(57)【要約】【課題】２つの変圧部の接続により、漂遊負荷損の発生が抑えられ、単三平衡度の良好な単相３線式変圧器を構成可能な技術を提供する。【解決手段】互いに別個の磁気回路を有する第１、第２の変圧部間で、１次側コイルは互いを並列接続し、２次側コイルは互いを直列接続するとともに該直列接続部を接地し単相電力を取り出せる構成とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに別個の磁気回路を有する第１、第２の変圧部のコイルを接続し２次側から単相電力を取り出す変圧器装置であって、
上記第１、第２の変圧部間の接続を、１次側コイルは互いを並列に接続し、２次側コイルは互いを直列に接続するとともに該直列接続部を接地する構成としたことを特徴とする変圧器装置。
【請求項２】
互いに別個の磁気回路を有する第１、第２の単相式変圧部のコイルを接続し２次側から単相電力を取り出す変圧器装置であって、
上記第１の単相式変圧部の１次側コイルと、上記第２の単相式変圧部の１次側コイルとを互いに並列に接続し、該第１の単相式変圧部の２次側コイルと、該第２の単相式変圧部の２次側コイルとを互いに直列に接続しかつ該直列接続部を接地する構成としたことを特徴とする変圧器装置。
【請求項３】
上記第１、第２の単相式変圧部の２次側コイルは、上記接地部を中性点とする単相３線式の出力部を構成する請求項２に記載の変圧器装置。
【請求項４】
上記第１、第２の単相式変圧部はそれぞれ、１個の１次側コイルと１個の２次側コイルとを有する単相３脚変圧器である請求項２に記載の変圧器装置。
【請求項５】
上記第１、第２の単相式変圧部は、１つの筐体内または１つの基盤上に設置される請求項２、３または４に記載の変圧器装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに別個の磁気回路を有する第１、第２の変圧部のコイルを接続し２次側から単相電力を取り出す変圧器装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、２台の変圧器を用いて受電を行う場合、両者間の接続は、受電側である１次側コイルと負荷側である２次側コイルは接続方法を同じにしている。すなわち、１次側コイル間を並列接続とした場合は、２次側コイル間も並列接続とする。
また、本発明に関連し複数の変圧器間の接続技術であって特許文献に記載された従来技術としては、特開平８−２９３２８３号公報（特許文献１）や特開昭６２−２５８２６号公報（特許文献２）に記載されたものがある。特開平８−２９３２８３号公報には、放電灯の各電極間に立体的連続的なグロー放電を発生させる６相交流電源部として、２台の単相変圧器を１組とする３組の単相変圧器を用い、各組の１次側を並列接続して３相交流の入力端子を設け、各組の２次側を直列接続して６相交流の出力端子を設け、放電電極部の６個の電極のそれぞれに電極毎に位相を異ならせて単相交流を給電する構成が記載されている。また、特開昭６２−２５８２６号公報には、１次側をＶ結線された２台の配電用変圧器と、２次側をＶ結線された２台の受電用変圧器とを備え、上記２台の配電用変圧器のそれぞれにおいてその２次側コイルの中性点を接地する構成が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２９３２８３号公報
【特許文献２】
特開昭６２−２５８２６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のうち、１次側コイル間と２次側コイル間を同じ接続方式とする技術では、例えば１次側コイル間及び２次側コイル間をともに直列接続とした場合は、開閉サージ等が巻線に進入したとき、該直列接続点で２台の変圧器におけるサージの反射が発生しサージ入力端側のコイル内部の電圧が増大し易くなるため、コイルの絶縁耐力を特に高める必要がある。一方、１次側コイル間及び２次側コイル間をともに並列接続すると、２台の変圧器の短絡インピーダンス差による循環電流が流れ、その結果、漂遊負荷損が発生する。
また、特開平８−２９３２８３号公報記載の技術では、直列接続した２次側コイルからは互いに異なった位相の電力を取り出され、特開昭６２−２５８２６号公報記載の技術では、２台の配電用変圧器の２次側コイル及び２台の受電用変圧器の１次側コイルはいずれも、直列接続も並列接続もされていない。
本発明の課題点は、上記従来技術の状況に鑑み、２台の変圧器等少なくとも２つの変圧部を接続して負荷に電力を供給する場合、並列接続、直列接続それぞれの長所を活かし、（１）２つの変圧部間の循環電流とそれに基づく漂遊負荷損を抑えられること、（２）開閉サージ等がコイルに進入した場合にも、変圧部の接続点におけるサージの反射を抑え、コイル内の絶縁耐力を特に高める必要がないようにできること、（３）単三平衡度の良好な単相３線式変圧器を構成可能なこと、等である。
本発明の目的は、かかる課題点を解決できる技術の提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題点を解決するために、本発明では、基本的に、変圧器装置として、互いに別個の磁気回路を有する第１、第２の変圧部間で、１次側コイルは互いを並列接続し、２次側コイルは互いを直列接続するとともに該直列接続部を接地し、２次側から単相電力を取り出せる構成とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。
図１、図２は、本発明の実施例の説明図である。図１は、本発明の一実施例としての変圧器装置の結線図、図２は、図１の結線を２台の単相３脚変圧器に施して形成した単相３線式変圧器の構成例図である。
