JPH0116358Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は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コンデンサ及び
それと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し且つ本考案の要旨
の基礎を成す１つの基本的回路構成を示す。同図
において、上記の目的に使用されるコンデンサＣ
は原則として一定の静電容量のものであり、その
静電容量値を実効的に可変にするために可変変圧
比の単巻変圧器T_rが配電線Ｆに接続される。変
圧器Trの可変用摺動点はリアクタンスＬを直列
に経てコンデンサＣへ接続される。変圧器Trの
一次対二次変圧比をＰとすればコンデンサＣのイ
ンピーダンスの一次換算値はP²に比例するから、
そしてＣのインピーダンス値はＣの静電容量値に
逆比例するから、Ｐの逆数即ち二次対一次変圧比
をＱとすればＣの静電容量の一次換算値はQ²に
比例することになる。従つて上記摺動点の位置に
応じてＣの静電容量の配電線Ｆにおける実効値は
摺動点が上にあるほど大きく、下に行くほど小さ
くなる。

上記摺動点の位置を決めるために自動制御装置
Ｘが設けられる。変圧器Tr値に補助巻線ｔが設
けられ、これに制御装置Ｘが接続される。巻線ｔ
の出力電圧は配電線Ｆの電圧に比例するので、こ
の電圧が所定値より低いときは制御装置Ｘの機械
的出力は上記摺動点に作用してこれを上方へ動か
し、それによりコンデンサＣの実効静電容量値は
増大して配電線電圧を高める方向に作用する。配
電線電圧が所定値より高いときは上記と反対方向
の作動が起りこれを下げる方向に作用するので、
結局配電線電圧は略一定値に近く保持される。

リアクトルＬの設置目的は配電線Ｆからコンデ
ンサＣへ高調波電流が流入することを抑制するこ
とにある。配電線Ｆには種々の原因により高調波
電圧が発生するが、コンデンサＣは周波数が高い
ほぼ電流を通し易いので、それを抑止するために
はコンデンサＣの基本周波数での作用に支障を与
えない程度の小さい値のリアクトルＬの直列接続
が必要になる。特に電圧波形のひずみを伴う負荷
が存在する場合には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
傾向にあるので、これを防止するのに有効であ
る。

変圧器T_rとリアクトルＬは共通に１個のケー
ス１内に収納され、コンデンサＣはケース１の外
側に設置される。これら全装置のうち負荷時発熱
の最も大きいのは変圧器T_rであり、リアクトル
Ｌはそれに次ぎ、コンデンサＣの発熱は最も小さ
い。そこで変圧器T_rとリアクトルＬを同一ケー
ス１内に収納してその冷却のためこのケースに冷
却効果の大きい油を入れ、更にはケース外壁に放
熱器を取付けるなどの冷却手段を施すことが最も
適当である。また絶縁の容易さから言つても、変
圧器T_rとリアクトルＬをコンデンサＣから分離
してケース１内に収納することが好適であり、絶
縁の信頼性が高くなる。ケース１の上面に配電線
Ｆへ接続するためのブツシングD₁が取付けられ、
ケース１の側面にコンデンサＣへ接続するための
ブツシングD₂が取付けられる。なお制御装置Ｘ
はケース１の側壁外面に取付けられるが、場合に
よつてはこれをケース１の内部に収納してもよ
い。

第２図に示す本考案の実施例は三相配電線に接
続するための装置であり、ケース１内に三相式単
巻変圧器T_rとその右側に並んで三相式リアクト
ルＬが収納される。変圧器T_rの三個の巻線には
各々上下に動く摺動接点が設けられ、これらの各
個はリアクトルＬの各巻線の一端へ接続され、そ
の他端はケース１の右側板に取付けられた３個の
ブツシングD₂へ各々接続される。各摺動接点と
接触する対応巻線部分は導線が露出されている。
これら摺動接点の駆動手段は図示を省略される
が、例えばこれらの接点は１個の絶縁横棒に結合
され、この横棒は１個の電動機からその回転運動
を上下運動に変換する機構を介して駆動される。
ケース１の上面板に３個のブツシングD₁が取付
けられ、その各個はケース内で変圧器T_rの３個
の巻線の各上端と接続される。

ケース１の右側に３個の互に並列に接続された
三相コンデンサ素子から成るコンデンサＣが設置
され、ケース１とコンデンサＣは共通の架台２上
に載置される。架台２は四辺の枠金とその左右二
辺間を連絡する２個の補強板とから成る。架台２
の右端前後の隅に各支柱３が立てられ、その上に
コンデンサＣの上端部及びその上方の充電部を包
囲する保護箱５が載置固定される。コンデンサＣ
の３個の素子はその上端面に各々３個のブツシン
グD₃を有し、これらは各相毎に互に結ばれてそ
の各相はケース１の右側板に取付けられた３個の
ブツシングD₂の各個へ接続される。

