクトル用開閉器が、各相の開閉部を真空スイッチで構成した真空電磁接触器からなっているため、分路リアクトル用開閉器の寿命を長くすることができる。従来分路リアクトル用開閉器として用いられていたガス開閉器は、開閉性能が１千回程度であったため、１日当たり２回開閉を行うとした場合に、その寿命が１．４年程度であったが、真空電磁接触器は、約１０万回の開閉性能を有し、１日当たり２回開閉を行うとした場合、その寿命は１３６年程度になる。従って本発明によれば、分路リアクトル用開閉器の寿命を飛躍的に長くすることができる。

本発明の好ましい態様では、上記開閉器ユニットのケース内に、高圧配電線から侵入する雷サージに対して保護動作を行う耐雷素子と、一端が接地され、他端が分路リアクトルに接続されるサージ吸収用コンデンサとが更に収容される。

本発明の他の好ましい態様では、高圧交流負荷開閉器と電力ヒューズとがケース内に収容されて第１の開閉器ユニットが構成され、分路リアクトルがタンク内に収容されて分路リアクトルユニットが構成されるとともに、該タンクの天井板に固定された上部ケース内に分路リアクトル用開閉器と計器用変圧器とが収容されることにより第２の開閉器ユニットが構成されて、分路リアクトルユニットと第２の開閉器ユニットとにより複合ユニットが構成される。上記上部ケースは分路リアクトルユニットのタンクの天井板の周縁部から外側にはみ出さないように設けられる。そして、第１の開閉器ユニットと複合ユニットとが上下に並べて電柱に支持されて両ユニット間が電線を通して接続される。この場合も、分路リアクトル用開閉器は、各相の開閉部を真空スイッチで構成した真空電磁接触器からなっている。

上記のように、高圧交流負荷開閉器と電力ヒューズとをケース内に収容して第１の開閉器ユニットを構成すると共に、分路リアクトルユニットのタンクの天井板に固定された上部ケースと該ケース内に収容された分路リアクトル用開閉器及び計器用変圧器とにより第２の開閉器ユニットを構成して、分路リアクトルユニットと第２の開閉器ユニットとにより複合ユニットを構成した場合にも、電圧調整装置の構成要素を、上下に配置された２つのユニットに集約することができる。この場合、第２の開閉器ユニットの構成要素を収容する上部ケースは、分路リアクトルユニットのタンクの天井部の周縁部から外側にはみ出さないように設けられているため、分路リアクトルユニットのタンクの上に第２の開閉器ユニットを配置したことにより、複合ユニットの投影面積が、分路リアクトルユニットの投影面積以上に増大することはない。従って、この場合も、電圧調整装置の構成要素を上下に配置した２つのユニットに集約して装置の構成の簡素化を図るとともに、投影面積が過大になるのを防いで、単一の電柱への取付を容易にすることができる。

本発明の好ましい態様では、開閉器ユニットのケース内に、高圧配電線から侵入する雷サージに対して保護動作を行う耐雷素子が更に配置され、上部ケース内には、一端が接地され、他端が分路リアクトルに接続されるサージ吸収用コンデンサが更に収容される。

本発明の他の好ましい態様では、高圧交流負荷開閉器がケース内に収容されて第１の開閉器ユニットが構成され、また分路リアクトルがタンク内に収容されて分路リアクトルユニットが構成されるとともに、該タンクの天井板に固定された上部ケース内に電力ヒューズと分路リアクトル用開閉器と計器用変圧器とが収容されることにより第２の開閉器ユニットが構成されて、分路リアクトルユニットと第２の開閉器ユニットとにより複合ユニットが構成され、第１の開閉器ユニットと複合ユニットとが上下に並べて電柱に支持されて両ユニット間が電線を通して接続される。また上部ケースは分路リアクトルユニットのタンクの天井板の周縁部から外側にはみ出さないように設けられ、分路リアクトル用開閉器は、各相の開閉部を真空スイッチで構成した真空電磁接触器からなっている。

上記のように構成した場合も、電圧調整装置の構成要素を上下に配置した２つのユニットに集約して装置の構成の簡素化を図るとともに、投影面積が過大になるのを防いで、単一の電柱への取付を容易にすることができる。

上記のように構成する場合、上部ケース内に、一端が接地され、他端が分路リアクトルに接続されるサージ吸収用コンデンサと、高圧配電線から侵入する雷サージに対して保護動作を行う耐雷素子とを更に収容するのが好ましい。

