(57)【要約】 【課題】    設置条件の融通性をはかることができ、その安全性も損うことなしに導入費用の抑制もはかることができる電力節約装置を提供する。【解決手段】    制御トランス部１０，制御トランススルー回路部７０，及び保護回路部４０を収容したトランス部筐体８０と、切換回路部２０，制御回路部３０を収容した制御装置筐体９０とを別筺体で構成し、両筺体８０，９０にそれぞれ接続された回路部同士を芯線ケーブル１００を介して接続することによって、トランス部筐体８０の小型化をはかり、その設置形態の自由度を増大させる。【選択図】  図１
2006079416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源に接続され、実際の電源電圧を目標とする出力電圧になるよう降下させて、負荷としての電気機器に供給出力する電力節約装置であって、
制御トランス部，該制御トランス部の制御巻線部に制御電流が流れないようにする制御トランススルー回路部，及び過大電流が後段回路部に流出するのを防ぐ保護回路部を収容したトランス部筐体と、
前記制御トランス部における制御電流が流れる制御巻線部を切り換える切換回路部，及び該切換回路部と前記制御トランススルー回路部とを作動制御する制御回路部を収容した制御装置筐体と、
前記トランス部筐体に収容された保護回路部の出力を、前記制御装置筐体に収容された前記制御回路部により作動制御される切換回路部を介して、前記トランス部筐体に収容された前記制御トランス部及び前記制御トランススルー回路部に供給するように、前記トランス部筐体と前記制御装置筐体との間に延設された接続ケーブルと、
を備えていることを特徴とする電力節約装置。
【請求項２】
前記接続ケーブルは、前記制御装置筐体に収容された前記制御回路部から前記トランス部筐体に収容された前記制御トランススルー回路部に制御信号を供給するための制御信号配線も含む
ことを特徴とする請求項１記載の電力節約装置。
【請求項３】
前記接続ケーブルは、両端にそれぞれコネクタが備えられた複数の芯線を有する芯線ケーブルによって形成され、該コネクタを前記トランス部筐体及び前記制御装置筐体に備えられたコネクタ接続部にそれぞれ接続することによって、両筐体内にそれぞれ設けられた回路部間を接続する
ことを特徴とする請求項２記載の電力節約装置。
【請求項４】
前記芯線ケーブルは、前記制御回路部から前記制御トランススルー回路部に制御信号を供給するための制御信号配線、又は前記保護回路部の出力を前記制御トランススルー回路部に供給する出力供給配線を、ケーブル断面の外周側の芯線に割り当ててなる
ことを特徴とする請求項３記載の電力節約装置。
【請求項５】
前記芯線ケーブルの両端にそれぞれ備えられたコネクタは、前記制御回路部から前記制御トランススルー回路部に制御信号を供給するための制御信号配線、又は前記保護回路部の出力を前記制御トランススルー回路部に供給する出力供給配線が、ピン配列方向の一方端のピンに接続されている
ことを特徴とする請求項３記載の電力節約装置。
【請求項６】
前記制御回路部から前記制御トランススルー回路部に制御信号を供給するための制御信号配線は、光ファイバケーブルによって構成されている
ことを特徴とする請求項２記載の電力節約装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷への供給電圧が予め設定された範囲に対して上昇又は降下している場合には、負荷へ予め設定された範囲の電圧が供給されるように調整する電力節約装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電気機器は、電源電圧（例えば、商用電源電圧）が温度，負荷等の外部影響を受けて変動を生じる場合であっても、定格作動すなわち正常に作動できる定格使用範囲を有している。通常の電気機器では、その供給電圧に関して、例えば定格電圧±１０％程度の定格使用範囲を設け、この定格使用範囲内であれば定格作動できるように設計されている。
【０００３】
そこで、この電気機器に対する供給電圧を、定格使用範囲内の下限値寄りの電圧であっても電圧変動を抑えて安定的に供給できるようにすれば、電気機器の正常な作動が保障され、しかも、実際の電源電圧に対するこの供給電圧の電圧降下分が、消費電力の節約になる。
【０００４】
そのために、予め定められた複数の降下電圧、例えば、定格電圧の０％，４％，６％といった複数の降下電圧の中から一つの降下電圧を選択し、実際の電源電圧をこの選択した降下電圧分だけ降下させて、負荷としての電気機器に供給出力する構成の電力節約装置が、特開２００１−１２５６５２号公開公報（特許文献１）等により示されている。
【０００５】
