JPS63103626A - 商用周波数交流電源の消費電力削減回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一般家庭、商店、ビルディング、工場等に各
電力会社から配電された商用周波数交流電源（以下、商
用交流電源という）の消費電力削減回路に関する。

（従来の技術） 従来、各電力会社から送電線により輸送された電力は、
配電用変電所で配電に適する電圧に降圧した後、各需要
者に分配するしのであるが、通常この分配された電力を
、大口需要者は高圧のままで、又、一般家庭や小口需要
者はこれを配電用変圧器（柱上変圧器）で電圧を下げて
低圧で引き込んでいる。そして、大口需要者、小口需要
者及び一般家庭共に、動力用として２００Ｖ、電灯用と
してｔｏｏｖが採用されている。この２００Ｖ乃至１０
０Ｖの商用交流電源は、配電盤乃至分電盤により形成さ
れた分岐回路により各負荷に供給されているものであり
、その配電回路の一例として小口需要者乃至は一般家庭
で電灯用１００Ｖを使用した場合を第４図に従って説明
すると、二次側へ単相三線式で引き込んだ電線は主幹ブ
レーカ２１に結線され、主幹ブレーカ２１から単相二線
式で各分岐回路の開閉器（小ブレーカ）２２に結線され
、この小ブレーカ２２から各負荷へ供給されている。こ
の場合、各負荷へ供給されろ商用交流電源の電圧はｔｏ
ｏｖの藺であり、各負荷の消費電力は当然にこの電源電
圧と電流とを乗じた値となる。

近年、あらゆる分野で省エネ対策が講じられており、斯
業界においても消費電力の削減を目して節電対策を講じ
ている。具体的には、商用交流電源における正弦波交流
の一部を差し支えない範囲でカットして電流を減少さけ
る位相制御方式が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、位相制御方式は、電球や電熱器等単純な機器
には影響を及ぼさないが、瞬時ではあっても電流が途切
れる為、安定器を備えた蛍光灯等の照明器具を使用する
回路に利用した時には、電流の途切れが機器の作動情況
に影響を与えるものであった。従って、極めて限られた
範囲でしか利用し得ないのが現状である。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、斯ろ問題点に対処したもので、電力会社から
配電される商用周波数交流電源を、主幹ブレーカ１及び
分岐回路用小ブレーカ４等を介して各負荷に供給すべく
構成した配電回路において、主幹ブレーカ１と各負荷と
の間にオートトランス２を配設したこと、主幹ブレーカ
１とオートトランス２との間にオートトランス２保護用
の安全ブレーカ３を配設したこと、主幹ブレーカ１と各
負荷との間にオートトランスを２配設し、オートトラン
ス２と各負荷との間に開閉器５を設け、主幹ブレーカ１
とオートトランス２間のラインＬ２と、開閉器５と小ブ
レーカ４間のラインＬ３とを結線してバイパス回路Ｙと
なし、当該バイパス回路Ｙに開閉器６を介設したこと及
び開閉器５及びＢを、電流センサ７、温度センサ８、電
圧センサ９、電子制御部１０及びリレーＲ，、Ｒ２とか
らなる制御回路で自動制御可能になし、商用周波数交流
電源を任Ｑｉｌ降圧すべく構成したことを特徴とする。

（作　用） 上記の如き手段によれば、二次側へ単相三線式で引き込
んだ電源は主幹ブレーカ１を経由してオートトランス２
で適宜電圧に降圧し各負荷に供給される。又、オートト
ランス２や器内に異常が生じた様な場合には、制御回路
が作動し、バイパス回路Ｙへ切り替わる。

（実施例） 本発明の第１実施例を添付図面の第１図に従って説明す
るに、１は主幹ブレーカ、２はオートトランス、３は、
主幹ブレーカ１とオートトランス２間に介設した安全ブ
レーカ、４は分岐回路用の小ブレーカである。そして、
主幹ブレーカ１から安全ブレーカ３を経由した商用交流
電源は、オートトランス２で適宜電圧に降圧されて分岐
回路用の小ブレーカ４へ供給されるものである。この基
本回路が節電回路Ｘとなり、この時、例えば１００Ｖの
電圧で供給された商用交流電源をオートトランス２によ
って９０Ｖに降圧し、負荷の抵抗値を１００Ωとした場
合には、電流は９０Ｖ÷１００Ω・０．９Ａとなり、消
費ミノＪは９０ＶＸ０．９Ａ＝８１Ｗとなる。これを、
オートトランス２を用いず１００Ｖの侭、負荷に供給し
た場合と比較すると、１００Ｖの侭、供給した場合には
、電流は１００■÷１００Ω＝ＩＡ、消費電力は１００
ＶＸＩＡ＝１００Ｗとなり、実に１９Ｗの節電効果を発
揮する。