保護箱５はその上面と前後面と右側面を閉塞す
る各板を有し、下面は四辺端から各々内側へ延び
る短い端縁板を残してその内部は開放し、その四
辺端縁板はコンデンサＣの上面四辺部上に接して
載置される。保護箱５の左側面は開放している
が、その上下端において端板は夫々上下へ直角に
折曲されて短い垂直端縁板が形成され、これらは
何れもケース１の右側板外面へボルト等により固
着される。また３個のコンデンサ素子相互間の間
隙についても、図面には省略されるが、その上端
を閉塞する幅狭い板を各素子上面間に渡すことが
望ましい。かくしてコンデンサＣの上方にある充
電部は外部から完全に遮蔽され保護される。前後
の支柱３の上端から少しく下の位置に横の支持材
４が設けられ、その両端は支柱３とケース１の右
側板に固着される。これはコンデンサ素子の前後
面に突出固設された取付材と結合されてコンデン
サＣをこの位置に固定する。ケース１の左側板外
面に制御装置Ｘが取付けられる。

保護箱５は上記のようにコンデンサＣの上面以
上の部分だけを包囲し、それより下の部分は開放
されているので、コンデンサ自身の冷却だけでな
くケース１の右側外面の冷却にも役立つ。なおこ
の下の部分は金網等によつて蔽つてもよい。また
上記冷却作用がさほど必要でない場合には箱５を
下まで延長して架台２までの全面を包囲するよう
にしてもよい。

上記実施例では可変比変圧器T_rを摺動接点式
としたが、これを改めて複数のタツプ点を引出し
設けてその間を切換える方式特に負荷時タツプ切
換方式にしてもよい。この場合、前記のようにコ
ンデンサＣの配電線Ｆにおける実効静電容量値
C′は実際の静電容量値Ｃに変圧器T_rの二次対一
次巻線比の二乗を掛けた値となるので、実効値
C′をＮ（整数）、Ｎ−１，Ｎ−２，……２，１，０
の相対的比率とするためには上記巻線比を√，
√−１，……√２，１，０とすればよく、また
その下限を０からでなくＡから始めるとすれば、
上記巻線比を√＋，√＋−１，……√２
＋Ａ，√１＋，√とすればよい。なおこのよ
うにタツプ切換方式の場合には摺動式の場合と比
べて二次電圧の変化が稍急激であるから、そのた
めコンデンサＣに過渡電流が流入する恐れがある
が、リアクトルＬの設置はこれを防止するために
も有効である。なお又、上記実施例では単巻式変
圧器T_rを使用したが、その代りに一次二次分離
型の変圧器を使用してその二次巻線の有効巻回数
を可変にしてもよい。

本考案によれば、配電線電圧を負荷電流の変動
に拘らず自動的に略一定値に近く保持するため進
相用コンデンサの静電容量値を可変にすることな
く、また複数のコンデンサの選択的投入と遮断を
行うことなしに目的を達成し得るばかりでなく、
可変変圧比の変圧器と高調波電流抑制用リアクト
ルをコンデンサと分離して同一ケース内に収納す
ることによりこれら装置の絶縁と冷却の作用を全
体的に見て合理化し且つ容易にし、また上記ケー
スから分離されたコンデンサの気中接続部を保護
箱により隠蔽することにより鳥獣類の接触による
被害を防止し、なお又上記各部品をすべて共通の
架台上に載置することにより本装置を単一化して
電柱上に設置することを容易に可能にするなどの
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の基本的概要を示す電気接続
図、第２図は本考案の１実施例を示す斜視図であ
る。 Ｆ……配電線、T_r……可変変圧比変圧器、Ｌ
……リアクトル、Ｃ……コンデンサ、Ｘ……自動
制御装置、D₁，D₂，D₃……ブツシング、１……
ケース、２……架台、５……保護箱。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 配電線に並列に接続される可変変圧比の変圧
   器と、この二次側に高調波電流抑制用リアクト
   ルを直列に経て接続されるコンデンサと、上記
   配電線の電圧値に応じて上記変圧器の変圧比を
   変化させそれにより該電圧値を略一定値に近く
   保持する自動制御装置とを具備し、上記の変圧
   器とリアクトルを同一ケース内に収納し、この
   ケースの横に上記コンデンサを配置してこれら
   両者を共通の架台上に載置し、上記ケースの側
   面に上記のリアクトルからコンデンサへの接続
   用ブツシングを取付け、このブツシングと該コ
   ンデンサ上面のブツシング間の部分を包囲する
   保護箱を設けて成る配電線自動電圧調整用並列
   コンデンサ装置。 (2) 上記(1)項に記載の装置において、その変圧器
   は二次側に複数の切換タツプ点を有するものと
   し、そのタツプ点における二次対一次変圧比の
   相対的比率を略√，√−１，……√２，
   １，０又は√＋，√＋−１，……√２
   ＋Ａ，√１＋，√とした配電線自動電圧調
   整用並列コンデンサ装置。