JP7221634B2

JP7221634B2 - 受電設備

Info

Publication number: JP7221634B2
Application number: JP2018187285A
Authority: JP
Inventors: 儀光定師; 靖臣豊田
Original assignee: Obayashi Corp; Energy Support Corp
Current assignee: Obayashi Corp; Energy Support Corp
Priority date: 2018-10-02
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2023-02-14
Anticipated expiration: 2038-10-02
Also published as: JP2020058140A

Description

本発明は、受電設備に関する。

建設工事現場等では、タワークレーンやエレベータ等の機械設備を使用するため、余裕を持って５０ｋＷ以上の高圧電力の供給を受電設備によって受けている（例えば、特許文献１）。

実開平１－１５４６１７号公報

建設工事現場等では、機械設備を運転するために例えば１００ｋＷの高圧電力の供給を受けながら、機械設備が待機（停止）しているときの使用電力が１００ｋＷ未満の高圧電力である現場が存在する。このような場合、電力会社との電気料金の契約は、１００ｋＷの高圧電力での契約となる。そして、契約上の電気料金は、実際の使用電力に対して高額なものとなっている。このため、低い電力で契約し、必要なときに契約電力よりも大きい電力を供給することのできる受電設備が求められている。

また、建設工事現場等では、機械設備を運転するために例えば５０ｋＷ以上の高圧電力の供給を受けながら、実際には使用電力が５０ｋＷ未満の低圧電力である現場も存在する。５０ｋＷ以上の高圧電力が供給される受電設備では、電気事業法で定められている保安点検を行う必要がある。このため、５０ｋＷ以上の高圧電力ではなく、５０ｋＷ未満の低圧電力の供給を受けつつ、５０ｋＷ以上の電力を供給することのできる受電設備が求められている。なお、配電線から電力を供給される場合に限らず、発電機等の他の設備から電力を供給される場合においても同様の課題がある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、所定の電力の供給を受けつつ、所定の電力よりも大きい電力を供給することのできる受電設備を提供することにある。

上記課題を解決する受電設備は、所定の電力の供給を受ける受電設備であって、供給された電力を蓄えて、所定の電力よりも大きい電力を出力する蓄電池を備える。
上記構成によれば、蓄電池が蓄えた電力を出力することで受電設備が所定の電力よりも大きい電力を供給することができる。よって、所定の電力の供給を受けつつ、所定の電力よりも大きい電力を供給することができる。

上記受電設備は、前記所定の電力は、５０ｋＷ以上の高圧電力であることが好ましい。
上記構成によれば、５０ｋＷ以上の高圧電力の供給を受けつつ、供給された高圧電力よりも大きい電力を供給することができる。なお、契約電力が５０ｋＷ以上である電力を「高圧電力」という。

上記受電設備は、前記所定の電力は、５０ｋＷ未満の低圧電力であることが好ましい。
上記構成によれば、５０ｋＷ未満の低圧電力の供給を受けつつ、供給された低圧電力よりも大きい電力を供給することができる。なお、契約電力が５０ｋＷ未満である電力を「低圧電力」という。

上記受電設備について、前記蓄電池は、単相交流の電灯用電力を５０ｋＷと、三相交流の動力用電力を１００ｋＷとを同時に出力することが好ましい。
上記構成によれば、受電設備が電灯用電力と動力用電力とを同時に出力することができる。

本発明によれば、所定の電力の供給を受けつつ、所定の電力よりも大きい電力を供給することができる。

受電設備を備える配電線路の第１の実施形態の概略構成を示すブロック図。受電設備を備える配電線路の第２の実施形態の概略構成を示すブロック図。受電設備を備える配電線路の第３の実施形態の概略構成を示すブロック図。受電設備を備える配電線路の第４の実施形態の概略構成を示すブロック図。

（第１の実施形態）
以下、図１を参照して、受電設備を備える配電線路の第１の実施形態について説明する。

図１に示すように、受電設備１０には、標準電圧が６６００Ｖの高圧配電線Ｌ０が接続されている。すなわち、受電設備１０は、所定の電力としての５０ｋＷ以上の高圧電力の供給を受けている。高圧配電線Ｌ０は、三相の交流電力を供給する。なお、契約電力が５０ｋＷ以上である電力を「高圧電力」という。