この種の電力節約装置では、電源の各線毎に主巻線を接続し、これら主巻線を介して、負荷としての電気機器に作動電圧を供給する構成になっている。そして、各主巻線の線間には、制御巻線や、この制御巻線をバイパスするバイパス線路がそれぞれ接続され、これら１組又は複数組の制御巻線やバイパス線路は、自動又は手動による切換手段を介して他の主巻線側（すなわち、別の主巻線側）に対してそれぞれ接続制御される構成になっている。その上で、この種の電力節約装置では、上記主巻線と複数組の制御巻線やバイパス線路との接続組み合わせにより制御変圧器を構成し、主巻線における作動電圧の供給端の出力電圧を、実際の電源電圧（すなわち、電源の各線の電圧）に対して、例えば０％Ｖ，４％Ｖ，６％Ｖの中のいずれか降下させた値に調整することにより、負荷としての電気機器に供給される供給電圧が調整可能になっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１２５６５２号公開公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、節電を希望する施設に、上述した構成の電力節約装置を設ける場合、一般に、トランス・キュービクル（受電設備）はその内部にほとんど余分スペースがなく、さらにトランス・キュービクルの周辺にも他の機器が設けられている場合には、トランス・キュービクルから離れた適宜場所に電力節約装置を設けざるを得なかった。そして、このような場合は、トランス・キュービクルと電力節約装置との間を渡り配線で接続することになる。
【０００８】
また、電力節約装置は、トランス・キュービクル内に備えられた変圧設備の低圧側（受電側に対する配電側）に接続することになるため、取り扱い電流、すなわち制御変圧器の主巻線を流れる電流が極めて大きい（例えば数千アンペア）ことから、設置の際には単にキュービクルと電力節約装置との間を渡り配線で接続するのみならず、感電防止処置のための絶縁措置、強度確保の観点から配線の保護補強、等を万全のものにしておく必要があり、その材料費、工事費も高価になってしまう。
【０００９】
その結果、電力節約装置自体は、社会的には節電による省エネルギー、環境保護に有用な装置であるにかかわらず、上述した設置スペースの確保が難しい、導入費用がかさむことからその設置を断念せざるを得ないケースが少なからず、省エネルギー、環境保護の動きに大いに寄与するに到っていない。
【００１０】
また、節電を希望する一般家庭において、家庭向けの小容量の電力節約装置を設ける場合にあっても、特に配電盤近傍にはその取り付けスペースがほとんど無いことから、配電盤から離れた場所に設けることになり、配電盤と電力節約装置との間をやはり渡り配線によって接続しなければならず、そのため同様な理由で材料費、工事費も高価になってしまう。
【００１１】
そこで、本発明は、上述した問題点を鑑みなされたものであって、その設置条件の融通性をはかることができ、その安全性も損うことなしに導入費用の抑制もはかることができる電力節約装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決するために、本発明の電力節約装置は、電源に接続され、実際の電源電圧を目標とする出力電圧になるよう降下させて、負荷としての電気機器に供給出力する電力節約装置であって、制御トランス部，該制御トランス部の制御巻線部に制御電流が流れないようにする制御トランススルー回路部，及び過大電流が後段回路部に流出するのを防ぐ保護回路部を収容したトランス部筐体と、前記制御トランス部における制御電流が流れる制御巻線部を切り換える切換回路部，及び該切換回路部と前記制御トランススルー回路部とを作動制御する制御回路部を収容した制御装置筐体と、前記トランス部筐体に収容された保護回路部の出力を、前記制御装置筐体に収容された前記制御回路部により作動制御される切換回路部を介して、前記トランス部筐体に収容された前記制御トランス部及び前記制御トランススルー回路部に供給するように、前記トランス部筐体と前記制御装置筐体との間に延設された接続ケーブルと、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電力節約装置の主要部のトランス部筐体と制御装置筐体とを分離することで、実質上の電圧制御部分の遠隔操作化がはかれ、設置形態の自由度も有するようになるので、空きスペースが少なく設置困難であったユーザも設置可能になる。
【００１４】
また、操作部も遠隔化されることによって、高電圧・高電流電源の主幹部位から隔離されるため、保安上の安全性が確保できる。
【００１５】
また、本発明によれば、元電源と負荷との間の電路に制御トランス部の主巻線部を直接挿入する方式の電力節約装置の場合、装置間を往復する従来の渡り配線ケーブルの内部抵抗により発生する線路損失電力が、制御トランス部の主巻線部がキュービクル内に設けられている電気機器（例えば、降圧トランス）や配電盤の側近になるため、ほぼ皆無になって、電力節約装置全体の変換効率が向上する。すなわち、制御トランス部の主巻線部と接続される大電流ケーブルの長さが短くなり、線路損失が減少されるとともに工事材料を低減することができ、経済的に有利になり、かつ工事時間の短縮もはかれる。
【００１６】