上記のように、本発明によれば、電圧調整装置の構成要素を上下に配置される２つのユニットに集約することができ、装置の構成の簡素化を図ることができる。本発明においては、分路リアクトルユニットのタンク内に絶縁油と分路リアクトルの本体とを収容すればよく、最も大形になる分路リアクトルユニットの投影面積を単一の電柱に支持することができる範囲の大きさに抑えることができる。また電圧調整装置を構成する２つのユニットは、上下方向に並べて配置するため、電圧調整装置全体の投影面積を分路リアクトルユニットの投影面積以内に抑えることができ、装置全体を問題なく単一の電柱に取り付けることができる。

本発明においては、分路リアクトルを配電線に投入したり、配電線から切り離したりする分路リアクトル用開閉器として、各相の開閉部を真空スイッチで構成した真空電磁接触器を用いるため、分路リアクトル用開閉器の寿命を従来に比べて飛躍的に長くすることができ、分路リアクトル用開閉器の保守点検の周期を長くすると共に、信頼性を向上させることができる。

以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係わる電圧調整装置の構成を示す回路図であり、図２は本実施形態の電圧調整装置を電柱に取り付けた状態を示した斜視図である。図１及び図２において、１ｕ，１ｖ，１ｗはそれぞれ電柱２（図２参照）に腕金３と支持碍子ＢＳｕないしＢＳｗとを介して支持された６ｋＶ系のＵ，Ｖ，Ｗ三相の高圧配電線、４は分路リアクトルユニット、５は開閉器ユニット、６は制御箱である。

分路リアクトルユニット４は、直方体状のタンク４００と、三相星形結線されて絶縁油と共にタンク４００内に収容された三相のリアクトルＳｈＲｕ，ＳｈＲｖ及びＳｈＲｗからなる分路リアクトルＳｈＲとを備え、リアクトルＳｈＲｕ，ＳｈＲｖ及びＳｈＲｗの中性点と反対側の端子がそれぞれタンク４００の天井部を貫通して取り付けられたブッシング４０１ｕ，４０１ｖ及び４０１ｗの中心導体に接続されている。

本実施形態においては、分路リアクトルＳｈＲの容量（ｋＶＡ）を複数段に切り換えるような使い方をすることを想定せず、変電所から一定の距離の区間の高圧配電線の電圧を所定の調整範囲（例えば１５０Ｖ）に調整することのみを想定して、分路リアクトルＳｈＲが単機容量を持つように構成することにより、その小形化を図っている。また本実施形態では、温度上昇が６５℃の油入変圧器と同じ絶縁物を使用し、巻線の温度上昇保証値を６５℃まで引き上げて油量を減少させることにより、タンク４００の小形化を図っている。

開閉器ユニット５は、高圧配電線１ｕないし１ｗにそれぞれ一端が接続される三相の開閉部ＬＢＳｕないしＬＢＳｗを有する高圧交流負荷開閉器ＬＢＳと、高圧交流負荷開閉器ＬＢＳの開閉部ＬＢＳｕないしＬＢＳｗを通して流れる負荷電流が過大になったときに該負荷電流を遮断する電力ヒューズＰＦｕないしＰＦｗと、高圧交流負荷開閉器ＬＢＳの開閉部ＬＢＳｕないしＬＢＳｗ及び電力ヒューズＰＦｕないしＰＦｗに対して直列に接続された三相の開閉部ＶＭＣｕないしＶＭＣｗを有する分路リアクトル用開閉器ＶＭＣと、高圧配電線１ｕ，１ｖ間の電圧を測定する計器用変圧器ＶＴと、高圧配電線１ｕないし１ｗから高圧交流負荷開閉器ＬＢＳの開閉部ＬＢＳｕないしＬＢＳｗと電力ヒューズＰＦｕないしＰＦｗとを通して侵入する雷サージに対して保護動作を行う耐雷素子ＬＡｕないしＬＡｗと、一端が接地され、他端がリアクトルＳｈＲｕ，ＳｈＲｖ及びＳｈＲｗに接続されるサージ吸収用コンデンサＣｕないしＣｗとを直方体状の金属ケース５００内に収容した構成を有している。

