JP2015213381A - 三相切替装置および三相切替システム - Google Patents
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Abstract
Description
まず、本発明の関連技術およびその関連技術における課題などについて説明する。
<装置構成>
図2は、実施の形態1に従う三相切替装置200の構成を示す概略図である。
図3を参照しながら、制御部40の具体的な制御方式について説明する。
上記では、三相切替装置200の低圧側に機器50,51,52が接続されている構成について説明したが、当該構成に限られない。たとえば、機器50,51が三相切替装置200の低圧側に接続され、機器52は接続されていない構成であってもよい。この場合、機器50,51について接続相の切り替えが行われる。また、機器50が三相切替装置200の低圧側に接続され、機器51,52は接続されていない構成であってもよい。この場合、機器50について接続相の切り替えが行われる。すなわち、三相切替装置200の低圧側に機器50,51,52のうちの1以上の機器が接続されていればよい。
実施の形態1に従う三相切替装置200を利用すると、無停電で三相配電線の負荷電流の不平衡を解消、または抑制することが可能となる。
図6(a)および図6(b)は、それぞれ図1(a)および図1(b)に三相切替装置200x,200yを設けた概略図である。三相切替装置200x,200yは、実施の形態1に従う三相切替装置200と同じ構成および機能を有する。
実施の形態1では、機器50、機器51、および機器52の接続相のパターンは、それぞれBC相、AB相、CA相のパターンと、それぞれAB相、CA相、BC相のパターンとの2通りであった。実施の形態2では、当該2通りのパターンを含む6通りのパターンの接続相を実現することが可能な三相切替装置の構成について説明する。
図7は、実施の形態2に従う三相切替装置202の構成を示す概略図である。なお、三相切替装置202の構成のうち、実施の形態1に従う三相切替装置200の構成と同じ構成についてはその詳細な説明は繰り返さない。
実施の形態1に従う切替部20には三相配電線1の3相のうちの2相が接続されていたが、実施の形態2に従う切替部22には3相すべてが接続されている。具体的には、第1の開閉器61はA相に接続され、第2の開閉器62はB相に接続され、第3の開閉器63はC相に接続されている。そのため、制御部42の制御方式は、制御部40の制御方式とは若干異なる。
実施の形態2においても、実施の形態1と同様に、三相切替装置202の低圧側に機器50,51,52が接続されている構成に限られない。具体的には、三相切替装置202の低圧側に機器50,51,52のうちの1以上の機器が接続されていればよい。
実施の形態2によると、機器50〜52の接続相をある特定の相だけではなく、任意の相に無停電で切り替えることができる。そのため、実施の形態2に従う三相切替装置を用いることで、実施の形態1の利点に加えて、三相不平衡状態をより精度よく抑制または解消することができる。
<装置構成>
図8は、実施の形態3に従う三相切替装置203の構成を示す概略図である。なお、三相切替装置203の構成のうち、実施の形態1に従う三相切替装置200の構成と同じ構成についてはその詳細な説明は繰り返さない。
図9を参照しながら、制御部43の具体的な制御方式について説明する。なお、制御部43は、第1のスイッチ31、第2のスイッチ32および第3のスイッチ34をオンオフ制御する場合には、図4で説明したようなオーバーラップ時間を設ける。
実施の形態3においても、実施の形態1と同様に、三相切替装置203の低圧側に機器50,51,52が接続されている構成に限られない。具体的には、三相切替装置203の低圧側に機器50,51,52のうちの1以上の機器が接続されていればよい。
実施の形態3によると、抵抗の小さいスイッチを介して各機器に電力を供給することができる。そのため、実施の形態3に従う三相切替装置を用いることで、実施の形態1の利点に加えて、電力損失を小さくすることができる。
実施の形態4では、実施の形態1〜3に従う三相切替装置を利用した三相切替システムについて説明する。
実施の形態4では、監視装置が複数の三相切替装置のうちどの三相切替装置を切り替え対象とし、またどの相に切り替えれば三相不平衡を抑制または解消することができるのかを判断することができる。そのため、三相配電線の各2相(AB相、BC相、CA相)に接続される機器の負荷量が変動しても、迅速にかつ適切に三相不平衡状態を解消することが可能となる。
実施の形態5では、実施の形態4に従う三相切替システムの変形例について説明する。図12は、実施の形態5に従う三相切替システムの全体概要を示す図である。実施の形態5に従う三相切替システム1100は、実施の形態4に従う三相切替システム1000における三相配電線1が、三相配電線1の区分開閉器などにより複数の区分に分割されている構成である。そのため、三相切替システム1100の構成のうち、三相切替システム1000と同じ構成についてはその詳細な説明は繰り返さない。