また、本発明によれば、該制御トランス部の制御巻線部に制御電流が流れないようにする制御トランススルー回路部を設け、トランス部筐体側でバイパスモードによるフェイルセーフ方式を採用していていることで、ケーブルの切断等のアクシデント発生時における安全性がはかれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の電力節約装置を、単相３線式の交流商用電源（以下、単に電源と称し、その線入力をＲ，Ｔで表わす）に適用した場合の一実施の形態について、図面とともに説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施の形態による電力節約装置の概略構成図である。
【００１９】
本実施の形態の電力節約装置１は、制御トランス部１０，切換回路部２０，制御回路部３０，保護回路部４０，電圧検知部５０，設定・表示部６０を有して大略構成されている。
【００２０】
制御トランス部１０は、主巻線１１と制御巻線１２とを備えている。主巻線１１は、本実施の形態の場合、電源のＲ，Ｔ各入力に対応させて、一端側が対応する入力端Ｒ，Ｔに接続されている複数の主巻線部１１ｒ，１１ｔを有する。各主巻線部１１ｒ，１１ｔの他端側は、図示せぬ負荷としての電気機器に対する、電源のＲ，Ｔ入力にそれぞれ対応した作動電圧の供給端ｒ，ｔになっている。なお、図中、符号Ｎ−ｎは、電源の中性線を示す。
【００２１】
また、制御巻線１２は、入力端Ｒ，Ｔに供給される電源のＲ，Ｔ各入力の入力電圧の大きさ（実効値）Ｖｉを、作動電圧の供給端ｒ，ｔで複数段階に出力調整することができるように、複数の制御巻線部１２ｎを備えている。本実施の形態の場合は、入力電圧の大きさ（実効値）Ｖｉを、作動電圧の供給端ｒ，ｔで０％Ｖ降下（ゼロスルー、何も制御しない状態），４％Ｖ降下，６％Ｖ降下の３段階の電圧状態（以下、これらを０％降下，４％降下，６％降下と略称表示する）に出力調整することができるように、直列接続された第１の制御巻線部１２-１，第２の制御巻線部１２-２を備えている。そして、第１の制御巻線部１２-１における第２の制御巻線部１２-２との非接続部側ｔｐ１は、切換回路部２０の０％降下切換部２１、及び降下切換共用部２４に接続され、第２の制御巻線部１２-２における第１の制御巻線部１２-１との非接続部側ｔｐ３は、切換回路部２０の４％降下切換部２２に接続されている。また、第１の制御巻線部１２-１と第２の制御巻線部１２-２との接続部ｔｐ２は、切換回路部２０の０％降下切換部２１、及び６％降下切換部２３に接続されている。
【００２２】
このように構成された制御トランス部１０は、例えば、一対の馬蹄形状（Ｕの字形状）の鉄心構成部を、それぞれ対向する端部同士で連結して構成した平形コア１５に、主巻線部１１ｒ，１１ｔを形成するための断面平角形状の平形銅線、第１，２の制御巻線部１２-１，１２-２を形成するための断面円形状の丸銅線を、それぞれ巻装した構成になっている。
【００２３】
一方、切換回路部２０は、本実施の形態では、実際の電源電圧Ｖｉの大きさに応じて、０％，４％，６％といった複数の降下電圧の中から一つの降下電圧を選択し、実際の電源電圧Ｖｉをこの選択した降下電圧分だけ降下させるために、０％降下切換部２１，４％降下切換部２２，６％降下切換部２３，降下切換共用部（コモン回路部）２４を備えている。
【００２４】
各降下切換部２０〜２４は、それぞれ継電手段（スイッチング素子）等を有して適宜構成され、この継電手段としては、例えば、電磁接触器又はゼロクロススイッチ回路が組み込まれたＳＳＲ（ソリッドステートリレー、Solid State Relay）が用いられる。ＳＳＲは、発光素子を備えたスイッチング制御部と、このスイッチング制御部の発光状態を光電変換素子によって検出し、この光電変換素子の検出出力が予め定められたしきい値レベルを超えているか否かに対応して回路の導通・遮断を行うスイッチング部とを備え、スイッチング制御部とスイッチング部との間は光アイソレーションされた構造になっている。ゼロクロススイッチ回路は、スイッチング部による交流切換時における素子への衝撃軽減及び切換時に発生する電気ノイズのレベル低減の観点から、交流波形のゼロ点を検知し、ゼロ点近傍でのスイッチング部の切り換えを可能にしている。
【００２５】
０％降下切換部２１は、一側が第１の制御巻線部１２-１と第２の制御巻線部１２-２との接続部ｔｐ２に接続され、他側が第１の制御巻線部１２-１における第２の制御巻線部１２-２との非接続部側ｔｐ１に接続されて設けられている。０％降下切換部２１は、制御回路部３０の０％降下制御端Ｘ１にも接続され、制御回路部３０から制御信号Ｓｘ１が供給される構成になっている。
【００２６】
０％降下切換部２１は、この制御回路部３０からの制御信号Ｓｘ１の供給に基づいて、第１の制御巻線部１２-１と第２の制御巻線部１２-２との接続部ｔｐ２と、第１の制御巻線部１２-１における第２の制御巻線部１２-２との非接続部側ｔｐ１との間の導通・遮断を行い、第１の制御巻線部１２-１をバイパス制御可能になっている。