受電設備１０は、蓄電池１１と変圧器１２とを備えている。蓄電池１１は、供給された電力を蓄えて、所定の電力よりも大きい電力である５０ｋＷ以上の電力を出力する。変圧器１２は、６６００Ｖの高電圧を１００Ｖ～２００Ｖの低電圧に降圧する。変圧器１２は、蓄電池１１に接続され、降圧した電力を蓄電池１１に供給する。また、受電設備１０には、単相と三相とを変換する変換装置（図示略）が設けられている。

受電設備１０は、通常時は、蓄電池１１に蓄えた電力ではなく、変圧器１２にて低電圧に降圧された電力を負荷側に供給する。そして、受電設備１０は、接続された負荷が５０ｋＷ以上の電力を必要とすると判断したときに、蓄電池１１に蓄えた電力を供給する。なお、契約電力以上の電力を必要とすると判断したときに、蓄電池１１に蓄えた電力を供給してもよい。蓄電池１１は、単相交流の電灯用電力を５０ｋＷと、三相交流の動力用電力を１００ｋＷとを同時に出力することが可能である。なお、蓄電池１１の充電容量は、現場で必要な電力に合わせて変更可能である。

受電設備１０は、標準電圧が２００Ｖの動力用配電線Ｌ１１と、標準電圧が１００Ｖの電灯用配電線Ｌ１２とを備えている。動力用配電線Ｌ１１は、三相の交流電力を供給する。電灯用配電線Ｌ１２は、単相の交流電力を供給する。

次に、上記のように構成された配電線路の作用について説明する。
受電設備１０は、５０ｋＷ以上の所定の高圧電力で供給を受けるが、蓄電池１１に供給された電力を蓄えることによって、必要な時には所定の高圧電力よりも大きい電力を出力することができる。例えば、５０ｋＷ以上の高圧電力における使用電力の平均値（所定の高圧電力）で電力会社と電気料金契約を行い、タワークレーンやエレベータ等の機械設備の動作により所定の高圧電力よりも大きい電力を必要とするときには、蓄電池１１から電力を供給する。具体的には、使用電力を７０ｋＷの高圧電力で契約を行い、必要な時には所定の電力としての７０ｋＷよりも大きい、電灯用電力を５０ｋＷと、動力用電力を１００ｋＷとを同時に出力する。このため、実際の使用電力の最大値よりも低い電力で電力会社と契約することができ、実際の使用電力の最大値で契約したときよりも電気料金を安価にすることができる。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）蓄電池１１が蓄えた電力を出力することで受電設備１０が所定の高圧電力よりも大きい電力を供給することができる。よって、５０ｋＷ以上の所定の高圧電力で供給を受けつつ、必要な時には、所定の高圧電力よりも大きい電力を供給することができる。これにより、実際の使用電力の最大値よりも低い電力で電力会社と契約することができ、電気料金を安価にすることができる。

（２）単相交流の電灯用電力を５０ｋＷと、三相交流の動力用電力を１００ｋＷとを同時に供給することができる。また、例えば建設工事現場等においては、スタッド溶接機を用いるときに発電機（例えば２２０ｋＶＡ）を個別に使っている。しかしながら、スタッド溶接機を受電設備１０に備えられた動力用配電線Ｌ１１又は電灯用配電線Ｌ１２に接続することで、スタッド溶接機に変動の少ない安定した電源を供給することができる。よって、発電機を使用しなくて済み。発電機の費用を削減することができる。

（第２の実施形態）
以下、図２を参照して、受電設備を備える配電線路の第２の実施形態について説明する。この実施形態の受電設備は、動力用配電線と電灯用配電線とが接続されている点が上記第１の実施形態と異なっている。

図２に示すように、受電設備１０には、標準電圧が２００Ｖの動力用配電線Ｌ１と、標準電圧が１００Ｖの電灯用配電線Ｌ２とが接続されている。すなわち、受電設備１０は、所定の電力としての５０ｋＷ未満の低圧電力の供給を受けている。動力用配電線Ｌ１は、三相の交流電力を供給する。電灯用配電線Ｌ２は、単相の交流電力を供給する。なお、契約電力が５０ｋＷ未満である電力を「低圧電力」という。

受電設備１０は、蓄電池１１を備えている。蓄電池１１は、供給された電力を蓄えて、所定の電力よりも大きい電力である５０ｋＷ以上の電力を出力する。また、受電設備１０には、単相と三相とを変換する変換装置（図示略）が設けられている。受電設備１０は、通常時は、蓄電池１１に蓄えた電力ではなく、動力用配電線Ｌ１及び電灯用配電線Ｌ２から供給された電力を負荷側に供給する。そして、受電設備１０は、接続された負荷が５０ｋＷ以上の電力を必要とすると判断したときに、蓄電池１１に蓄えた電力を供給する。蓄電池１１は、単相交流の電灯用電力を５０ｋＷと、三相交流の動力用電力を１００ｋＷとを同時に出力することが可能である。なお、蓄電池１１の充電容量は、現場で必要な電力に合わせて変更可能である。