高圧交流負荷開閉器ＬＢＳの開閉部ＬＢＳｕないしＬＢＳｗの一端（固定接触子）は、ケース５００の側壁部の上部を貫通して取り付けられたブッシング５０１ｕないし５０１ｗの中心導体に接続されている。本実施形態では、高圧交流負荷開閉器ＬＢＳの三相の開閉部ＬＢＳｕないしＬＢＳｗのそれぞれの可動接触子側に電力ヒューズＰＦｕないしＰＦｗが内蔵されていて、電力ヒューズＰＦｕないしＰＦｗが溶断したときに動作するストライカーの働きにより、高圧交流負荷開閉器ＬＢＳの三相の開閉部の可動接触子が自動的に開位置に変位させられるようになっている。

本発明においては、分路リアクトル用開閉器ＶＭＣが、三相の開閉部ＶＭＣｕないしＶＭＣｗを真空スイッチで構成した真空電磁接触器からなっていて、開閉部ＶＭＣｕないしＶＭＣｗの固定コンタクト側の端子が高圧交流負荷開閉器ＬＢＳの開閉部ＬＢＳｕないしＬＢＳｗの可動接触子に接続されている。分路リアクトル用開閉器の開閉部ＶＭＣｕないしＶＭＣｗを構成する真空スイッチの可動コンタクト側の端子は、ケース５００の側壁の下部を貫通して取り付けられたブッシング５０２ｖないし５０２ｗの中心導体に接続されている。また耐雷素子ＬＡｕないしＬＡｗは、ＺｎＯ素子等からなっていて、それぞれの一端はケース５００にアースされ、他端は高圧交流負荷開閉器の開閉部ＬＢＳｕないしＬＢＳｗの可動接触子側の端子と分路リアクトル用開閉器の開閉部ＶＭＣｕないしＶＭＣｗとの間をそれぞれ接続する導体に接続されている。サージ吸収用コンデンサＣｕないしＣｗの中性点はケース５００にアースされ、これらのコンデンサの非中性点側の端子はそれぞれ分路リアクトル用開閉器の開閉部ＶＭＣｕないしＶＭＣｗとブッシング５０２ｕないし５０２ｗとの間を接続する導体に接続されている。

図３ないし図５を参照すると、開閉器ユニット５のケース内における機器の配置の一例が示されている。図３は図４のIII−III線に沿って断面した断面図、図４は図３のIV−IV線に沿って断面した断面図、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿って断面した断面図である。本実施形態では、横方向に並べて配置された三相のブッシング５０１ｕないし５０１ｗが、直方体状の金属ケース５００の一つの側壁５００ａの上部を貫通して取り付けられ、フレーム５０４を介して側壁５００ａの内面に支持された絶縁バリア５０５が、ブッシング５０１ｕ，５０１ｖ間及び５０１ｖ，５０１ｗ間に配置されている。

側壁５００ａにはまた、電力ヒューズＰＦｕないしＰＦｗを内蔵した高圧交流負荷開閉器ＬＢＳの三相の開閉部ＬＢＳｕないしＬＢＳｗと耐雷素子ＬＡｕないしＬＡｗとが取り付けられている。高圧交流負荷開閉器ＬＢＳの三相の開閉部ＬＢＳｕないしＬＢＳｗは、横方向に並べた状態で専用のフレーム２０に支持されていて、フレーム２０が、ブッシング５０１ｕないし５０１ｗの下方に位置させて側壁５００ａの内面に固定されている。耐雷素子ＬＡｕないしＬＡｗはそれぞれ高圧交流負荷開閉器の三相の開閉部ＬＢＳｕないしＬＢＳｗの下方に配置されて側壁５００ａに固定されている。耐雷素子ＬＡｕないしＬＡｗのそれぞれの一端はケース５００にアースされている。

またブッシング５０１ｕないし５０１ｗが取り付けられたケースの側壁５００ａに対して９０°の角度をなしている他の側壁５００ｂの下部を貫通して、横方向に並べて配置された三相のブッシング５０２ｕないし５０２ｗが取り付けられている。側壁５００ｂにはまた、ブッシング５０２ｕないし５０２ｗの上方に位置させて、計器用変圧器ＶＴが取付け金具２１を介して取り付けられている。

真空スイッチからなる分路リアクトル用開閉器ＶＭＣの三相の開閉部ＶＭＣｕないしＶＭＣｗは、横方向に並べた状態で専用のフレーム２３に支持されていて、フレーム２３がケース５００の底壁部５００ｃに固定されている。底壁部５００ｃにはまた、分路リアクトル用開閉器ＶＭＣの側方に位置させて、三相のサージ吸収用コンデンサＣｕないしＣｗが取り付けられている。