【００２７】
本実施の形態では、０％降下切換部２１は、その構成により、制御トランス部１０の第１，第２の制御巻線部１２-１，１２-２に制御電流が流れないようにするための制御トランススルー回路部７０を兼用する。
【００２８】
そのため、０％降下切換部２１では、その接続部ｔｐ２と非接続部側ｔｐ１との間の導通・遮断を制御するために備えられている継電手段としての電磁接触器又はＳＳＲのスイッチング部が、いわゆる常閉のＢ接点によって構成されている。これによって、この常閉のＢ接点を開成するためのスイッチング制御信号がスイッチング制御部に供給されていない状態が、上述の制御回路部３０から０％降下切換部２１を導通させるための制御信号Ｓｘ１が供給されている状態に対応し、また、この常閉のＢ接点を開成するためのスイッチング制御信号がスイッチング制御部に供給されている状態が、上述の制御回路部３０から０％降下切換部２１を導通させるための制御信号Ｓｘ１が供給されていない状態に対応するようになっている。
【００２９】
このように本実施の形態の電力節約装置１では、０％降下切換部２１が制御トランススルー回路部７０を兼用しているため、制御回路部３０の０％降下制御端Ｘ１からは、制御回路部３０による電力節約装置１の異常検出時にも制御信号Ｓｘ１が０％降下切換部２１に供給される構成になっている。
【００３０】
４％降下切換部２２は、一側が保護回路部４０の出力４０ｒに接続され、他側が第２の制御巻線部１２-２における第１の制御巻線部１２-１との非接続部側ｔｐ３に接続されて設けられている。４％降下切換部２２は、制御回路部３０の４％降下制御端Ｘ２にも接続され、制御回路部３０から制御信号Ｓｘ２が供給される構成になっている。
【００３１】
４％降下切換部２２は、この制御回路部３０からの制御信号Ｓｘ２の供給に基づいて、保護回路部４０の出力４０ｒと、第２の制御巻線部１２-２における第１の制御巻線部１２-１との非接続部側ｔｐ３との間の導通・遮断を行い、保護回路部４０の出力４０ｒからの供給電圧Ｖｏ(ｒ)を、第２の制御巻線部１２-２における第１の制御巻線部１２-１との非接続部側ｔｐ３に供給制御する。
【００３２】
６％降下切換部２３は、一側が保護回路部４０の出力端４０ｒに接続され、他側が第１の制御巻線部１２-１と第２の制御巻線部１２-２との接続部ｔｐ２に接続されて設けられている。６％降下切換部２３は、制御回路部３０の６％降下制御端Ｘ３にも接続され、制御回路部３０から制御信号Ｓｘ３が供給される構成になっている。
【００３３】
６％降下切換部２３は、この制御回路部３０からの制御信号Ｓｘ３の供給に基づいて、保護回路部４０の出力４０ｒと、第１の制御巻線部１２-１と第２の制御巻線部１２-２との接続部ｔｐ２との間の導通・遮断を行い、保護回路部４０の出力４０ｒからの供給電圧Ｖｏ(ｒ)を、第１の制御巻線部１２-１と第２の制御巻線部１２-２との接続部ｔｐ２に供給制御する。
【００３４】
降下切換共用部（コモン回路部）２４は、一側が保護回路部４０の出力４０ｔに接続され、他側が第１の制御巻線部１２-１における第２の制御巻線部１２-２との非接続部側ｔｐ１に接続されて設けられている。降下切換共用部２４は、制御回路部３０の降下共用制御端Ｘ４とも接続され、制御回路部３０からは制御信号Ｓｘ４が供給される構成になっている。
【００３５】
本実施の形態では、４％降下切換部２２及び６％降下切換部２３は前述した０％降下切換部２１の場合とは異なり、４％降下切換部２２に出力４０ｒと非接続部側ｔｐ３との間の導通・遮断を制御するために備えられている継電手段としての電磁接触器又はＳＳＲのスイッチング部、及び６％降下切換部２３に出力端４０ｒと接続部ｔｐ２との間の導通・遮断を制御するために備えられている継電手段としての電磁接触器又はＳＳＲのスイッチング部は、いわゆる常開のＡ接点によってそれぞれ構成されている。これによって、この常開のＡ接点を閉成するためのスイッチング制御信号がスイッチング制御部に供給されている状態が、上述の制御回路部３０からの制御信号Ｓｘ２，Ｓｘ３が供給されている状態に対応し、また、この常開のＡ接点を閉成するためのスイッチング制御信号がスイッチング制御部に供給されていない状態が、上述の制御回路部３０からの制御信号Ｓｘ２，Ｓｘ３が供給されていない状態に対応するようになっている。
【００３６】
降下切換共用部（コモン回路部）２４は、この制御回路部３０からの制御信号Ｓｘ４の供給に基づいて、保護回路部４０の出力端４０ｔと、第１の制御巻線部１２-１における第２の制御巻線部１２-２との非接続部側ｔｐ１との間の導通・遮断を行い、保護回路部４０の出力端４０ｔからの供給電圧を、第１の制御巻線部１２-１における第２の制御巻線部１２-２との非接続部側ｔｐ１に供給制御する。
【００３７】
なお、降下切換共用部２４は、出力端４０ｔと非接続部側ｔｐ１との間の導通・遮断を制御する継電手段としての電磁接触器又はＳＳＲのスイッチング部及びスイッチング制御部は、前述した０％降下切換部２１の場合と同様な構成になっている。
