(57)【要約】【課題】高圧受電設備に用いる受電用電源トランスの容積と重要が大きく、過大、過剰トランス多く、全負荷損の拡大でコスト高の要因に成っていた。【解決手段】三相交流トランスとバランサーを一体化した高圧受電設備又は、単柱式高圧受電設備にして、対地電圧１１５Ｖとし、誤報の元の高調波を抑制し、二次側配線を少なくオーム損を減少する事により、軽くて小型の省スペース型電源トランスとなり、キュービクル等の設置スペースも削減し、コスト削減が可能である。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）三相交流トランスと単相単巻トランスを一体化する事を特徴とする省スペース型受電用電源トランス。
（２）三相交流用トランスの二次側巻線の中性点を接地すると共に、二次側巻線の異なる端子間を単巻トランスで接続し、単巻トランスの中点から電圧が三相交流の半分である単相交流を取り出す事を特徴とする省スペース型受電用電源トランス。
（３）単巻トランスの電気容量が三相交流トランスの電気容量の１０分の１から１５分の１であることを特徴とする省スペース型受電用電源トランス。
【請求項２】
請求項１の省スペース型受電用電源トランスを単柱式とし柱の上に設置した省スペース型高圧受電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は高圧受電設備の電源トランスの小型化を目指し鋭意研究を重ねた結果、省スペース型受電用電源トランスと単柱式省スペース型高圧受電設備の発明に至る。
【背景技術】
【０００２】従来の技術では高圧受電設備技術指針等により、受変電所として室内外に高圧キュービクル等を設置していたがトランス本体が大きくスペースが問題と成っていた。
例  非特許文献１、２参照
１．トランス活用マニュアル    オーム社    平成７年１０月２０日
２．東芝・日立・三菱  カタログ            平成１５年８月
【従来技術】
【０００３】高圧の三相交流は高圧需電設備に６０００Ｖで供給されており、これを受電トランスによって三相２００Ｖと単相２００Ｖ又は１００Ｖに変圧している。従って受電設備には三相２００Ｖ用と単相２００Ｖ又は１００Ｖのトランスが用いられており、どちらも高圧一次コイルと低圧二次コイルから構成されている。
トランスは、目的により１台又は２台必要になるが受電設備の容積、面積、重量、油量が大きくなることは避けられなかった。高低圧混触事故時の感電事故防止のために、従来の三相交流トランスでは三個の二次側端子のどちらかを接地する事が基準により定められている。
【０００４】従来方式を図１．図２．図３．表１にて説明する。
同一の構造からなる一例として、負荷設備容量が三相動力負荷３０ＫＷ、単相電灯負荷３７ＫＶＡ  計６７ＫＶＡの場合、トランス容量の選定は表１の通りで、数種類ある。
【０００５】一般的には三相動力トランス５０ＫＶＡと単相トランス５０ＫＶＡを用いる。
図−１に示す様に個別電源トランスの説明をする。
三相動力負荷には三相交流トランス、単相負荷には単相三線用トランスと個別に電力系統  又は目的別にトランスを設置していた。両トランス共負荷力率が１００％なら定格容量では使用可能であるが、互いの融通性はない。
【０００６】図−２に示す様に動灯供用電源トランスの説明をする。
三相二次側の星型結線においての相順をＲ・Ｓ・Ｔとすると相間に巻線コイルがあり、Ｒ−Ｓ間の巻線は電灯用で単相三線巻線になっている、例えば、三相動力のトランスの一相分は１０ＫＶＡでありその３倍が定格容量を３０ＫＶＡとした場合の容量である又、Ｒ．Ｓ間に単相三線トランス３０ＫＶＡを接続して電灯用としている、定格容量は動力分３０ＫＶＡ、電灯用３０＋１０で４０ＫＶＡとなり互に融通し合う。
【０００７】図−３に示す様にＶ形結線式電源トランスを説明する。
Ｒ．Ｓ間とＳ。Ｔ間に単相トランス２台を組合せ、Ｖ形に結線をすると動力、電灯供用型で使用出来便利であるが、Ｒ．Ｓ側が進み力率になり力率改善が必要となる。
【０００８】対地電圧１７３Ｖあり、配線も４芯から６芯必要である、従来方式では何れも電源トランスは重くて大きくスペースも広く必要であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】従来から高圧受電設備には変電室や高圧キュービクル等を設置し、その内部に電源トランを設置、高圧の電気を低圧の電気に変換して使用していた、しかし、電気を安全に目的別、系統別にする為分割し、電源トランスの容量と数量が増加傾向にある、各電源トランスの安全の見地から過大、過剰、設計になり無負荷損等が増大している、又、設置スペースも広範囲に広く必要に成っている、対地電圧も２００Ｖあり危険であった、高調波障害の誤報問題、キュービクル内部機器類過密に伴う点検者の危険度が高い、更に、動力用三相三線２００Ｖ用三芯ケ−ブルと電灯用単相三線２００Ｖ及び１００Ｖ用三芯ケーブルが必要であり、配線コストも割高であった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】三相交流電源トランスと単巻トランスを一体化し、三相トランスの二次巻線の中性点を接地するとともに単巻トランスの異なる端子間に接続し、その両外線を単巻トランスの中点から取出した線から単相電源を取出し、単三電源とする事が出来る。
【発明の効果】
【００１１】三相交流トランスを中性点接地型にするとトランスを縮小可能であり、軽量で小さい省スペース型電源トランスにする事が可能、更に高調波を抑制し対地電圧１１５Ｖとなり、より安全を図れ、柱上式にすると省スペース型単柱式高圧受電設備に成りコスト削減に貢献出来る。
