(57)【要約】【課題】従来のものより軽量化することにより、単一電柱設置が可能なリアクトルを提供するものである。【解決手段】高圧配電線に開閉器を介して接続される単一電柱設置型の３相リアクトルで、コイルの巻き形状、およびコイルを装着する鉄心形状を矩形とし、その矩形の短い辺と長い辺の寸法比率をほぼ１５７：２００〜２００：１５７として小形軽量化し、高圧配電線への接続時の励磁突入電流によるコイル変形を抑制して、単一電柱に設置可能としたものである。【選択図】図１
2005174976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧配電線の電圧を降下させるために前記高圧配電線に開閉器を介して接続される３相リアクトルであって、内部コイルの巻き形状およびコイルを装着する鉄心として矩形鉄心を設けた単一電柱設置型リアクトル。
【請求項２】
矩形鉄心の短い辺と長い辺との長さ比率をほぼ１５７：２００〜２００：１５７とした請求項１記載の単一電柱設置型リアクトル。
【請求項３】
矩形鉄心の四隅に角落とし部を形成し、コイルの曲げ半径を大きくした請求項１記載の単一電柱設置型リアクトル。
【請求項４】
コイル部端面にコイルを重ね巻きする際に挿入する絶縁紙を押し付けて固定するコイル移動防止手段を設けた請求項１記載の単一電柱設置型リアクトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統の高圧配電線電圧を制御するための装置、主に電力調相設備であるリアクトルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は、高圧配電線に開閉器を介して接続され、高圧配電線の電圧を遅れ無効電力出力により降下させて電圧調整する電圧調整システムの中のリアクトル２１（以下ＳｈＲと称す）の外観を示す図である。
【０００３】
図７において、上記電圧調整システムを用いたシステム構成図である。図において、２２は高圧配電線、２３は電圧センサー内蔵型開閉器（以下開閉器）、２４はＳｈＲ、２５は自立型電圧調整装置（以下ＳＣＣと称す）である。
【０００４】
上記ＳＣＣ２５にて電圧計測され、ＳＣＣ２５にて設定された投入電圧に対し内部で演算された移動平均値との比較により制御を行い、開閉器２３に投入信号を伝送することで開閉器２３の負荷側に接続されたＳｈＲ２４が高圧配電線２２に接続され、高圧配電線２２の電圧を一定範囲内に調整する。（例えば特許文献１参照）
【特許文献１】特開平１１−３３２１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記技術では配電線亘長が短い時にはＳｈＲ２４の容量に対する配電線電圧の改善値が小さくなるためＳｈＲ２４の大容量品が必要である。
【０００６】
これまで単一電柱に設置されていたリアクトルは丸形鉄心品であるとともに、単一電柱に設置可能な容量は３００ｋＶＡまでであり、上記ＳｈＲ２４の大容量品は、大容積となるとともに単一電柱の荷重強度を越える重量となった。
【０００７】
さらに、ＳｈＲ２４が大容量品の場合、電柱に設置した場合の風圧荷重が大きいため強風などで電柱が倒れないように複数の電柱上に架台を組み電圧調整システムを設置する必要があった。
【０００８】
以上の結果、複数の電柱にて設置するため設置用地の交渉人件費が増加し、用地に対する借地料が増加し、また複数電柱および架台の設備費用、工事費用なども増加するという課題が発生していた。
【０００９】
但し、電力会社の配電線の電圧管理運用においては、いかなる系統でも、例えば長短亘長、工場団地が密集する回線、分散型連係回線などの負荷で電圧が変動する系統では電圧補償が必要である。特に短亘長回線においてはリアクトルの大容量化を図らないと十分な電圧補償ができないという問題があり、大容量品を単一電柱設置することが求められていた。
【００１０】