【００３８】
制御回路部３０は、ＰＬＣ（programmable logic circuit）回路を備えて構成されている。制御回路部３０は、切換回路部２０の各部２１〜２４、及び電圧検知部５０にそれぞれ接続されている。制御回路部３０は、電圧検知部５０から供給される電圧検知信号（後述のしきい値超過検出信号Ｓｈ，Ｓｌ）に基づいて、制御信号Ｓｘ１〜Ｓｘ４それぞれを出力制御して、切換回路部２０の各部２１〜２４を作動制御する。
【００３９】
保護回路部４０は、ブレーカ，サージサプレッサ回路等を備え、供給端ｒ，ｔから負荷に供給される供給電圧Ｖｏ(ｒ)，Ｖｏ(ｔ)を、これらブレーカ，サージサプレッサ回路を介して、それぞれ対応する出力端４０ｒ，４０ｔから、電圧検知部５０や上述した切換回路部２０の各部２２，２３，２４に供給する。
【００４０】
電圧検知部５０は、供給端ｒ，ｔから供給される供給電圧Ｖｏ(ｒ)，Ｖｏ(ｔ)の大きさＶｏを検出する。その上で、電圧検知部５０は、この検出した供給電圧Ｖｏ(ｒ)，Ｖｏ(ｔ)の大きさＶｏを、上限しきい値Ｖｏth，下限しきい値Ｖｏtlに対してそれぞれ比較を行う。本実施の形態では、電圧検知部５０は、供給電圧の大きさＶｏが上限しきい値Ｖｏthを超えている場合には、上限しきい値超過検出信号Ｓｈを、また下限しきい値Ｖｏtlを超えている場合には、下限しきい値超過検出信号Ｓｌを、制御回路部３０の自動切換制御入力Ｃｉに供給する。さらに電圧検知部５０には、設定・表示部６０が接続されて設けられている。
【００４１】
設定・表示部６０は、ロータリスイッチ等によって構成される設定入力部と、例えば発光ダイオードのような発光素子等によって構成される表示部を備えている。設定入力部は、例えば、作動電圧の供給端ｒ，ｔから供給しようとする供給電圧Ｖｏ(ｒ)，Ｖｏ(ｔ)の大きさＶｏの下限値Ｖｏminをマニュアル設定するようになっている。設定入力部は、この下限値Ｖｏminが入力設定されると、作動電圧の供給端ｒ，ｔから供給される供給電圧Ｖｏ(ｒ)，Ｖｏ(ｔ)の大きさＶｏを、電源から現在入力されている電圧Ｖｉ(ｒ)，Ｖｉ(ｔ)の大きさＶｉに対し、０％分だけ降下させた電圧Ｖｏ(０％)にするか、４％分だけ降下させた電圧Ｖｏ(４％)にするか、又は６％分だけ降下させた電圧Ｖｏ(６％)にするかを切り換えるための上限しきい値Ｖｏth及び下限しきい値Ｖｏtlを生成する。より具体的には、例えば、ユーザが、供給電圧Ｖｏ(ｒ)，Ｖｏ(ｔ)の大きさＶｏの下限値Ｖｏminを設定した場合、設定入力部は、この下限値Ｖｏminに対して所定電圧値ｋ１（ただし、ｋ１≧０）だけ大きい電圧値（Ｖｏmin＋ｋ１）を下限しきい値Ｖｏtlとして生成し、この下限しきい値Ｖｏtlよりも所定電圧値ｋ２（ただし、ｋ２＞０）だけ大きい電圧値（Ｖｏmin＋ｋ１＋ｋ２）を上限しきい値Ｖｏthとして生成する。なお、所定電圧値ｋ１，ｋ２，ｋ１＋ｋ２の大きさは、いずれも定格使用範囲の電圧幅よりも小さい値である。
【００４２】
表示部は、電圧検知部５０から供給される検出された供給電圧Ｖｏ(ｒ)，Ｖｏ(ｔ)の大きさＶｏに基づいて、電力節約装置１による電力節約状態、すなわち、電源から現在入力されている電圧Ｖｉ(ｒ)，Ｖｉ(ｔ)がそのまま負荷側に供給されるバイパス状態、すなわち電圧Ｖｉ(ｒ)，Ｖｉ(ｔ)を０％分だけ降下させた節約状態（０％降下節約状態）になっているか、電圧Ｖｉ(ｒ)，Ｖｉ(ｔ)を４％分だけ降下させた節約状態（４％降下節約状態）になっているか、電圧Ｖｉ(ｒ)，Ｖｉ(ｔ)を６％分だけ降下させた節約状態（６％降下節約状態）になっているか、さらに電源から入力される電圧Ｖｉ(ｒ)，Ｖｉ(ｔ)の異常状態の発生を、それぞれ対応して設けられている発光素子の点灯状態で報知する。
【００４３】
このように構成された本実施の形態の電力節約装置１においては、制御回路部３０が電圧検知部５０から供給される上限しきい値超過検出信号Ｓｈ及び下限しきい値超過検出信号Ｓｌそれぞれの入力、及び現在の節約状態（すなわち、０％降下，４％降下，６％降下のいずれの節約制御状態であるか）に基づき、切換回路部２０の各部２１〜２４を制御する。
【００４４】
制御回路部３０は、０％降下節約制御状態又は異常検知時では、制御信号Ｓｘ１を０％降下切換部２１（制御トランススルー回路部７０）に供給して、非接続部側ｔｐ１と接続部ｔｐ２との間を０％降下切換部２１を介して導通状態にし、第１の制御巻線１２-１に制御電流が流れないように制御する。なお、この場合、４％降下切換部２２及び６％降下切換部２３には、制御回路部３０から制御信号Ｓｘ２，Ｓｘ３が供給されないので、出力端４０ｒと接続部ｔｐ２及び非接続部側ｔｐ３との間は遮断状態になっている。これにより、０％降下節約制御状態又は異常検知時では、制御電流が制御巻線１２を流れないので、電力節約装置１からは、電源から入力される電圧Ｖｉ(ｒ)，Ｖｉ(ｔ)がそのまま供給電圧Ｖｏ(ｒ)，Ｖｏ(ｔ)として供給端ｒ，ｔから負荷に供給出力されることになる。この結果、現在の節約制御状態が４％降下又は６％降下節約制御状態にある場合は、供給電圧Ｖｏ(ｒ)，Ｖｏ(ｔ)を上昇させることができる。