【発明を実施するための最良の形態．実施例】
【００１２】本発明は図４又は表１に示す様に高圧受電用電源トランスの小型化を目指して、鋭意研究を重ねた結果、（１）三相交流電源トランスと単巻トランスを一体化する。
（２）三相交流電源トランスの二次側巻線の異なる端子間を単巻トランス（以下バランサーと呼ぶ）で接続し、バランサーの中点から電圧が三相交流の半分である単相交流を取出す、
（３）図５で示す様にバランサーの電気容量を三相交流トランスの電気容量の１０分の１から１５ぶんの１とする上記の様に製造する事により従来型の電源トランスを大幅に小型化出来る事を見出して、省スペース型電源トランスの発明に至った物である。本発明トランスの一番の特長は小さく、軽く、収納設置スペースが少ない事である、変電室、キュービクル、柱上及び室内外共設置可能で、単巻トランスは供用分電盤内等収納でも良い、
（４）図６で示す様に省スペース型高圧受電設備を更にコンパクト化した柱上式高圧受電設備である、電柱１本で柱上にトランスを１台又は２台セットした設置場所を取らない省スペース型高圧受電設備である。従来、変圧器は負荷設備を元に需要率、負荷率、不等率、不平衡率、等を考慮して定格容量、構成、数量等を決めていたが最大需要電力による電力基本料金制度により安易に過大変圧器容量と成る事が顕在化している、これを適正容量にして省エネを図る事を可能とする。
【００１３】本発明の４図５図に示す様に省スペース型三相電源トランス付高圧受電設備であるが、（以下、灯動供用電源配線システムと呼ぶ）を例として説明する、相順をＲ．Ｓ．Ｔとして、３相電源トランスの低圧２次側巻線コイルのＲ．Ｓ．Ｔ．の中性点を接地結線する、更にＲ．Ｓ．間に単巻トランス（以下バランサーと呼ぶ、巻数比１対１、主電源トランスの１／１０〜１／１５の容量）を結線、二次電圧三相２００ｖ、単相三線２００ｖ／１００ｖが簡単に取る事が可能である。
【００１４】従来の１線接地方式では対地電圧１７３ｖの所を対地電圧１１５Ｖと安全である、１線接地式従来方式では高調波を含む充電電流は（ＩＡＣ＋ＩＢＣ）のベクトル和と成り接地線電流が倍増し絶縁監視装置等の誤報警報の発生頻度が多くなる。又、本発明の灯動供用配線システムでは対地静電容量による高調波を含む充電電流は９０°進み電流のベクトル（ＬＡ＋ＩＢ＋ＩＣ＝０）で打消され誤報の抑制を図る事が可能で有る。
【００１５】本発明の灯動供用配線システムの主幹４極開閉器（３極エレメントは中性点接地トランスの保護用、１極エレメントはバランサーの保護用）２種の過電流遮断エレメントで過負荷時４曲開閉器は遮断してトランスとバランサーを保護する、三相２００ｖＲＳ相間に設置したバランサーの中線と両外線から負荷バランスを見て１００Ｖ×２回路（１００Ｖコンセント用）取り出し供給、バランサーの設置場所はトランスの内外部或いはキュービクル内又は低圧供用分電盤内収納でも良い。
【００１６】本発明の単柱上式高圧受電設備の供用配線システムを例にすると地上型キュービクル不要又は削減の省スペースで建設コスト抑制効果が有る。
【００１７】本発明の主幹配線は３芯ケーブル１本だけで供用分電盤へ引込、３極開閉器は三相２００ｖ動力負荷用に，単相２００ｖの２極開閉器は３相側から負荷バランス良く照明負荷用に取り、Ｒ。Ｓ側からバランサー電源を供給、そのバランサーの中点からの線とＲ．Ｓ側からの単相１００ｖは２極開閉器から１００Ｖコンセント専用に負荷バランスを見て供給する。
【００１８】高圧受電設備のトランスの組合せ構成は従来から単相、３相、同容量Ｖ  異容量Ｖ結線及びデルタ式スター式供用型と各種有る、全て図６に示す様に柱上式とする事が可能であり、従来型標準トランスでも高効率トップランナートランスでも良い。
【００１９】従来型標準オイルトランス使用の場合でもバランサーには高効率トップランナー変圧器の使用が良い、無負荷損１／４で電力損失が少ない。
【００２０】本発明バランサーの平衡判定の方法は円板式単相電力量計の回転方向（電流値の多い方に回転する）と中線電流計で両外線の不平衡値が判断可能で有る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来式三相三線動力用トランスと単相三線電灯用トランスの個別結線説明図。
【図２】従来式トランスを組合せた動、灯供用一体型としたトランスの結線説明図。
【図３】従来式単相トランス２台のＶ結線で動、灯供用型としたトランスの結線説明図。
【図４】本発明の中性点接地式省スペース型動灯供用電源トランスの結線説明図。
【図５】本発明のバランサーの結線説明図
【図６】本発明の省スペース型単柱式高圧受電設備の外形説明図。
【表１】
従来式と本発明の比較表。
【符号の説明】
【表１】
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【図−１】
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【図−２】
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【図−３】
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【図−４】
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【図５】
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【図６】
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