図５において、２５はケース５００の底壁部５００ｃに取り付けられたコネクタで、このコネクタには、制御箱６内の制御回路を開閉器ユニット４内の機器（分路リアクトル用開閉器ＶＭＣ及び計器用変圧器ＶＴ）に接続するための制御ケーブルに取り付けられた相手側コネクタが接続される。

図３ないし図５には詳細に図示されていないが、開閉器ユニット５のケース内に収容された機器は、図１に示された回路を構成するように、適宜の配線を通して電気的に接続されている。

本実施形態では、図２に示されているように、分路リアクトルユニット４及び開閉器ユニット５が、開閉器ユニット５を分路リアクトルユニット４の上方に位置させた状態で、上下に並べて電柱の上部に支持金具３１及び３２を介して支持されていて、分路リアクトルユニット４のブッシング４０１ｕないし４０１ｗの中心導体と開閉器ユニット５のブッシング５０２ｕないし５０２ｗの中心導体との間が三相の電線３３ｕないし３３ｗを介して接続され、開閉器ユニット５のブッシングの中心導体が、高圧配電線１ｕないし１ｗから分岐された電線３５ｕないし３５ｗに接続されている。制御箱６は、分路リアクトルユニット４より下方に配置されて、支持金具３６により電柱２に支持されている。

制御箱６内には、配電線１ｕないし１ｗの電圧を所定の調整範囲に収めるべく、計器用変圧器ＶＴを通して計測された配電線の電圧が所定の調整範囲を超えたときに分路リアクトル用開閉器ＶＭＣをオン状態にして分路リアクトルＳｈＲを配電線に投入し、計器用変圧器ＶＴを通して計測された配電線の電圧が所定の調整範囲を下回ったときに分路リアクトル用開閉器ＶＭＣをオフ状態にして分路リアクトルＳｈＲを配電線から切り離すように、配電線電圧に応じて分路リアクトル用開閉器（真空電磁接触器）ＶＭＣに制御信号を与える制御回路の構成部品が収容されていて、制御箱６と開閉器ユニット５との間は、電柱に添わせて配置された制御ケーブル３８により接続されている。また開閉器ユニット５のケース５００は電柱２に添わせて配置された図示しない接地線を通して大地にアースされている。

本実施形態では、計器用変圧器ＶＴを、配電線電圧の検出だけでなく、分路リアクトル用開閉器ＶＭＣを構成する真空電磁接触器及び制御箱６内の制御回路を動作させるための電源としても用いている。

上記分路リアクトルユニット４と、開閉器ユニット５と、制御箱６とにより電圧調整装置が構成されている。上記のように構成すると、電圧調整装置の主要部の構成要素を上下に配置される２つのユニット４及び５に集約することができ、装置の構成の簡素化を図ることができる。上記電圧調整装置を構成するユニットの内、大形になるのを避けられないユニットは分路リアクトルユニット４であるが、本発明では、分路リアクトルユニットのタンク内に絶縁油と分路リアクトルの本体とを収容すればよいため、リアクトル巻線の温度上昇保証値を引き上げたり、リアクトルの容量を単機容量とする等の工夫をすることにより、分路リアクトルユニットの投影面積を単一の電柱に支持することができる範囲の大きさに抑えることは容易である。

また開閉器ユニットは、分路リアクトルに比べて小形に構成される開閉器等をケース内にまとめて収容したもので、そのケース５００は、分路リアクトルユニットのタンク４００の上方に配置した際に、その水平面上への投影面がタンク４００の投影面よりも外側にはみ出すことがないように、タンク４００に比べて十分に小形に構成することができる。従って、分路リアクトルユニット及び開閉器ユニットを上下方向に並べて配置することで、電圧調整装置全体の投影面積を分路リアクトルユニットの投影面積以内に抑えることができ、装置全体を問題なく単一の電柱に取り付けることができる。

図６ないし図９は本発明の第２の実施形態を示している。図６はその電気的な構成を示す回路図、図７は本実施形態の電圧調整装置を電柱に装着した状態を示した斜視図、図８は本実施形態で用いる開閉器ユニットの断面図、図９は本実施形態で用いる複合ユニットを一部断面して示した正面図である。