【００４５】
制御回路部３０は、４％降下節約制御状態では、制御信号Ｓｘ２を４％降下切換部２２に供給して、出力端４０ｒと非接続部側ｔｐ３との間を４％降下切換部２２を介して導通状態にして、第２の制御巻線部１２-２に保護回路部４０の出力端４０ｒの電圧が印加されるように制御する。なお、この場合、０％降下切換部２２及び６％降下切換部２３には、制御回路部３０から制御信号Ｓｘ１，Ｓｘ３が供給されないので、非接続部側ｔｐ１と接続部ｔｐ２との間は０％降下切換部２１を介して導通状態になく、出力端４０ｒと接続部ｔｐ２との間も遮断状態になっている。これにより、４％降下節約制御状態では、制御電流が制御巻線１２の第１，第２の制御巻線部１２-１，１２-２を直列に流れ、電力節約装置１からは、電源から入力される電圧Ｖｉ(ｒ)，Ｖｉ(ｔ)がその４％分だけ降下された供給電圧Ｖｏ(ｒ)，Ｖｏ(ｔ)として供給端ｒ，ｔから負荷に供給出力される。この結果、現在の節約制御状態が６％降下節約制御状態にある場合は、供給電圧Ｖｏ(ｒ)，Ｖｏ(ｔ)を上昇させることができ、逆に現在の節約制御状態が０％降下節約制御状態にある場合は、供給電圧Ｖｏ(ｒ)，Ｖｏ(ｔ)を降下させることができる。
【００４６】
制御回路部３０は、６％降下節約制御状態では、制御信号Ｓｘ３を６％降下切換部２３に供給して、出力端４０ｒと接続部ｔｐ２との間を６％降下切換部２３を介して導通状態にして、第１の制御巻線部１２-１に保護回路部４０の出力端４０ｒの電圧が印加されるように制御する。なお、この場合、０％降下切換部２２及び４％降下切換部２２には、制御回路部３０から制御信号Ｓｘ１，Ｓｘ２が供給されないので、非接続部側ｔｐ１と接続部ｔｐ２との間は０％降下切換部２１を介して導通状態になく、出力端４０ｒと非接続部側ｔｐ３との間も遮断状態になっている。これにより、６％降下節約制御状態では、制御電流が制御巻線１２の第１の制御巻線部１２-１のみを流れ、電力節約装置１からは、電源から入力される電圧Ｖｉ(ｒ)，Ｖｉ(ｔ)の６％分だけ降下された電圧が供給電圧Ｖｏ(ｒ)，Ｖｏ(ｔ)として供給端ｒ，ｔから負荷に供給出力される。この結果、現在の節約制御状態が０％降下又は４％降下節約制御状態にある場合は、供給電圧Ｖｏ(ｒ)，Ｖｏ(ｔ)を降下させることができる。
【００４７】
そして、上述のように構成された電力節約装置１において、制御トランス部１０、制御トランススルー回路部７０（本実施の形態の場合は、切換回路部２０の０％降下切換部２１が対応）、及び保護回路部４０は、トランス部筐体８０内に収容されている。また、トランス部筐体８０には、電源のＲ，Ｔ各入力端と、供給電圧Ｖｏ(ｒ)，Ｖｏ(ｔ)の供給端ｒ，ｔが備えられている。
【００４８】
これに対して、電力節約装置１の上述した０％降下切換部２１を除く切換回路部２０（すなわち、４％降下切換部２２，６％降下切換部２３，降下切換共用部２４が該当する）、制御回路部３０、電圧検知部５０、及び設定・表示部６０は、上記したトランス部筐体８０とは別体の制御装置筐体９０内に収容されている。
【００４９】
その上で、トランス部筐体８０に収容された保護回路部４０の出力は、その出力端４０ｒ，４０ｔから導出され、出力供給配線１０１，１０２を介して、制御装置筐体９０に導入され、図示のように電圧検知部５０に供給され、さらに出力端４０ｒの出力は、切換回路部２０の４％降下切換部２２及び６％降下切換部２３に供給され、また出力端４０ｔの出力は、降下切換共用部２４に供給される。
【００５０】
これに対し、制御装置筐体９０内に収容された切換回路部２０の４％降下切換部２２、６％降下切換部２３、及び降下切換共用部２４の制御出力（すなわち導通・遮断出力）は、出力供給配線１０３，１０４，１０５を介して、トランス部筐体８０の制御トランス部１０における制御巻線１２の非接続部側ｔｐ３、接続部ｔｐ２、非接続部側ｔｐ１に供給される。さらに、制御装置筐体９０からは、制御回路部３０の０％降下制御端Ｘ１から出力される制御信号Ｓｘ１が、制御信号配線１０６を介して、トランス部筐体８０に収容された０％降下切換部２１（制御トランススルー回路部７０）に供給される。
【００５１】
そのために、本実施の形態の電力節約装置１においては、トランス部筐体８０には、少なくとも保護回路部４０の出力端４０ｒ，４０ｔ、制御トランス部１０における第１，第２の制御巻線部１２-１，１２-２を直列接続してなる制御巻線１２の非接続部側ｔｐ３、接続部ｔｐ２，非接続部側ｔｐ１、０％降下切換部２１（制御トランススルー回路部７０）のスイッチング制御部と対応接続されたピン受け部Ｐ１〜Ｐ６を有するコネクタ接続部８１が接続されて設けられている。
【００５２】
その一方で、制御装置筐体９０には、少なくとも電圧検知部５０の入力端５０ｒ，５０ｔ、４％降下切換部２２，６％降下切換部２３，及び降下切換共用部２４のスイッチング部出力、制御回路部３０の０％降下制御端Ｘ１と対応接続されたピン受け部Ｑ１〜Ｑ６を有するコネクタ接続部９１が接続されて設けられている。