大容量品を単一電柱に設置するためには、いかに大容量リアクトルを小型軽量とするかが重要な点であった。また大容量品となれば高圧配電線に開閉器を介して接続される時の励磁突入電流が大きくなるため、その電流によるコイル変形が想定される。そのためコイル相間接触、コイル−鉄心間接触を防止する手段が必要であった。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題を解決したものであって、単一電柱設置が可能なリアクトルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、内部コイルの巻き形状、およびコイルを装着する鉄心形状を矩形とすることにより軽量化し、単一電柱設置が可能なリアクトルを提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明は内部コイルの巻き形状、およびコイルを装着する鉄心形状を矩形とすることにより軽量化を図り、単一電柱設置が可能なリアクトルを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態は、内部コイルの巻き形状、およびコイルを装着する鉄心形状を矩形とするものである。この構成により軽量化（２０％程度の軽減が可能）が図れ、単一電柱設置が可能なリアクトルを提供することができる。
【００１５】
また矩形鉄心の短い辺と長い辺の寸法比率をある範囲内（例えば１５７：２００〜２００：１５７）とするものである。この構成により、従来の丸形鉄心の場合よりもリアクトル本体の横幅寸法および奥行き寸法を小さくして風圧荷重を小さくすることが可能な単一電柱設置型リアクトルを提供することができる。
【００１６】
さらに、高圧配電線への接続時の励磁突入電流によるコイル変形を抑制するため、矩形鉄心の４つの直角部を無くすため四隅に角落とし部を設けコイルの曲げ半径を大きくしてコイル変形が少ない単一電柱設置型リアクトルを提供することができる。
【００１７】
さらに高圧配電線への接続時の励磁突入電流によるコイル変形が発生した場合でもコイル相間接触、コイル−鉄心間接触を防止し、短亘長においても十分な電圧補償が行える単一電柱設置型リアクトルを提供することを目的とするものである。
【００１８】
（実施の形態１）
以下本発明の実施の形態１について図１〜図４を用いて説明する。
【００１９】
図１、図２は、本発明の実施の形態１における単一電柱設置型リアクトルに用いる矩形コイル１と矩形コイル１を装着する鉄心の断面状況、および組立状況を表している。図３、図４は、図１、図２に示す矩形コイル１の構成を説明するための、比較例としての丸形コイル１２と丸形コイル１２を装着する鉄心の断面状況、および組立状況を表したものである。
【００２０】
ここで鉄心形状が丸形と矩形において鉄心寸法、コイル寸法の値を検討する。インダクタンスおよびコイルの巻き数を同一とする場合は鉄心断面積も同一であり、丸形鉄心１３の場合はその断面積の値から丸形鉄心１３の直径１４が自ずと決定され、その丸形鉄心１３に巻く丸形コイルの最外周直径１５も決定される。
【００２１】
またコイル３相分を直線的に配置する場合の３相リアクトルの内部横幅寸法１６としては丸形コイル１２の最外周直径１５の３倍の距離となる。鉄心を矩形とする場合において、矩形鉄心２の２辺の中で長い辺の長さ６を丸形鉄心の直径１４と同じとすることにより、丸形鉄心１３と対比して３相リアクトルの奥行き寸法を増加させることなく、横幅寸法を小さくすることが可能である。
【００２２】
それは、鉄心に装着するコイルの巻き数が、矩形鉄心２と丸形鉄心１３で同じであるためであり、コイルを層状に重ね巻きする方向の厚みが同じであることより鉄心寸法の同じ部分についてはコイル最外寸法も同じ値となるためである。
【００２３】
また矩形鉄心２の２辺の中で短い辺の長さを丸形鉄心１３の直径１４と同じとすることにより丸形鉄心２と対比して３相リアクトルの内部横幅寸法を増加させることなく奥行き寸法を小さくすることが可能である。
【００２４】
図５は、鉄心形状が丸形と矩形において鉄心断面積を同一条件とし、丸形鉄心の直径を１と設定した場合の、矩形の短い辺の長さを変動した時の長い辺の長さをグラフに表したものである。これによれば、矩形鉄心の場合は、短い辺と長い辺を掛け合わせた値が０．７８５であれば丸形鉄心の断面積と同じであることを示している。
【００２５】
よって丸形鉄心、矩形鉄心を角形タンクの中に収納する場合の占有面積については、丸形では１×１＝１であるが矩形では０．７８５で良いことになり、約２０％占有面積を軽減することが可能である。このことはコイルを装着したリアクトルの内部全体を角形タンクに収納する場合も同じで、占有面積を約２０％軽減することが可能となる。よってリアクトル内部を収納するタンクが小形化され、そのタンクに充填される電気絶縁油の量も軽減される。よってリアクトル本体の小型軽量化が可能となる。
【００２６】
（実施の形態２）
以下本発明の実施の形態２について図１〜図５を用いて説明する。
【００２７】
