(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の容器の中に変圧器本体が収容されている柱上変圧器において、
前記容器の底面及び上面の少なくとも一方のほぼ中心に加振器が取付けられ、
前記加振器には該加振器が取付けられている前記容器の面の振動に対して逆位相の振動をするように制御する制御器が接続され、
前記制御器は前記変圧器本体の１次側または２次側の電圧波形を参照して振動周波数が定められる構造になっていること、
を特徴とする柱上変圧器。
【請求項２】
筒状の容器の中に変圧器本体が収容されている柱上変圧器において、
前記容器の底面及び上面の少なくとも一方のほぼ中心に加振器が取付けられ、
前記加振器には該加振器が取付けられている前記容器の面の振動に対して逆位相の振動をするように制御する制御器が接続され、
前記制御器は前記変圧器本体の１次側または２次側の電圧波形の高調波を振動周波数として定める構造になっていること、
を特徴とする柱上変圧器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電柱等の上に取付けられている柱上変圧器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
住宅地の電柱等の上に取付けられている柱上変圧器は、低騒音化を図ることが求められている。しかしながら、音は人によって騒音と感じる周波数やレベルが異なっている。このため、苦情が発生した柱上変圧器に対して騒音対策をとることが多い。
【０００３】
従来の柱上変圧器の騒音対策は、苦情が発生した柱上変圧器に対して遮音材を取付けるなどの受動的な対策を施したり、あるいは比較的低騒音の柱上変圧器と交換する等して行なっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、苦情が発生した柱上変圧器に対して遮音材を取付けるなどの受動的な対策では、工数がかかる上に、美観を損なう問題点がある。また、比較的低騒音の柱上変圧器と交換しても、十分な騒音対策にはならない問題点がある。これらとは別に、特公昭５５−２９３０４号公報に記載されているような能動的騒音低減法（Active Noise Control）を用いた騒音対策を用いることも考えられるが、この場合には加振器を何処にどの様に取り付けるかが問題になり、加振器の数によってはコスト高を招く問題点がある。
【０００５】
本発明の目的は、低コストで能動的騒音低減法を実施できる柱上変圧器を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、負荷等の変動により、変圧器本体の１次側または２次側の周波数、位相及び電圧が変動しても、その変動を加振器に反映させて振動させることができる柱上変圧器を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、加振器の振動周波数を電源周波数の特定の高調波に設定できる柱上変圧器を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、加振器の振動周波数を独自に適宜設定できる柱上変圧器を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、加振器を動かす電源を変圧器本体からとることができる柱上変圧器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明で改良しようとしている柱上変圧器は、筒状の容器の中に変圧器本体が収容されている構造のものである。
【００１１】
本発明では、筒状の容器の底面及び上面の少なくとも一方のほぼ中心に加振器が取付けられている。この加振器には、該加振器が取付けられている容器の面の振動に対して逆位相の振動をするように制御する制御器が接続されている。
【００１２】
このように筒状の容器の底面及び上面の少なくとも一方のほぼ中心に加振器を取付けると、最少限の数の加振器の取付けにより、能動的騒音低減法を柱上変圧器に適用して低コストで低騒音化を図ることができる。
【００１３】
この場合、制御器は変圧器本体の１次側または２次側の電圧波形を参照して振動周波数が定められる構造になっていることが好ましい。このようにすると、
負荷等の変動により変圧器本体の１次側または２次側の周波数、位相及び電圧が変動しても、その変動を加振器に反映させて振動させることができる。従って、容器に伝達される振動の周波数、位相及び振幅が変動しても、それに追従させて加振器の振動周波数、位相及び振幅を変動させて低騒音化を図ることができる。また、振動箇所の振動または柱上変圧器周辺の騒音を検出する特別なセンサを使う必要がなくなり、低コスト化をより促進させることができ、また制御の発振現象も防ぐことができる。
【００１４】
また、制御器は変圧器本体の１次側または２次側の電圧波形の高調波を振動周波数として定める構造になっていることが好ましい。このようにすると、騒音で特に問題になる高調波による振動を低減することができる。この高調波としては、一番問題になる４次高調波による振動を低減することが好ましい。
【００１５】
さらに、制御器は振動周波数を設定する発振器を備えた構造にすることもできる。このようにすると、制御器をアナログ回路で簡易に構成することができ、低コスト化，コンパクト化をより一層進めることができる。
【００１６】
また、加振器を動かす電源としては変圧器本体の２次側出力を用いることが好ましい。このようにすると、騒音対策の機器部をよりコンパクト化することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明に係る柱上変圧器における実施の形態の第１例を示したものである。
【００１８】
この柱上変圧器１は、図１に示すように、筒部２ａと、その下部と上部を閉塞する底面２ｂ及び上面２ｃとを有する円筒の如き筒状の容器２の中に図示しないが変圧器本体が収容された構造になっていて、電柱３に取付け具４で取付けられている。
【００１９】