【００５３】
その上で、本実施の形態の場合は、前述した出力供給配線１０１〜１０５及び制御信号配線１０６は、多芯、すなわちこの場合は６本以上の芯線を備えた芯線ケーブル１００によって一体的に構成され、さらにこの芯線ケーブル１００の両端には、前述したコネクタ接続部８１，９１と適合及び着脱可能なコネクタ部８２，９２を有する構成になっている。
【００５４】
次に、このように構成された本実施の形態の電力節約装置１の作用・効果について、図１を基に、図２を参照しながら説明する。
【００５５】
図２は、本実施の形態の電力節約装置と従来の電力節約装置との設置状態の比較説明図である。
【００５６】
本実施の形態の電力節約装置１によれば、図２（ａ）に示すように、制御トランス部１０，制御トランススルー回路部７０（２１），及び保護回路部４０を収容したトランス部筐体８０と、制御トランススルー回路部７０を兼ねた０％降下切換部２１を除いた切換回路部２０（４％降下切換部２２，６％降下切換部２３，及び降下切換共用部２４），制御回路部３０を収容するとともに設定・表示部６０が備えられた制御装置筐体９０とが、別筺体で構成されている。その上で、両筺体８０，９０にそれぞれ接続された回路部同士を芯線ケーブル１００を介して接続することによって、トランス部筐体８０に収容された保護回路部４０の出力４０ｐ，４０ｔを、制御装置筐体９０に収容された制御回路部３０により作動制御される切換回路部２０（４％降下切換部２２，６％降下切換部２３，及び降下切換共用部２４）を介して、トランス部筐体８０に収容された制御トランス部１０及び制御トランススルー回路部７０（２１）に供給することができる。
【００５７】
このように、本実施の形態の電力節約装置１はトランス部筐体８０と制御装置筐体９０とを図２（ａ）に示すように分離することで、図２（ｂ）に示したような制御トランス部や制御回路部を一つの筐体内に収容した従来の電力節約装置２０１の装置筺体２０２に比して大いにトランス部筐体８０を小型化することができ、その設置形態の自由度も増すようになるので、変圧器等の電気機器３１０が収容されているトランス・キュービクル（受電設備）３００の内部や周辺の空きスペースが少なくても、これらスペースにトランス部筐体８０を設けることが可能になる。これにより、トランス・キュービクル（受電設備）３００の内部や周辺に充分な空きスペースが少なく、電力節約装置２０１の設置困難であったユーザも設置可能になる。
【００５８】
また、実質上の供給電圧制御部分である制御トランス部１０の制御巻線１２を流れる制御電流切換の遠隔操作化がはかれ、制御装置筐体９０もトランス部筐体８０及びトランス・キュービクル（受電設備）３００と離間させて遠隔の所望場所に設置可能になるので、制御装置筐体９０に収容又は備えられた制御回路部３０，操作・表示部６０等の各部が、高電圧・高電流電源の主幹部位から隔離されるため、保安上のより一層の安全性が確保できる。
【００５９】
また、本実施の形態の電力節約装置１のように、電源Ｒ，Ｔと負荷との間の電路４００途中に制御トランス部１０の主巻線部１１ｒ，１１ｔを直接挿入する方式の電力節約装置の場合、制御トランス部１０の主巻線部１１ｒ，１１ｔがキュービクル内に設けられている電気機器や配電盤の側近になるため、電源Ｒ，Ｔと負荷との間の電路４００の電力節約装置１の制御トランス部１０の主巻線部１１ｒ，１１ｔを設置することによる増加分を最小限に抑えることができ、従来の電力節約装置２０１の場合における渡り配線ケーブル部分４１０の内部抵抗により発生する線路損失電力がほぼ皆無になって、電力節約装置全体の変換効率が向上する。
【００６０】
すなわち、本実施の形態の電力節約装置１によれば、制御トランス部１０の主巻線部１１ｒ，１１ｔと接続される大電流ケーブルの長さが短くなり、線路損失が減少されるとともに工事材料を低減することができ、経済的に有利になり、かつ工事時間の短縮もはかれる。
【００６１】
また、本実施の形態の電力節約装置１によれば、制御トランス部１０の制御巻線部１２（１２-１，１２-２）に制御電流が流れないようにする制御トランススルー回路部７０をトランス部筐体８０に収容して設け、トランス部筐体８０側でバイパスモードによるフェイルセーフ方式を採用していることで、例えば、トランス部筐体８０の回路部と制御装置筐体９０の回路部と接続するための芯線ケーブル１００の切断等のアクシデント発生時でも、安全性のさらなる向上がはかれる。
【００６２】
さらに、制御トランススルー回路部７０の接続部ｔｐ２と非接続部側ｔｐ１との間の導通・遮断を制御するために備えられている継電手段としての電磁接触器又はＳＳＲのスイッチング部の接点構造を前述したようなＢ接点構造とし、制御回路部３０からの制御信号Ｓｘ１の供給によって制御するように構成されているので、芯線ケーブル１００の断線時や、芯線ケーブル１００の両端に備えられたコネクタ８２，９２のコネクタ接続部８１，９１に対する接続不良時の場合は、制御トランススルー回路部７０は、制御信号Ｓｘ１が供給されている場合と同じ状態になり、制御巻線部１２には制御電流が流れず、一層の安全性の向上がはかれる。