図６に示された回路の構成は図１に示したものと同様であるが、本実施形態では、開閉部ＬＢｕないしＬＢＳｗの可動接触子に電力ヒューズＰＦｕないしＰＦｗを内蔵した高圧交流負荷開閉器ＬＢＳと、耐雷素子ＬＡｕないしＬＡｗとがケース５００内に収容されて第１の開閉器ユニット５Ａが構成されている。また分路リアクトルＳｈＲがタンク４００内に収容されて分路リアクトルユニット４が構成されるとともに、タンク４００の天井板に固定された上部ケース５０３内に真空電磁接触器からなる分路リアクトル用開閉器ＶＭＣと計器用変圧器ＶＴと、サージ吸収用コンデンサＣｕないしＣｗとが収容されることにより第２の開閉器ユニット５Ｂが構成されて、分路リアクトルユニット４と第２の開閉器ユニット５Ｂとにより複合ユニット７が構成されている。

第１の開閉器ユニット５Ａは図８に示したように、第１の実施形態で用いたケースよりも高さが低い直方体状のケース５００内に電力ヒューズＰＦｕないしＰＦｗを内蔵した高圧交流負荷開閉器ＬＢＳと耐雷素子ＬＡｕないしＬＡｗとを収容した構成を有する。図示の例では、電力ヒューズＰＦｕないしＰＦｗを内蔵した高圧交流負荷開閉器ＬＢＳと、耐雷素子ＬＡｕないしＬＡｗとがケース５００の１つの側壁部５００ａに取り付けられ、側壁部５００ａの上部を貫通して三相のブッシング５０１ｕないし５０１ｗが取り付けられている。また側壁部５００ａに対して９０度の角度をなす他の側壁部（図８において手前側に位置する図示しない側壁部）を貫通して三相のブッシング５０２ｕないし５０２ｗ（図７参照）が取り付けられている。

分路リアクトルユニット４は第１の実施形態と同様に、直方体状のタンク４００内に絶縁油とともに分路リアクトルＳｈＲを収容した構成を有し、タンク４００の天井板を貫通して三相のブッシング４０１ｕないし４０１ｗが取り付けられている。

図９に示すように、タンク４００の天井板４００ａに、下端が開口した直方体状のカバーの開口端周縁部に設けられたフランジ５０３ｆが接続されることにより、タンク４００の上部に上部ケース５０３が一体に構成されている。装置の投影面積が分路リアクトルユニット４のタンク４００の投影面積以上に拡大されることがないようにするため、上部ケース５０３は、分路リアクトルユニット４のタンク４００の天井板の周縁部から外側にはみ出さないように設けられている。

この例では、タンク４００の天井板４００ａがケース５０３の底板を兼ねていて、天井板４００ａの上に、三相の開閉部ＶＭＣｕないしＶＭＣｗを構成する真空スイッチをフレーム２３に取り付けた構成を有する分路リアクトル用開閉器（真空電磁接触器）ＶＭＣと、サージ吸収用コンデンサＣｕないしＣｗとが固定され、ケース５０３の側壁に計器用変圧器ＶＴが固定されている。サージ吸収用コンデンサＣｕないしＣｗの一端は天井板４００ａ（上部ケース５０３の底板）にアースされている。また上部ケース５０３の天井板５０３ａを貫通して、三相のブッシング５０４ｕないし５０４ｗが取り付けられている。

タンク４００の天井板に固定された上部ケース５０３と、この上部ケース内に収容された分路リアクトル用開閉器ＶＭＣと計器用変圧器ＶＴとサージ吸収用コンデンサＣｕないしＣｗとにより第２の開閉器ユニット５Ｂが構成され、この第２の開閉器ユニット５Ｂと分路リアクトルユニット４とにより複合ユニット７が構成されている。

第１の開閉器ユニット５Ａ内の機器、及び第２の開閉器ユニット５Ｂ内の機器は、図６に示された回路を構成するように図示しない適宜の配線を通して電気的に接続されている。

本実施形態では、図７に示すように、複合ユニット７及び第１の開閉器ユニット５Ａが、第１の開閉器ユニット５Ａを複合ユニット７の上方に位置させた状態で、上下に並べて電柱２の上部に支持金具３１及び３２を介して支持されていて、複合ユニット７のブッシング５０４ｕないし５０４ｗの中心導体と第１の開閉器ユニット５Ａのブッシング５０２ｕないし５０２ｗの中心導体との間が三相の電線３３ｕないし３３ｗを通して接続され、第１の開閉器ユニット５Ａのブッシング５０１ｕないし５０１ｗの中心導体が、高圧配電線１ｕないし１ｗから分岐された電線３５ｕないし３５ｗに接続されている。制御箱６は、複合ユニット７より下方に配置されて、支持金具３６により電柱２に支持されている。制御箱６内の回路は、電柱２に添わせて配置された制御ケーブル３８を通して第２の開閉器ユニット５Ｂに接続されている。またケース５００及び上部ケース５０３は電柱２に添わせて配置された図示しない接地線を通して大地にアースされている。