図１において、１００は第１の変圧部、２００は、第１の変圧部１００と接続される第２の変圧部、１は、第１の変圧部１００の１次側コイル、２は、第１の変圧部１００の２次側コイル、３は、第２の変圧部２００の１次側コイル、４は、第２の変圧部２００の２次側コイル、５は、第１の変圧部１００の磁気回路、６は、磁気回路５とは別個に設けられた第２の変圧部２００の磁気回路、７は、接地部、２１、２２は１次側コイルの入力端子、３１、３２は２次側コイルの出力端子である。第１の変圧部１００の１次側コイル１と第２の変圧部２００の１次側コイル３とは互いに並列に接続され、第１の変圧部１００の２次側コイル２と第２の変圧部２００の２次側コイル４とは互いに直列に接続されている。また、該２次側コイル２と該２次側コイル４とを互いに接続する接続部が接地されている。
【０００７】
かかる構成において、入力端子２１、２２から入力された電力は、並列接続された１次側コイル１、３から成る１次側と、直列接続された２次側コイル２、４から成る２次側との間で変圧され、出力端子３１、３２から負荷側に出力される。１次側コイルを互いに並列に接続することは、例えば、開閉サージがコイルに印加された場合も、接続部におけるサージの反射を抑え、コイル内での電位の跳ね上がりを抑える。また、２次側コイルを互いに直列に接続し該接続部を接地することは、第１、第２の変圧部間の循環電流を抑え、漂遊負荷損の発生を抑えるとともに、両変圧部１００、２００の励磁インダクタンスのアンバランスを励磁電流のアンバランスに置換え、該接地点に両変圧部の励磁電流の差に相当する励磁電流を流すことになり、励磁電圧を均衡させる。該励磁電圧の均衡化は、出力電圧を均衡させて循環電流を減らし、漂遊負荷損を低減する。
【０００８】
図２は、２台の単相３脚変圧器に上記図１の結線を施して形成した単相３線式変圧器の構成例図である。
図２において、１００ａは、第１の変圧部としての第１の単相３脚変圧器、２００ａは、第２の変圧部としての第２の単相３脚変圧器、５、６は３脚の鉄心から成る磁気回路、９、１０は、第１の単相３脚変圧器１００ａの１次側コイル１の端末部、１１、１２は、第２の単相３脚変圧器２００ａの１次側コイル３の端末部、１３、１４は、第１の単相３脚変圧器１００ａの２次側コイル２の端末部、１５、１６は、第２の単相３脚変圧器２００ａの２次側コイル４の端末部である。その他、上記図１と同じ部分には同じ符号を付す。第１、第２の単相３脚変圧器１００ａ、２００ａとも、１次側コイルと２次側コイルは、３脚のうちの中央の脚に設けられる。１次側コイル１と１次側コイル３とは互いに並列に接続され、２次側コイル２と２次側コイル４とは互いに直列に接続される。２次側コイル２の端末部１４と２次側コイル４の端末部１５との接続部（直列接続部）は接地されるとともに、出力端子３３に接続される。２台の単相３脚変圧器１００ａ、２００ａを用い、かかる構成とすることで、例えば開閉サージがコイルに印加された場合でも、サージの跳ね上がりを一層低く抑えることが可能となる。
【０００９】
上記実施例によれば、１次側コイルが互いに並列接続されているため、開閉サージなどがコイルに印加された場合にも、接続部におけるサージの反射を抑え、コイル内での電位の跳ね上がりを抑えることができる。このため、コイル内の絶縁耐力を特に高める対策も不要となる。また、２次側コイルが互いに直列接続され該直列接続部が接地されているため、第１、第２の変圧部間の循環電流が抑えられ、漂遊負荷損の発生が抑えられるとともに、両変圧部１００、２００の励磁電圧を均衡させることができる。また、単相３線式変圧器を構成できる。特に、両変圧部１００、２００の磁気回路が別個になっているため、一方の変圧部が重負荷状態時に、他方の変圧部が軽負荷状態にあっても、軽負荷状態にある該他方の変圧部の端子電圧は異常上昇を起さないため、単三平衡度の良好な単相３線式変圧器を構成することができる。また、１次側で正規に受電する通常励磁だけではなく、例えば、２次側コイルに救済用電源として発電機などを接続して２次側から受電し、変圧部を逆励磁する方式での使用も可能となる。また、２次側は配線の引き回しをなくすことができる。
【００１０】
なお、上記実施例は単相変圧器の場合につき述べたが、本発明はこれには限定されず、例えば、３相変圧器の３相オープンデルタ結線において２次側に単相負荷を接続するなどの場合にも適用可能である。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、開閉サージなどが印加された場合にもコイル内での電位の増大を抑えることができる。接続された変圧部相互間の循環電流が抑えられ、漂遊負荷損の発生が抑えられる。単三平衡度の良好な単相３線式変圧器を構成することができる。２次側から受電して変圧部を逆励磁する方式での使用も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としての変圧器装置の結線図である。
【図２】図１の結線を２台の単相３脚変圧器に施し形成した単相３線式変圧器の構成例図である。
【符号の説明】
１…第１の変圧部の１次側コイル、  ２…第１の変圧部の２次側コイル、  ３…第２の変圧部の１次側コイル、  ４…第２の変圧部の２次側コイル、  ５…第１の変圧部の磁気回路、  ６…第２の変圧部の磁気回路、  ７…接地部、  ９〜１２…１次側コイルの端末部、  １３〜１６…２次側コイルの端末部、  ２１、２２…１次側コイルの入力端子、  ３１、３２…２次側コイルの出力端子、  １００…第１の変圧部、  ２００…第２の変圧部、  １００ａ…第１の単相３脚変圧器、  ２００ａ…第２の単相３脚変圧器。
【図１】
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【図２】
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