このような柱上変圧器１の外で、容器２の底面２ｂのほぼ中心には１つの加振器５が接着剤、接着テープ、ボルト締めまたは溶接等で取付けられている。加振器５としては、例えば電磁コイル式、空圧式、モータ式または圧電素子式等よりなる加振器を用いる。この加振器５には、該加振器５が容器２の底面２ｂの振動に対して逆位相の振動をするように制御する制御器６が接続されている。この制御器６は、変圧器本体の２次側の電圧波形を参照して振動周波数が定められる構造になっている。即ち、変圧器本体の２次側の電圧が取出されるブッシング７ａ，７ｂの箇所で電圧検出器８により変圧器本体の２次側の電圧を取出して制御器６に入力するようになっている。
【００２０】
制御器６は、図２に示すように、変圧器本体の２次側の電圧の基本周波数である60Ｈｚ（または50Ｈｚ）成分を通過させるバンドパスフィルタ９と、該バンドパスフィルタ９を通過した周波数が60Ｈｚの電圧をその周波数の４次高調波である240 Ｈｚの電圧に変換する周波数調整部１０と、該周波数調整部１０から出力される240 Ｈｚの電圧の位相を最大360 °の範囲で調整する位相調整部１１と、位相調整された240 Ｈｚの電圧の振幅を調整する増幅器からなる振幅調整部１２とからなるアナログ回路で構成されている。このような構成で加振器５を動かす電源として、変圧器本体の２次側出力が用いられている。
【００２１】
次に、このような構造の柱上変圧器１による低騒音化方法について説明する。柱上変圧器１は筒状の容器２内の変圧器本体における磁気回路の構成体に生ずる磁気歪みや、漏洩磁束による電磁吸引力に基因して該変圧器本体振動を発生し、この振動が容器２に伝達されて該容器２が騒音を発している。このとき筒状の容器２の底面２ｂ及び上面２ｃは、それぞれ図３に示すようなモードで、互いに同位相で振動している。しかも、その振動から出る音が騒音の大半を占めていることが本発明者等の測定により判明した。そこで、容器２の底面２ｂに加振器５を取付け、該底面２ｂの振動に対して逆位相の振動をするように制御器６により制御した。特に本例では、騒音で特に問題になる240 Ｈｚの４次高調波による振動を低減するようにした。制御器６によるこの制御は、変圧器本体の２次側の電圧の基本周波数である60Ｈｚ成分をバンドパスフィルタ９で通過させ、該バンドパスフィルタ９を通過した周波数が60Ｈｚの電圧をその周波数の４次高調波である240 Ｈｚの電圧に周波数調整部１０で変換し、かかる状態で位相調整部１１と振幅調整部１２との可変調整により240 Ｈｚの電圧の位相と振幅を調整することにより、底面２ｂの騒音振動に対して逆位相の振動が該底面２ｂに加振器５で加えられて騒音が低下するように振動計または騒音計で測定しながら行った。
【００２２】
この場合、加振器５は容器２の底面２ｂの中央の代わりに、容器２の上面２ｃの中心に取付けて振動を止めるようにしてもよい。このように容器２の底面２ｂ，上面２ｃのいずれか一方の面の振動を止めるようにすると、反対側の面の振動を小さくすることができる。また、加振器５は容器２の底面２ｂ，上面２ｃの両方の中心に取付けることもできる。
【００２３】
仮電柱に、容量30KVA ，周波数60Ｈｚのアモルファス鉄心柱上変圧器１を取付け、この柱上変圧器１の容器２の底面２ｂの中心に加振器５を取付け、240 Ｈｚで底面２ｂの振動を打ち消すように調整をした後、騒音の低減効果の確認を行った。騒音の測定は、容器２の底面２ｂ，上面２ｃは図４（Ａ）に示すように中心から30cm離れた箇所で行い、容器２の筒部２ａは図４（Ｂ）に示すようにＡ〜Ｈの各箇所で筒部２ａの表面から30cm離れた箇所で行った。その結果、表１に示す測定結果が得られた。
【００２４】
【表１】
0003792822.tif 000002
この表１から明らかなように加振器５を設けない（なし）もの比べて、加振器５を容器２の底面２ｂの中心に設けた本発明によれば騒音の低減が図れることが確認された。
【００２５】
上記例において、負荷変動に追従しているか否かの確認のために、例えば周波数を61Ｈｚ、振幅を1.2 倍にして実験を行なった結果、騒音の低減が図られていることが確認された。
【００２６】
上記例では、制御器６は変圧器本体の２次側の電圧波形を参照して制御を行ったが、１次側の電圧波形を参照して制御を行うこともできる。
【００２７】
図５は、本発明に係る柱上変圧器における実施の形態の第２例を示したものである。
【００２８】
この柱上変圧器１では、制御器６が振動周波数を独自に設定する可変周波数発振器１３を備え、この可変周波数発振器１３の交流出力を位相調整部１１で位相調整し、振幅調整部１２で振幅調整してその出力を容器２の底面２ｂの加振器５に与え、筒状の容器２の底面２ｂの振動に対して逆位相の振動をするように該加振器５を制御するようになっている。
【００２９】
このようにすると、電圧検出器８や制御器６内のバンドパスフィルタ９等が不要になり、制御器６をアナログ回路で簡易に構成することができ、低コスト化，コンパクト化をより一層進めることができる。
【００３０】
この例においても、加振器５を容器２の上面２ｃのみ、あるいは容器２の底面２ｂと上面２ｃの双方に取付けることができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係る柱上変圧器では、筒状の容器の底面及び上面の少なくとも一方のほぼ中心に加振器を取付けているので、最少限の数の加振器の取付けにより、能動的騒音低減法を柱上変圧器に適用して低コストで低騒音化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る柱上変圧器における実施の形態の第１例を示した斜視図である。
【図２】図１に示す柱上変圧器で用いている制御器の内部構成を示すブロック図である。
【図３】柱上変圧器の筒状の容器の底面または上面の振動を示す説明図である。
【図４】（Ａ）（Ｂ）は柱上変圧器の筒状の容器の振動の測定位置を示す説明図である。
【図５】本発明に係る柱上変圧器における実施の形態の第２例を示した斜視図である。
【符号の説明】
１  柱上変圧器
２  容器
２ａ  筒部
２ｂ  底面
２ｃ  上面
３  電柱
４  取付け具
５  加振器
６  制御器
７ａ，７ｂ  ブッシング
８  電圧検出器
９  バンドパスフィルタ
１０  周波数調整部
１１  位相調整部
１２  振幅調整部
１３  可変周波数発振器
【図１】
0003792822.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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