上記複合ユニット７と第１の開閉器ユニット５Ａと、制御箱６とにより、電圧調整装置が構成されている。上記のように構成した場合も、電圧調整装置の主要部の構成要素を上下に配置される２つのユニット５Ａ及び７に集約することができ、装置の構成の簡素化を図ることができる。

図１０ないし図１３は本発明の第３の実施形態を示したもので、図１０は電気的な構成を示す回路図、図１１は本実施形態の電圧調整装置を電柱の取り付けた状態を示した斜視図、図１２は本実施形態で用いる第１の開閉器ユニットの構成を示した断面図、図１３は本実施形態で用いる複合ユニットの第２の開閉器ユニットの部分を断面して示した正面図である。

本実施形態に係わる電圧調整装置の電気的な構成は第１の実施形態及び第２の実施形態と同様である。本実施形態では、ケース５００が第２の実施形態で用いたケースよりも更に小形に構成されていて、図１２に示したように、このケース５００内に、電力ヒューズを内蔵していない電磁操作形または手動操作形等の高圧交流負荷開閉器ＬＢＳが収容されている。ケース５００の相対する側壁の一方及び他方の上部を貫通して、ブッシング５０１ｕないし５０１ｗ及び５０２ｕないし５０２ｗが取り付けられ、ケース５００と、高圧交流負荷開閉器ＬＢＳと、ブッシング５０１ｕないし５０１ｗ及び５０２ｕないし５０２ｗとにより、第１の開閉器ユニット５Ａが構成されている。この第１の開閉器ユニットの構造は、区分開閉器として用いられている高圧交流負荷開閉器ユニットの構造と同様である。

また図１３に示したように、分路リアクトルユニット４のタンク４００の天井板４００ａの周縁部から外側にはみ出さないようにして、該天井板４００ａに上部ケース５０３が一体化され、上部ケース５０３の天井板５０３ａを貫通して、三相のブッシング５０４ｕないし５０４ｗが取り付けられている。本実施形態で用いる上部ケース５０３は、第２の実施形態で用いたものよりも高い高さを持つように構成されていて、該上部ケース５０３の底板を兼ねるタンク４００の天井板４００ａの上に、第２の実施形態と同様に、真空スイッチからなる開閉部ＶＭＣｕないしＶＭＣｗをフレーム２３に取り付けてなる分路リアクトル用開閉器（真空電磁接触器）ＶＭＣと、サージ吸収用コンデンサＣｕないしＣｗとが固定され、上部ケース５０３の側壁の内面に計器用変圧器ＶＴが取り付けられている。また分路リアクトル用開閉器ＶＭＣのフレーム２３の上に三相の電力ヒューズＰＦｕないしＰＦｗが固定され、これらの電力ヒューズの一端がそれぞれ分路リアクトル用開閉器の開閉部ＶＭＣｕないしＶＭＣｗの一端に接続導体５０を通して接続されている。

タンク４００の天井板に固定された上部ケース５０３と、この上部ケース内に収容された分路リアクトル用開閉器ＶＭＣとサージ吸収用コンデンサＣｕないしＣｗと計器用変圧器ＶＴと電力ヒューズＰＦｕないしＰＦｗとにより、第２の開閉器ユニット５Ｂが構成され この第２の開閉器ユニット５Ｂと分路リアクトルユニット４とにより複合ユニット７が構成されている。

本実施形態では、図１１に示すように、複合ユニット７及び第１の開閉器ユニット５Ａが、第１の開閉器ユニット５Ａを複合ユニット７の上方に位置させた状態で、上下に並べて電柱２の上部に支持金具３１及び３２を介して支持されている。複合ユニット７のブッシング５０４ｕないし５０４ｗの中心導体と第１の開閉器ユニット５Ａのブッシング５０２ｕないし５０２ｗの中心導体との間が三相の電線３３ｕないし３３ｗを通して接続され、第１の開閉器ユニット５Ａのブッシング５０１ｕないし５０１ｗの中心導体が、高圧配電線１ｕないし１ｗから分岐された電線３５ｕないし３５ｗに接続されている。制御箱６は、複合ユニット７より下方に配置されて、支持金具３６により電柱２に支持されている。制御箱６内の回路は、電柱２に添わせて配置された制御ケーブル３８を通して第２の開閉器ユニット５Ｂに接続されている。また上部ケース５０３は電柱２に添わせて配置された図示しない接地線を通して大地にアースされている。