実施の形態5によると、実施の形態4の利点に加えて、各相の偏りを区分単位で把握することができるため、電流系統の異常時において別ルートから電力を融通するときに、区分単位で電力の融通可否を判断できる。また、区分ごとに三相不平衡を抑制でき、より細かい地域別に各相の偏りを抑制することができる。
図13は、実施の形態6に従う三相切替システム1200の構成を示す概略図である。
実施の形態6においても、実施の形態1と同様に、三相切替装置301,302の低圧側に機器50,51,52が接続されている構成に限られない。具体的には、三相切替装置301,302の低圧側に機器50,51,52のうちの1以上の機器が接続されていればよい。
実施の形態6によると、第1の三相配電線に接続されている機器により三相不平衡が発生している場合に、異なる系統の三相配電線に機器を接続し直すことにより第1の三相配電線の三相不平衡を解消または抑制することができる。
[実施の形態7]
上述した実施の形態1〜3では、三相切替装置が3つの切替部を含む構成について説明したが、実施の形態7では三相切替装置が2つの切替部を含む構成について説明する。
図14は、実施の形態7に従う三相切替装置204の構成を示す概略図である。
実施の形態7によると、無停電で三相配電線の負荷電流の不平衡を解消、または抑制することができるとともに、三相切替装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
上述した実施の形態7では、三相切替装置が2つの切替部を含む構成について説明したが、実施の形態8では三相切替装置が1つの切替部を含む構成について説明する。
図15は、実施の形態8に従う三相切替装置205の構成を示す概略図である。
実施の形態8によると、無停電で三相配電線の負荷電流の不平衡を解消、または抑制することができるとともに、実施の形態7と比較して三相切替装置の小型化、低コスト化をより促進することができる。
上述の実施の形態として例示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。
Claims (13)
- 1以上の機器が低圧側に接続されるとともに三相配電線が高圧側に接続されており、前記1以上の機器が接続される前記三相配電線の相を切り替える三相切替装置であって、
前記三相配電線の3相のうちの2相にそれぞれ接続され、前記接続されている2相の組み合わせが互いに異なる複数の切替部と、
前記複数の切替部を制御する制御部とを備え、
前記複数の切替部の各々は、
高圧側に前記2相のうちの一方の相が接続された第1の開閉器と、
前記2相のうちの他方の相と、前記第1の開閉器における低圧側との間に接続された第2の開閉器とを含み、
前記複数の切替部のそれぞれに対応する複数の前記第1の開閉器は、互いに異なる相に接続されており、
前記複数の切替部のそれぞれに対応する複数の前記第2の開閉器は、互いに異なる相に接続されており、
前記第1および第2の開閉器の各々は、
前記2相のうち対応する相に直列接続される第1のスイッチと、
前記第1のスイッチに並列接続される、第2のスイッチおよび電流制限素子の直列体とを有し、
前記制御部は、前記第1および第2の開閉器の各々における前記第1および第2のスイッチの開閉を制御することにより、前記1以上の機器が接続される相を切り替える、三相切替装置。 - 前記第1の開閉器が接続された相に前記1以上の機器が接続されている場合には、
前記制御部は、
前記第2の開閉器における前記第2のスイッチを閉じた後、前記第1の開閉器における前記第1のスイッチを開放し、
前記第2の開閉器における前記第1のスイッチを閉じた後、前記第2の開閉器における前記第2のスイッチを開放して、
前記1以上の機器が接続される相を、前記第1の開閉器が接続された相から前記第2の開閉器が接続された相に切り替える、請求項1に記載の三相切替装置。 - 前記第2の開閉器が接続された相に前記1以上の機器が接続されている場合には、
前記制御部は、
前記第1の開閉器における前記第2のスイッチを閉じた後、前記第2の開閉器における前記第1のスイッチを開放し、
前記第1の開閉器における前記第1のスイッチを閉じた後、前記第1の開閉器における前記第2のスイッチを開放して、
前記1以上の機器が接続される相を、前記第2の開閉器が接続された相から前記第1の開閉器が接続された相に切り替える、請求項1に記載の三相切替装置。 - 前記第1および第2の開閉器の各々は、前記第1のスイッチおよび前記直列体に並列接続される、前記第1および第2のスイッチよりも抵抗が小さい第3のスイッチをさらに有し、
