JPH0116357Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は高圧配電線の電圧を負荷電流の変動に
拘らず略一定値に近く維持するための複数のコン
デンサ及びその各個に直列に接続される高調波電
流抑制用リアクトルを具備する装置の改良に関す
る。

従来一般の高圧架空配電線路においては、最小
負荷時と最大負荷時の電流が相違するためそれに
よる電圧降下の相違により線路の末端では大きい
電圧の変動がある。これを補償するため従来最も
普通に用いられている方式は変電所に負荷時タツ
プ切換変圧器を設置するだけにして重負荷時にそ
の出力電圧を高くする方式、又はそのほかに配電
線に順次分散された負荷のうちの１個所若しくは
数個所の直後に自動タツプ切換式の単巻変圧器を
接続してここで昇圧分の一部を分担する方式であ
る。しかし前者の方式では線路末端での電圧変動
を小さくするためには上記変電所の変圧器の昇圧
を極めて大きくする必要があるので、それに伴う
種々の難点を生じ、また後者の方式では上記単巻
変圧器を含む自動電圧調整器を設置するための費
用が過大になり実用に適しない欠点がある。以上
述べた不都合の起る根本原因は線路のインダクタ
ンスが大きいことに存し、従つてたとえ負荷が純
抵抗性に調整されていたとしても上記の欠点を免
れることはできない。

そこでこの点を改良するため、最近上記単巻変
圧器の代りに、コンデンサを具備する力率改善装
置を任意適当な負荷の分岐点において線路に並列
に接続する方式が採用される気運にある。この方
式では上記コンデンサの取る進相電流は負荷に遅
相電流がある場合それを相殺すると共に、更に残
余の進相電流は負荷電流の線路リアクタンスによ
る電圧降下を補償する作用をする。然るにこの場
合負荷の力率又は負荷電流の大小等には可成り大
きい変動があるので、それに応じて上記コンデン
サの値も可成り大幅に変化させることが必要であ
る。

第１図は上記の要求を満たすための１つの基本
的回路構成を示す。同図において、前記の進相用
コンデンサとして複数のコンデンサC₁，C₂……
C_oが設けられ、その各個は夫々独立のスイツチ
S₁，S₂……S_oを直列に経て後互に並列に接続され
てブツシング端子Ｄを介して線路へ接続される。
端子Ｄにはまた制御用変圧器T_rを介してその低
圧二次側に自動制御装置Ｘが接続され、この装置
は線路電圧の変動に応じてこれを自動的に修正し
て該電圧を略一定値に近く保持する作用をする。
即ち装置Ｘの出力信号は上記スイツチS₁，S₂……
S_oの各個へ与えられ、これら各スイツチの開閉を
選択的に制御してコンデンサC₁，C₂……C_oのう
ちの何れを線路に投入するかのその数又は組合せ
を決定し、それにより線路電圧を結局略一定値に
保持するようにする。これらコンデンサの各静電
容量値は相等しいものにしてもよいし、又はＣ，
２Ｃ，３Ｃ，４Ｃ……の関係、若しくはＣ，２
Ｃ，４Ｃ，８Ｃ……の関係にしてもよい。

コンデンサC₁，C₂……C_oの各個と直列に夫々
リアクトルL₁，L₂……L_oが接続される。その目
的は高調波電流を抑制し、電圧波形のひずみを伴
う負荷が存在する場合上記コンデンサに流れ易い
高調波電流により負荷端子の電圧ひずみが拡大す
ることを防止し、また各段コンデンサの投入時に
過大な突入電流が流れることを防止することにあ
る。

本考案は上記直列リアクトルL₁，L₂……L_oの
全部を共通同一のケースＭ内に収納し、且つこの
ケースＭを含み上記した各コンデンサC₁，C₂…
…C_o及びスイツチS₁，S₂……S_o、その他各部品
の全部を共通１個の外箱１内に収納し、それによ
り直列リアクトルを有する配電線自動電圧調整用
並列コンデンサ装置を１個のコンパクトな装置と
して構成するものである。但しそのうち制御装置
Ｘのような低圧部品だけは必ずしも外箱１内に入
れて高圧的に保護する必要がないので、外箱１の
外面に付着して取付けてもよい。

複数のリアクトルL₁，L₂……L_oを共通同一の
ケースＭ内に収納することにより、これらを通例
に従つて各別のケース内に収納して並置した場合
と比較して、油入冷却式の場合でもまた乾式気中
冷却式の場合でも隣接リアクトル素子間の相互離
隔距離を相互間の絶縁を確保しながら小さくでき
るから直列リアクトルの全体を小形化する効果が
あるばかりでなく、全装置中の主たる損失発熱源
となるこれら直列リアクトルの冷却効果について
も、ケースを別々にする場合と比較して、共通の
油又は空気で冷却するから局部的過熱の部分をな
くし、従つて冷却効果を良好にし、特に本考案の
装置においてはスイツチS₁，S₂……S_oの選択的投
入により何れかの１個又は複数のリアクトル素子
が遊体状態にあることが多いので、この場合共通
ケースＭ内の温度上昇が平均化して比較的低値に
止どまる効果がある。