上記複合ユニット７と第１の開閉器ユニット５Ａと、制御箱６とにより、電圧調整装置が構成されている。本実施形態のように構成した場合も、電圧調整装置の主要部の構成要素を上下に配置される２つのユニット５Ａ及び７に集約して、装置の構成の簡素化を図ることができる。

第１ないし第３の実施形態において、ケース５００内及び５０３内における機器の配置は上記の例に限定されるものではない。例えば、図８において、高圧交流負荷開閉器ＬＢＳｕないしＬＢＳｗ及び耐雷素子ＬＡｕないしＬＡｗをケース５００の底部に固定することもできる。

本発明の第１の実施形態に係わる電圧調整装置の構成を示す回路図である。 本実施形態の電圧調整装置を電柱に取り付けた状態を示した斜視図である。 図４のIII−III線に沿って断面した断面図である。 図３のIV−IV線に沿って断面した断面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿って断面した断面図である。 本発明の第２の実施形態に係わる電圧調整装置の構成を示す回路図である。 本実施形態の電圧調整装置を電柱に装着した状態を示した斜視図である。 本実施形態で用いる開閉器ユニットの断面図である。 本実施形態で用いる複合ユニットの一部を断面して示した正面図である。 本発明の第３の実施形態に係わる電圧調整装置の構成を示す回路図である。 本実施形態の電圧調整装置を電柱に装着した状態を示した斜視図である。 本実施形態で用いる第１の開閉器ユニットの構成を示した断面図である。 本実施形態で用いる複合ユニットの一部を断面して示した正面図である。

符号の説明

１ｕないし１ｗ 高圧配電線
４ 分路リアクトルユニット
４００ タンク
ＳｈＲ 分路リアクトル
５ 開閉器ユニット
５Ａ 第１の開閉器ユニット
５Ｂ 第２の開閉器ユニット
５００ ケース
５０３ ケース
７ 複合ユニット
ＬＢＳ 高圧交流負荷開閉器
ＰＦｕないしＰＦｗ 電力ヒューズ
ＶＭＣ 分路リアクトル用開閉器（真空電磁接触器）
ＶＴ 計器用変圧器
ＬＡｕないしＬＡｗ 耐雷素子
ＣｕないしＣｗ サージ吸収用コンデンサ

Claims (6)