又、第２図は、前記第１実施例の変形例を示しており、
オートトランス２を経由しない回路り、を形成すること
により、分岐回路用の小ブレーカ４の内、−個の小ブレ
ーカ４ａに商用交流電源をその侭の電圧で供給し得る構
成としている。これは負荷、即ち使用する電気機器の内
、コンピュータ等の電子機器を使用する回路については
電源電圧を降下させろことが誤作動の原因となる場合が
あり、斯槌な機器を使用する回路については商用交流電
源の電圧をその侭、供給する必要があるからである。

次に、本発明の第２実施例を第３図に従って説明するに
、１は主幹ブレーカ、２はオートトランス、４は分岐回
路Ｉ１１の小ブレーカであって、当該オートトランス２
と小ブレーカ４間には開閉器５を配設して節７ｕ回路×
を形成している。当該主幹ブレーカ１、オートトランス
２及び開閉器５によって形成された回路が節電回路Ｘと
なる。Ｙは、主幹ブレーカ１とオートトランス２１用の
ラインＬ、と開閉２：；５と小ブレーカ４間のラインＬ
　３との間に設（チたバイパス回路であって、当該バイ
パス回路Ｙには開閉器６を配設している。７は、主幹ブ
レーカ１とオートトランス２間のラインし、の電流を検
出する電流センサ、８は、オートトランス２及び器内の
温度を検出する温度センサ、９は、バイパス回路Ｙと小
ブレーカ４間のラインＩ７．の電圧を検出ずろ電圧セン
サである。１０は電子制御部であって、前記電流センサ
７、温度センサ８及び電圧センサ９の検出信号に基づい
てリレーＲ、、Ｒｔを作動させ、開閉器５．６の開閉操
作を行わしめろものである。

而して、当該第２実施例の作動状況を説明するに、平常
時には、開閉器６を開き、開閉器５を閉じた状態とし、
主幹ブレーカ１を経由した商用交流電源は、オートトラ
ンス２で適宜電圧に降圧されて開閉器５を介して分岐回
路用の小ブレーカ４へ供給される。この状態においては
、前記第１実施例の場合と同様に、例えば１００Ｖの電
圧で供給されｌこ商用交流電源をオートトランス２によ
って９０Ｖに降圧し、負荷の抵抗値を！００Ωとすると
、７１Ｘ流は９０Ｖ÷１００Ω・０．９Ａとなり、消費
電力は９０Ｖｘ０．９Ａ＝８１Ｗとなる。

ところが、ラインＬ　１の電流が設定基準値以上の過電
流となったり、オートトランス２及び器内の温度が設定
基準値以上に上昇したり、或は、ラインＬ　３の電圧に
異常が生じた様な場合には、電流センサ７、温度センサ
８及び電流センサ９が夫々これを検知して電子制御部１
ａへ検出信号を伝達し、この検出信号に基づいてリレー
Ｒ＋、Ｒｚを作動さ計量閉器５を開くと同時に開閉器６
を閉じろ。そうすると、主幹ブレーカ１を経由した商用
交流電源は、バイパス回路Ｙを経由して各小ブレーカ４
へ１共給される。これにてオートトランス２を保護する
と共に、異常発生時に停電状態となることを防止するし
のである。

又、ライン！７．の電流か設定Ｌｌ値以内の適正な電流
となり、オートトランス２及び器内の温度が設定」、（
塑値以内に下降し、或は、ラインＬ３の電圧が正常とな
れば、電流センサ７、温度センサ８及び電流センサ９が
夫々これを検知して電子制御部１０へ検出信号を伝達し
、この検出信号に基づいてリレーＲ，、Ｒ，を作動させ
開閉器５を閉じると同時に開閉器６を開き、主幹ブレー
カ１を経由した商用交流電源は、オートトランス２で適
宜電圧に降圧されて開閉器５を介して分岐回路用の小ブ
レーカ４へ供給されろ。