【００６３】
図３は、芯線ケーブルの両端に備えられたコネクタのコネクタ接続部に対する接続不良時の状態説明図である。
【００６４】
図４は、芯線ケーブルの断面図である。
【００６５】
上述した制御トランススルー回路部７０によるフェイルセーフ方式は、図３に示すように、コネクタ８２，９２（コネクタ接続部８１，９１）を、制御回路部３０から制御トランススルー回路部７０に制御信号Ｓｘ１を供給するための制御信号配線１０６、又は保護回路部４０の出力４０ｔを制御トランススルー回路部７０に供給する出力供給配線１０５が、コネクタ８２，９２（コネクタ接続部８１，９１）ピン配列方向の一方端のピンに接続されている構成を採用することによって、コネクタ８２，９２のコネクタ接続部８１，９１に対する接続不良に関して、一層その機能が発揮されるようになる。
【００６６】
また、上述した制御トランススルー回路部７０によるフェイルセーフ方式は、図４に示すように、芯線ケーブル１００を、制御回路部３０から制御トランススルー回路部７０に制御信号Ｓｘ１を供給するための制御信号配線１０６、又は保護回路部４０の出力４０ｔを制御トランススルー回路部７０に供給する出力供給配線１０５を、ケーブル断面の外周側の芯線１００ａに割り当てた構成を採用することによって、芯線ケーブル１００の断線に関して、一層その機能が発揮されるようになる。
【００６７】
以上説明したように本実施の形態の電力節約装置１は構成されるが、本発明の実施の形態の電力節約装置はこれに限られるものではなく、その具体的構成に関しては種々の変形例が可能である。
【００６８】
例えば、上述した実施の形態の電力節約装置１では、制御トランススルー回路部７０を切替回路部２０の０％降下切換部２１と兼用させて構成したが、両回路２１，７０は別々の独立回路で構成してもよい。
【００６９】
また、制御装置筐体９０側の回路部とトランス部筐体８０側の回路部とを接続する制御信号配線１０６に光ファイバを用いて、トランス部筐体８０側の回路部における継電手段のスイッチング部を光作動させるようにしてもよい。
【００７０】
さらに、上述した実施の形態の電力節約装置１では、制御装置筐体９０は、設定・表示部６０を一体的に備えた構成にしたが、設定・表示部６０は制御装置筐体９０とも別の設定・表示部筺体に備えられている構成としてもよい。
【００７１】
また、制御装置筐体９０に収容された電圧検知部５０は、電圧検知機能部と閾値設定判定部とに分割し、その電圧検知機能部をトランス部筐体８０の保護回路部４０とともに設け、電圧検知機能部によって検出された検出電圧データを制御装置筐体９０の閾値設定判定部に供給するように構成してもよい。
【００７２】
さらに、本実施の形態の電力節約装置１では、その節約制御状態は、０％降下，４％降下，６％降下といった３つの固定状態で説明したが、その電源電圧Ｖｉに対する％降下の値は、その制御巻線１２及び当該制御巻線１２に対しての接続部ｔｐ１，ｔｐ２，…等の構成を適宜構成することによって、電気機器の定格使用範囲内で、１又は複数の任意の％降下を実現できるようにすることも可能である。
【００７３】
また、本実施の形態では、電力節約装置１を単相３線式の交流商用電源に適用した例を示したが、トランス部筐体と制御装置筐体とを分離して両者を接続ケーブルを介して接続してなる本発明の電力節約装置は、単相３線式の交流商用電源への適応に限られるものではなく、単相２線式，三相３線式，三相４線式等の他の交流電源に対しても適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の一実施の形態による電力節約装置の概略構成図である。
【図２】本実施の形態の電力節約装置と従来の電力節約装置との設置状態の比較説明図である。
【図３】芯線ケーブルの両端に備えられたコネクタのコネクタ接続部に対する接続不良時の状態説明図である。
【図４】芯線ケーブルの断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１  電力節約装置
１０  制御トランス部
１１  主巻線
１１ｒ，１１ｔ  主巻線部
１２  制御巻線
１２ｎ  制御巻線部
１２-１  第１の制御巻線部
１２-２  第２の制御巻線部
１２-３  第３の制御巻線部
２０  切換回路部
２１  ０％降下切換部
２２  ４％降下切換部
２３  ６％降下切換部
２４  降下切換共用部
３０  制御回路部
４０  保護回路部
５０  電圧検知部
６０  設定・表示部
７０  制御トランススルー回路部
８０  トランス部筐体
８１  コネクタ接続部
８２  コネクタ
９０  制御装置筐体
９１  コネクタ接続部
９２  コネクタ
１００  芯線ケーブル
【図１】
2006079416.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006079416.tif 000006