次に、上記のように構成された配電線路の作用について説明する。
受電設備１０は、５０ｋＷ未満の低圧電力の供給を受けるが、蓄電池１１に供給された電力を蓄えることによって５０ｋＷ以上の電力を出力することができる。このため、受電設備１０が高圧電力の受電設備に該当しないため、感電等のおそれがなく安全性が高くなり、設備管理を簡素化することができる。また、電気事業法で定められている保安点検が不要となり、電気主任技術者の設置登録が不要になる。さらに、低圧受電のため、高圧受電の時よりも仮設電気費用を削減することができる。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）蓄電池１１が蓄えた電力を出力することで受電設備１０が５０ｋＷ以上の電力を供給することができる。よって、５０ｋＷ未満の低圧電力の供給を受けつつ、５０ｋＷ以上の電力を供給することができる。そして、受電設備１０が高圧電力の受電設備に該当しないため、感電等のおそれがなく安全性が高くなり、設備管理を簡素化することができる。また、電気事業法で定められている保安点検が不要となり、電気主任技術者の設置登録が不要になる。さらに、低圧受電のため、高圧受電の時よりも仮設電気費用を削減することができる。

（２）蓄電池１１が単相交流の電灯用電力を５０ｋＷと三相交流の動力用電力を１００ｋＷとを同時に出力することができるため、受電設備１０が単相交流の電灯用電力を５０ｋＷと三相交流の動力用電力を１００ｋＷとを同時に出力することができる。

（第３の実施形態）
以下、図３を参照して、受電設備を備える配電線路の第３の実施形態について説明する。この実施形態の受電設備は、標準電圧が４００Ｖの動力用配電線Ｌ３が接続されている点が上記第１の実施形態と異なっている。

図３に示すように、受電設備１０には、他の設備から供給を受ける標準電圧が４００Ｖの動力用配電線Ｌ３が接続されている。すなわち、受電設備１０は、所定の電力としての５０ｋＷ未満の電力の供給を受けている。動力用配電線Ｌ３は、三相の交流電力を供給する。

受電設備１０は、蓄電池１１と変圧器１２とを備えている。蓄電池１１は、供給された４００Ｖの電力を蓄えて、所定の電力よりも大きい電力である５０ｋＷ以上の電力を出力する。変圧器１２は、蓄電池１１に接続されている。また、受電設備１０には、単相と三相とを変換する変換装置（図示略）が設けられている。

受電設備１０は、通常時は、蓄電池１１に蓄えた電力ではなく、４００Ｖの動力用電力を変圧器１２にて低電圧に降圧して負荷側に供給する。そして、受電設備１０は、接続された負荷が５０ｋＷ以上の電力を必要とすると判断したときに、蓄電池１１に蓄えた電力を供給する。蓄電池１１は、単相交流の電灯用電力を５０ｋＷと、三相交流の動力用電力を１００ｋＷとを同時に出力することが可能である。なお、蓄電池１１の充電容量は、現場で必要な電力に合わせて変更可能である。

受電設備１０は、標準電圧が２００Ｖの動力用配電線Ｌ１１と、標準電圧が１００Ｖの電灯用配電線Ｌ１２と、標準電圧が４００Ｖの動力用配電線Ｌ１３とを備えている。動力用配電線Ｌ１１，Ｌ１３は、三相の交流電力を供給する。電灯用配電線Ｌ１２は、単相の交流電力を供給する。

次に、上記のように構成された配電線路の作用について説明する。
受電設備１０は、５０ｋＷ未満の電力の供給を受けるが、蓄電池１１に供給された電力を蓄えることによって５０ｋＷ以上の電力を出力することができる。このため、受電設備１０が高圧電力の受電設備に該当しないため、感電等のおそれがなく安全性が高くなり、設備管理を簡素化することができる。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）蓄電池１１が蓄えた電力を出力することで受電設備１０が５０ｋＷ以上の電力を供給することができる。よって、５０ｋＷ未満の電力の供給を受けつつ、５０ｋＷ以上の電力を供給することができる。