換言すると、２ユ内、或は回路の電流、電圧、温度に何
等かの異常が発生した場合には各センサでこれを検出し
、この検出信号に屈づいて電子制御部１０及びリレーＲ
１、Ｒ７で開閉器５．６を開閉作動させることによりオ
ートトランス２を保護すると共に、異常発生時に停電状
態となることを防止する。

（発明の効果） 本発明は、電力会社から配電される商用周波数交流７ｕ
源を、主幹ブレーカ１及び分岐回路用小ブレーカ４等を
介して各負荷に供給すべく構成した配電回路において、
主幹ブレーカ１と各負荷との間にオートトランス２を配
設したこと、主幹ブレーカ１とオートトランス２との間
にオートトランス２保護用の安全ブレーカ３を配設した
こと、主幹ブレーカ１と各負荷との間にオートトランス
を２配設し、オートトランス２と各負荷との間に開閉器
５を設け、主幹ブレーカ１とオートトランス２間のライ
ンＬ、と、開閉器５と小ブレーカ４間のラインＬ３とを
結線してバイパス回路Ｙとなし、当該バイパス回路Ｙに
開閉器６を介設したこと及び開閉器５及び６を、電流セ
ンサ７、温度センサ８、電圧センサ９、電子制御部１０
及びリレーＲ、、ｎ、とからなろ制御回路で自動制御可
能になし、商用周波数交流電源を任′Ｑ量降圧すべく構
成したことを特徴とするので、多大な節電効果を発揮す
ると共に、器内、或は回路の電流、電圧、温度に何等か
の異常か発生した場合には、停電状態となることなくバ
イパス回路を形成し得るばかりでなく、正常な状態に復
帰した場合には自動的に節電回路Ｘを形成するので、オ
ートトランス２の降圧率、各センサの設定基県（直等を
一旦設定すれば、後は全て自動制御され、煩わしい調整
作業を解消し得ろ。又、負荷として使用される電気機器
によって電流変動が大きい場合、具体的には短時間大Ｔ
ｉ流を使用する場合にも小型のオートトランスで充分に
節電効果を発揮する等、諸子の優れた効果を奏する極め
て有用な発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例を示す回路図、第２図は第１実施例
の変形例を示す回路図、第３図は第２実施例を示す回路
図、第４図は従来例を示す回路図である。 符　　　　　　号　　　　　　表 １　主幹ブレーカ　　　２　オートトランス３　安全ブ
レーカ　　　４　小ブレーカ５．６開　閉　器　　　７
　電流センサ８　温度センサ　　　　９　電圧センサ１
０７［を子制御部　　　　ＲＩ、Ｒ２リレーＸ　節電回
路　　　　　Ｙ　バイパス回路特許出願人株式会社　技
　研　開　発 第１図 第２図 １　　　　　　　３　　　　　　　　Ｘ４ａ　　　　４ 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）電力会社から配電される商用周波数交流電源を、
   主幹ブレーカ１及び分岐回路用小ブレーカ４等を介して
   各負荷に供給すべく構成した配電回路において、主幹ブ
   レーカ１と各負荷４との間にオートトランス２を配設し
   、商用周波数交流電源を任意量降圧すべく構成したこと
   を特徴とする商用周波数交流電源の消費電力削減回路。
2. （２）主幹ブレーカ１とオートトランス２との間にオー
   トトランス２保護用の安全ブレーカ３を配設したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の商用周波数交流
   電源の消費電力削減回路。
3. （３）電力会社から配電される商用周波数交流電源を、
   主幹ブレーカ１及び分岐回路用小ブレーカ４等を介して
   各負荷に供給すべく構成した配電回路において、主幹ブ
   レーカ１と各負荷との間にオートトランスを２配設し、
   オートトランス２と各負荷との間に開閉器５を設け、主
   幹ブレーカ１とオートトランス２間のラインＬ＿２と、
   開閉器５と小ブレーカ４間のラインＬ＿３とを結線して
   バイパス回路Ｙとなし、当該バイパス回路Ｙに開閉器６
   を介設して商用周波数交流電源を任意量降圧すべく構成
   したことを特徴とする商用周波数交流電源の消費電力削
   減回路。
4. （４）開閉器５及び６を、電流センサ７、温度センサ８
   、電圧センサ９、電子制御部１０及びリレーＲ＿１、Ｒ
   ＿２とからなる制御回路で自動制御可能に構成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の商用周波数交
   流電源の消費電力削減回路。