リアクトルの寸法においては、単一電柱設置時の風圧荷重の問題があるため３方向の寸法を各々小さくすることが必要であるが、一般には一番大きい値の寸法を小さくする。図６に単一電柱設置型リアクトルの全体図を示しているが、この図６で一番大きい値は横幅であり、鉄心において長い辺の長さを１として内部リアクトルの奥行き寸法を丸形と同一とすることにより、矩形鉄心のリアクトル内部の横幅を最も小さくすることができる。その時の短い辺の長さは図５を用いて説明したように０．７８５であり、矩形の短い辺と長い辺の寸法比率としては短い辺：長い辺＝１５７：２００である。
【００２８】
このことより、矩形コイル１の３相分を直線的に配置した横幅５は、丸形コイル１２の３相分を直線的に配置した横幅１６よりおよそ２０％軽減することができる。そして、その横幅距離の軽減により３相間を連結する鉄心の距離軽減がなされ、鉄心総重量がほぼ同率の２０％軽減でき、また鉄心コイルを収納するタンクも小型化され、そのタンクの中に充填される電気絶縁油の量も軽減される。よってリアクトル全体としておよそ２０％の軽量化を図ることができる。
【００２９】
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３について図１を用いて説明する。
【００３０】
図１は矩形鉄心２の４つの直角部を無くすために、三角形状、または四角形状の角落とし部７を設け、コイルの曲げ半径８を大きくして緩やかな曲げとしている状況である。通常矩形鉄心２の角は直角状であり、その矩形鉄心２に装着するコイルの曲げ半径８は小さなものとなっている。そのため高圧配電線への接続時の励磁突入電流により、コイルの曲げが大きな曲げ半径に広がろうとするためコイルの変形が顕著に見られることとなる。
【００３１】
そこで矩形鉄心２の四隅に角落とし部７を設けてコイルの曲げ半径８を大きくすることにより、励磁突入電流による変形を少なくするとともに、コイル全体が外側に膨らまない張力を有するものになる。
【００３２】
（実施の形態４）
また実施の形態４について図２を用いて説明する。
【００３３】
図２は、コイル部端面９に絶縁物１０を置き、その絶縁物１０とボルト、ナットの組合せの支持金具１１によりなるコイル移動防止手段でコイル部端面９の絶縁紙（図示せず）を押し付けている状況である。コイルを層状に重ね巻きする際に挿入する絶縁紙を、絶縁物１０と支持金具１１からなるコイル移動防止手段で押し付けることにより絶縁紙を固定し、その絶縁紙を固定することにより、結果としてコイルの移動可能な遊びを無くしコイルに変形を抑制する。
【００３４】
またコイル部端面９を絶縁物１０で抑えることによりコイルが万一変形してコイル部端面９より外側へ移動しようとする場合でもその絶縁物１０によりコイルが鉄心またはコイル相間にて接触することを防止するものである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、高圧配電線への接続時の励磁突入電流によるコイル変形を抑制したリアクトルで、短亘長においても十分な電圧補償が行え，単一電柱設置が可能な３相リアクトルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態におけるリアクトルに用いるコイルの構成図
【図２】同リアクトルの正面図
【図３】同リアクトルに用いるコイルの比較説明用コイルの構成図
【図４】同リアクトルの比較説明用リアクトルの正面図
【図５】同リアクトルに用いる矩形鉄心の短い辺と長い辺の寸法比率のグラフ
【図６】（ａ）は高圧配電線の電圧調整システムの単一電柱設置型リアクトルの上面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は同側面図
【図７】同電圧調整システムを設けたシステム構成図
【符号の説明】
【００３７】
１    矩形コイル
２    矩形鉄心
３    短い辺の長さ
４    矩形コイルの短い辺の最外寸法
５    矩形コイル３相分の横幅寸法
６    長い辺の長さ
７    角落し部
８    曲げ半径
９    コイル部端面
１０    絶縁物
１１    支持金具
２３    電圧センサー内蔵型開閉器
２４    単一電柱設置型リアクトル(ＳｈＲ)
２５    自律型電圧調整装置(ＳＣＣ)
【図１】
2005174976.tif 000003
【図２】
2005174976.tif 000004
【図３】
2005174976.tif 000005
【図４】
2005174976.tif 000006
【図５】
2005174976.tif 000007
【図６】
2005174976.tif 000008
【図７】
2005174976.tif 000009