第２図は第１図に電気的接続図として概略的に
示された装置を三相式製品として具体化した場合
の立体的配置図である。外箱１は底面架台２とそ
の四隅に立てられた各支柱３とその各上端を連結
する四辺頂材４を有し、四周側面は各側板５で閉
塞され、上面に頂板６が被着される。頂板６には
これを貫通して三相用として３個の端子用ブツシ
ングD_u，D_v，D_wが取付けられる。この装置は第
１図におけるｎ＝４として示され、コンデンサ
C₁〜C₄は各別のケース内に収められ、底面架台
２上に前後に並べて載置される。その右側に前記
の全リアクトルL₁〜L₄を収納した前後に長いケ
ースＭが同じく架台２上に載置される。各コンデ
ンサC₁〜C₄の上面には三相用として各３個のブ
ツシング端子が設けられるが、リアクトルケース
Ｍの上面にはこのケース内に三相用リアクトルが
４個収納されるので、第１図も参照して左右に各
各３×４＝12個のブツシング端子が配列して設け
られる。ケースＭの背後に制御用変圧器T_rが設
けられが、これは比較的小形であるので、その下
に台枠７が設けられてその上に載置される。コン
デンサC₁〜C₄の左側に自動制御装置Ｘが同じく
架台２上に前後に長い形をして載置される。但し
この装置Ｘは場合によつては側板５の外に出して
これに付着して取付けてもよい。

左右の支柱３の途中でその間を連結する横棒８
が前後面に設けられ、この前後の横棒８間にはま
たその間を連結する適当数の渡し棒が設けられ、
それにより外箱１内の適当な高さの位置に中間架
台が形成される。４個のスイツチS₁〜S₄は各々別
個のケース内に収納され、上記中間架台上に前後
に配列して載置される。この各スイツチは三相式
であるので、その側面に上下各々３個づつのブツ
シング端子が突設される。このように全体の部品
を外箱１内において立体的に配置することにより
全装置は益々小形にできるようになる。

第２図示装置の電気的結線は第１図に示す通り
であり、D_u，D_v，D_wの各個が第１図示のＤから
下への結線と同様に外箱内へ結線される。例えば
D_uの外箱内端子はS₁〜S₄の上側最手前端子へ接
続され、その下側の各Ｓの最手前端子は夫々対応
するケースＭの左側各端子へ接続され、それに対
応する右側各端子はコンデンサC₁〜C₄の各最左
端子へ夫々接続される。D_v，D_wについてもそれ
から下への接続は上記と同様である。またD_u，
D_v，D_wからT_rとＸへの接続も第１図示と同じで
あるが、変圧器T_rは三相配電線の何れか二線間
の電圧を検出すればよいのでT_rは１個だけ設け
られ、その２個の一次端子はD_u，D_v，D_wのうち
の任意の２個へ接続される。なお第１図において
各直列回路S₁−L₁−C₁等の直列接続の上から下
への順番は任意適当に変更してもよい。

第３図に示す本考案の他の実施例は全部の直列
リアクトルL₁，L₂……L_oと共に更に制御用変圧
器T_rをも含めてすべて共通１個のケースＮ内に
収納するものである。コンデンサC₁〜C_oの静電
容量が互に異なる場合にはそれと直列の各リアク
トルL₁〜L_oの電力容量もそれに応じて相違する
ことになり、従つてその外形的大きさも自ら相違
することになる。そこで或る場合には小容量リア
クトルのあり余つた上部空間に制御電源用変圧器
T_rを入れ込むことも可能になり、するとケース
Ｎ内の空間の利用率が著しく向上する。従つて変
圧器T_rをリアクトルL₁〜L_oと一緒に同一のケー
スＮ内に収納することにより、変圧器T_r専用の
ケースを省略してそのため外箱内空間の節約がで
きるばかりでなく、ケースＮ内の各素子の配置を
適正化して益々空間の利用率を良くし、それに伴
つて装置全体の小形化が一層容易に達成される。
本考案の装置は主として電柱上に設置して使用す
るものであるので、この場合装置を少しでも小形
化できることは実用上特に重要な意義を有するも
のである。