（３）標準電圧が６６００Ｖの高圧受電で供給された場合は、６６００Ｖを４００Ｖに降圧するために降圧用変圧器を使用することになる。受電設備１０を使用しない場合は、５０ｋＷ以上の降圧用変圧器が必要になる。そこで、受電設備１０を利用することで、５０ｋＷ未満の降圧用変圧器で対応可能になり、降圧用変圧器の容量を低減することができる。

（第４の実施形態）
以下、図４を参照して、受電設備を備える配電線路の第４の実施形態について説明する。この実施形態の受電設備は、発電機が接続されている点が上記第２の実施形態と異なっている。

図４に示すように、受電設備１０には、発電機２０が接続されている。すなわち、受電設備１０は、所定の電力としての５０ｋＷ未満の電力の供給を受けている。動力用配電線Ｌ１は、三相の交流電力を供給する。電灯用配電線Ｌ２は、単相の交流電力を供給する。

受電設備１０は、蓄電池１１を備えている。蓄電池１１は、発電機２０から供給された電力を蓄えて、所定の電力よりも大きい電力である５０ｋＷ以上の電力を出力する。また、受電設備１０には、単相と三相とを変換する変換装置（図示略）が設けられている。受電設備１０は、通常時は、蓄電池１１に蓄えた電力ではなく、発電機２０から供給された電力を負荷側に供給する。そして、受電設備１０は、接続された負荷が５０ｋＷ以上の電力を必要とすると判断したときに、蓄電池１１に蓄えた電力を供給する。蓄電池１１は、単相交流の電灯用電力を５０ｋＷと、三相交流の動力用電力を１００ｋＷとを同時に出力することが可能である。なお、蓄電池１１の充電容量は、現場で必要な電力に合わせて変更可能である。

次に、上記のように構成された配電線路の作用について説明する。
受電設備１０は、発電機２０から５０ｋＷ未満の電力の供給を受けるが、蓄電池１１に供給された電力を蓄えることによって５０ｋＷ以上の電力を出力することができる。このため、受電設備１０が高圧電力の受電設備に該当しないため、感電等のおそれがなく安全性が高くなり、設備管理を簡素化することができる。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）蓄電池１１が蓄えた電力を出力することで受電設備１０が５０ｋＷ以上の電力を供給することができる。よって、発電機２０からの５０ｋＷ未満の電力の供給を受けつつ、５０ｋＷ以上の電力を供給することができる。

（２）蓄電池１１は、単相交流の電灯用電力を５０ｋＷと、三相交流の動力用電力を１００ｋＷとを同時に出力することができる。
（３）発電機２０から電力が供給されて、受電設備１０を使用しない場合は、５０ｋＷ以上の発電機の出力が必要になる。そこで、受電設備１０を利用することで、５０ｋＷ未満の発電機２０の出力で対応可能になり、発電機２０の容量が低減することができる。

（他の実施形態）
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・上記各実施形態では、接続された負荷が５０ｋＷ以上の電力を必要とすると判断したときに、蓄電池１１に蓄えた電力を供給するようにしたが、蓄電池１１に蓄えた電力を常に供給するようにしてもよい。

・上記第２の実施形態では、受電設備１０には、標準電圧が２００Ｖの動力用配電線Ｌ１と、標準電圧が１００Ｖの電灯用配電線Ｌ２とを接続するようにしたが、動力用配電線Ｌ１又は電灯用配電線Ｌ２の一方が接続していればよい。

・上記各実施形態において、受電設備１０に複数の蓄電池１１を備えてもよい。また、複数の蓄電池１１のうち、現場の状況に合わせて、動力用配電線Ｌ１１，Ｌ１３用の蓄電池１１及び電灯用配電線Ｌ１２用の蓄電池１１の少なくとも一方を設けてもよい。

１０…受電設備、１１…蓄電池、１２…変圧器、２０…発電機、Ｌ０…高圧配電線、Ｌ１，Ｌ３，Ｌ１１，Ｌ１３…動力用配電線、Ｌ２，Ｌ１２…電灯用配電線。

Claims

所定の電力の供給を受ける受電設備であって、
供給された電力を蓄えて、所定の電力よりも大きい電力を出力する蓄電池を備え、
前記蓄電池は、単相交流の電灯用電力を５０ｋＷと、三相交流の動力用電力を１００ｋＷとを同時に出力する
受電設備。
前記所定の電力は、５０ｋＷ以上の高圧電力である
請求項１に記載の受電設備。
前記所定の電力は、５０ｋＷ未満の低圧電力である
請求項１に記載の受電設備。