1. 高圧配電線に一端が接続される高圧交流負荷開閉器と、前記高圧交流負荷開閉器を通して流れる負荷電流が過大になったときに該負荷電流を遮断する電力ヒューズと、前記高圧交流負荷開閉器及び電力ヒューズに対して直列に接続された分路リアクトル用開閉器と、前記高圧配電線の電圧を測定する計器用変圧器と、前記高圧交流負荷開閉器と前記電力ヒューズと前記分路リアクトル用開閉器とを通して前記高圧配電線に接続される分路リアクトルとを備えて、前記計器用変圧器を通して計測される前記高圧配電線の電圧に応じて前記分路リアクトル用開閉器をオンオフすることにより前記分路リアクトルを前記高圧配電線に接続したり前記高圧配電線から切り離したりして、前記高圧配電線の電圧を設定された調整範囲に収めるように調整する電圧調整装置において、
   前記高圧交流負荷開閉器と前記電力ヒューズと前記分路リアクトル用開閉器と前記計器用変圧器とが共通のケース内に収容されて開閉器ユニットが構成されるとともに、前記分路リアクトルがタンク内に収容されて分路リアクトルユニットが構成され、
   前記開閉器ユニットと分路リアクトルユニットとが上下に並べて電柱に支持されて両ユニット間が電線を通して接続され、
   前記分路リアクトル用開閉器は、各相の開閉部を真空スイッチで構成した真空電磁接触器からなっていること、
   を特徴とする電圧調整装置。
2. 前記開閉器ユニットのケース内に、前記高圧配電線から侵入する雷サージに対して保護動作を行う耐雷素子と、一端が接地され、他端が前記分路リアクトルの一端に接続されるサージ吸収用コンデンサとが更に収容されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の電圧調整装置。
3. 高圧配電線に一端が接続される高圧交流負荷開閉器と、前記高圧交流負荷開閉器を通して流れる負荷電流が過大になったときに該負荷電流を遮断する電力ヒューズと、前記高圧交流負荷開閉器及び電力ヒューズに対して直列に接続された分路リアクトル用開閉器と、前記高圧配電線の電圧を測定する計器用変圧器と、前記高圧交流負荷開閉器と前記電力ヒューズと前記分路リアクトル用開閉器とを通して前記高圧配電線に接続される分路リアクトルとを備えて、前記計器用変圧器を通して計測される前記高圧配電線の電圧に応じて前記分路リアクトル用開閉器をオンオフすることにより前記分路リアクトルを前記高圧配電線に接続したり前記高圧配電線から切り離したりして、前記高圧配電線の電圧を設定された調整範囲に収めるように調整する電圧調整装置において、
   前記高圧交流負荷開閉器と前記電力ヒューズとがケース内に収容されて第１の開閉器ユニットが構成され、
   前記分路リアクトルがタンク内に収容されて分路リアクトルユニットが構成されるとともに、該タンクの天井板に固定された上部ケース内に前記分路リアクトル用開閉器と前記計器用変圧器とが収容されることにより第２の開閉器ユニットが構成されて、前記分路リアクトルユニットと前記第２の開閉器ユニットとにより複合ユニットが構成され、
   前記第１の開閉器ユニットと、前記複合ユニットとが上下に並べて電柱に支持されて両ユニット間が電線を通して接続され、
   前記上部ケースは前記分路リアクトルユニットのタンクの天井板の周縁部から外側にはみ出さないように設けられ、
   前記分路リアクトル用開閉器は、各相の開閉部を真空スイッチで構成した真空電磁接触器からなっていること、
   を特徴とする電圧調整装置。
4. 前記開閉器ユニットのケース内に、前記高圧配電線から侵入する雷サージに対して保護動作を行う耐雷素子が更に配置され、
   前記上部ケース内には、一端が接地され、他端が前記分路リアクトルに接続されるサージ吸収用コンデンサが更に収容されている請求項３に記載の電圧調整装置。
5. 高圧配電線に一端が接続される高圧交流負荷開閉器と、前記高圧交流負荷開閉器を通して流れる負荷電流が過大になったときに該負荷電流を遮断する電力ヒューズと、前記高圧交流負荷開閉器及び電力ヒューズに対して直列に接続された分路リアクトル用開閉器と、前記高圧配電線の電圧を測定する計器用変圧器と、前記高圧交流負荷開閉器と前記電力ヒューズと前記分路リアクトル用開閉器とを通して前記高圧配電線に接続される分路リアクトルとを備えて、前記計器用変圧器を通して計測される前記高圧配電線の電圧に応じて前記分路リアクトル用開閉器をオンオフすることにより前記分路リアクトルを前記高圧配電線に接続したり前記高圧配電線から切り離したりして、前記高圧配電線の電圧を設定された調整範囲に収めるように調整する電圧調整装置において、
   前記高圧交流負荷開閉器がケース内に収容されて第１の開閉器ユニットが構成され、
   前記分路リアクトルがタンク内に収容されて分路リアクトルユニットが構成されるとともに、該タンクの天井板に固定された上部ケース内に前記電力ヒューズと前記分路リアクトル用開閉器と前記計器用変圧器とが収容されることにより第２の開閉器ユニットが構成されて、前記分路リアクトルユニットと前記第２の開閉器ユニットとにより複合ユニットが構成され、
   前記第１の開閉器ユニットと、前記複合ユニットとが上下に並べて電柱に支持されて両ユニット間が電線を通して接続され、
   前記上部ケースは前記分路リアクトルユニットのタンクの天井板の周縁部から外側にはみ出さないように設けられ、
   前記分路リアクトル用開閉器は、各相の開閉部を真空スイッチで構成した真空電磁接触器からなっていること、
   を特徴とする電圧調整装置。
6. 前記上部ケース内に、一端が接地され、他端が前記分路リアクトルに接続されるサージ吸収用コンデンサと、前記高圧配電線から侵入する雷サージに対して保護動作を行う耐雷素子とが更に収容されている請求項５に記載の電圧調整装置。

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