第４図は第３図に電気接続図で示した装置を実
施化した場合の立体的配置の１例を示す図面であ
り、これを第２図と比較すれば、同図における変
圧器T_rとその台枠７が消去され、リアクトルケ
ースＭの代りにそれより長いケースＮが設置され
ている。ケースＮの中に変圧器T_rも内蔵されて
いるので、それの一次及び二次端子がケースＮの
上面後方に示されている。その他の点は第２図と
同じである。

変型として、上記制御電源用変圧器T_rとは別
に線路電圧を精密に測定するための計器用変圧器
を特設してこれを同じ外箱１内に収納してもよ
い。この場合、この変圧器を第１図と同様にリア
クトルケースＭとは別個に独自のケースに入れて
設置してもよく、又は第３図と同様にリアクトル
との共通ケースＮの中に入れ込むようにしてもよ
い。

また、リアクトルケースＭ又はＮの外面に放熱
器を取付けてその中にケースＭ，Ｎ内の油を導入
して冷却を良くするようにしてもよい。この場合
にもリアクトルL₁〜L_o又は更に変圧器T_r等を含
むケースをすべて共用化することにより、これら
を別々のケースにする場合と比較して、放熱器の
数及び配置を各リアクトル等の数又は配置などに
は関係なく全体として適当な冷却効果が得られる
ように選定できる利点がある。なおまた、第２図
又は第４図では外箱１の四周側面を全部閉塞する
ものとしたが、変型として、側面の適当な高さま
での下部を開放してそれより上の部分だけに側板
５を取付け、それにより外箱１内の通風を良くし
て冷却効果を大きくするようにしてもよい。この
場合、開放部の高さはそれより上の側板５が外箱
内諸部品の高圧端子の部分を充分良く隠蔽する程
度に低くなければならない。

更にまた、本考案の装置を前述のように電柱上
に設置すればブツシングＤが高圧配電線と近接し
て配置されるので、その間の接続が簡単である
が、場合に応じては本装置を地上に設置してこれ
と配電線との間を高圧ケーブルで結ぶようにして
もよい。この場合にはブツシングＤを省略して上
記高圧ケーブルを直接外箱内へ導入してその導体
端部を外箱内の適当な高圧部品の端子へ接続する
ようにしてもよい。

本考案によれば、配電線電圧を負荷電流の変動
に拘らず略一定値に保持するための複数のコンデ
ンサ及びその各個に直列の高調波電流抑制用リア
クトルを含むすべての高圧部品を共通１個の外箱
内に収納し、低圧部品も上記と同じ外箱の内部又
は外壁に取付けたので、全装置を小形に作ること
ができ、従つて本装置を電柱上に設置することを
容易に可能にし、また小形化のため製作費を安価
にし、且つ高圧に対する電気安全性が高く、鳥獣
類の接触による被害を少なくできる等の効果があ
る。更に、すべてのリアクトルを共通同一のケー
ス内に収納したことにより全リアクトルの冷却作
用を良好にして最高温度上昇値を低下させると同
時に、リアクトル全体を小形化できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による装置の概要図、第２図は
それを具体化した場合の立体的配置を示す斜視
図、第３図及び第４図は夫々第１図及び第２図の
１部を変型した夫々概要図及び斜視図である。 C₁，C₂……C_o：コンデンサ、L₁，L₂……L_o：
直列リアクトル、S₁，S₂……S_o：スイツチ、Ｘ：
自動制御装置、T_r：制御電源用変圧器、D_u，D_v，
D_W：三相端子用ブツシング、Ｍ：リアクトルケ
ース、Ｎ：リアクトルとT_rのケース、１：外箱、
２：底面架台、３：支柱、４：四辺頂材、５：四
周側板、６：頂板、７：台枠、８：中間架台用横
棒。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 高圧配電線に各々独立して並列に接続される
   複数のコンデンサと、その各コンデンサに直列
   に接続される高調波電流抑制用の各リアクトル
   と、上記独立接続のため各コンデンサ及びリア
   クトルに直列に接続される各スイツチと、これ
   ら複数のスイツチの開閉を配電線の電圧値に応
   じて選択的に制御して該電圧値を略一定に近く
   保持するようにする自動制御装置と、この制御
   装置の電源用変圧器とを具備し、これら電気部
   品の全部を１個の外箱に取付け、そのうち少な
   くとも高圧部品の全部を上記外箱の内部に収納
   し、且つ上記リアクトルの全部を共通同一のケ
   ース内に収納した配電線自動電圧調整用並列コ
   ンデンサ装置。 (2) 上記(1)項に記載の通りにして、且つ上記自動
   制御装置の電源用変圧器が上記直列リアクトル
   の全部を収納するケース内に収納された配電線
   自動電圧調整用並列コンデンサ装置。