前記制御部は、前記第1および第2の開閉器の各々における前記第1、第2および第3のスイッチの開閉を制御することにより、前記1以上の機器が接続される相を切り替える、請求項1に記載の三相切替装置。 - 前記第1の開閉器における前記第3のスイッチを介して、前記第1の開閉器が接続された相に前記1以上の機器が接続されている場合には、
前記制御部は、
前記第1の開閉器における前記第1のスイッチを閉じた後、前記第1の開閉器における前記第3のスイッチを開放し、
前記第2の開閉器における前記第2のスイッチを閉じた後、前記第1の開閉器における前記第1のスイッチを開放し、
前記第2の開閉器における前記第1のスイッチを閉じた後、前記第2の開閉器における前記第2のスイッチを開放し、
前記第2の開閉器における前記第3のスイッチを閉じた後、前記第2の開閉器における前記第1のスイッチを開放して、
前記1以上の機器が接続される相を、前記第1の開閉器が接続された相から前記第2の開閉器が接続された相に切り替える、請求項4に記載の三相切替装置。 - 前記第2の開閉器における前記第3のスイッチを介して、前記第2の開閉器が接続された相に前記1以上の機器が接続されている場合、
前記制御部は、
前記第2の開閉器における前記第1のスイッチを閉じた後、前記第2の開閉器における前記第3のスイッチを開放し、
前記第1の開閉器における前記第2のスイッチを閉じた後、前記第2の開閉器における前記第1のスイッチを開放し、
前記第1の開閉器における前記第1のスイッチを閉じた後、前記第1の開閉器における前記第2のスイッチを開放し、
前記第1の開閉器における前記第3のスイッチを閉じた後、前記第1の開閉器における前記第1のスイッチを開放して、
前記1以上の機器が接続される相を、前記第2の開閉器が接続された相から前記第1の開閉器が接続された相に切り替える、請求項4に記載の三相切替装置。 - 1以上の機器が低圧側に接続されるとともに三相配電線が高圧側に接続されており、前記1以上の機器が接続される前記三相配電線の相を切り替える三相切替装置であって、
前記三相配電線の3相に接続される複数の切替部と、
前記複数の切替部を制御する制御部とを備え、
前記複数の切替部の各々は、
高圧側に前記3相のうちの第1の相が接続された第1の開閉器と、
前記3相のうちの第2の相と、前記第1の開閉器における低圧側との間に接続された第2の開閉器と、
前記3相のうちの第3の相と、前記第1の開閉器における低圧側との間に接続された第3の開閉器とを含み、
前記第1、第2および第3の開閉器の各々は、
前記3相のうち対応する相に直列接続される第1のスイッチと、
前記第1のスイッチに並列接続される、第2のスイッチおよび電流制限素子の直列体とを有し、
前記制御部は、前記第1、第2および第3の開閉器の各々における前記第1および第2のスイッチの開閉を制御することにより、前記1以上の機器が接続される相を切り替える、三相切替装置。 - 三相配電線の各相の電流、電圧または電力を検出する第1の検出器と、
複数の機器と前記三相配電線との間に接続される複数の三相切替装置と、
前記複数の三相切替装置の各々について、当該三相切替装置の低圧側および高圧側のいずれか一方の電流、電圧または電力を検出する第2の検出器と、
前記複数の三相切替装置を制御する監視装置とを備え、
前記複数の三相切替装置の各々は、低圧側に前記複数の機器のうちの1以上の機器が接続されるとともに高圧側に三相配電線が接続されており、前記1以上の機器が接続される前記三相配電線の相を切り替え可能に構成されており、
前記監視装置は、前記第1の検出器の検出結果と、前記複数の三相切替装置のそれぞれに対応する前記第2の検出器の検出結果とに基づいて、前記複数の三相切替装置の中から切替対象となる三相切替装置を選択し、当該選択された三相切替装置に対して切替先の相を指示し、
前記三相切替装置は、
前記三相配電線の3相のうちの2相にそれぞれ接続され、前記接続されている2相の組み合わせが互いに異なる複数の切替部と、
前記複数の切替部を制御する制御部とを備え、
前記複数の切替部の各々は、
高圧側に前記2相のうちの一方の相が接続された第1の開閉器と、
前記2相のうちの他方の相と、前記第1の開閉器における低圧側との間に接続された第2の開閉器とを含み、
前記複数の切替部のそれぞれに対応する複数の前記第1の開閉器は、互いに異なる相に接続されており、
前記複数の切替部のそれぞれに対応する複数の前記第2の開閉器は、互いに異なる相に接続されており、
前記第1および第2の開閉器の各々は、
前記2相のうち対応する相に直列接続される第1のスイッチと、
前記第1のスイッチに並列接続される、第2のスイッチおよび電流制限素子の直列体とを有し、
前記制御部は、前記監視装置から指示された切替先の相に基づいて、前記第1および第2の開閉器の各々における前記第1および第2のスイッチの開閉を制御することにより、前記1以上の機器が接続される相を切り替える、三相切替システム。 - 前記三相配電線は、複数の区分を有し、
前記複数の区分の各々に、前記第1の検出器が設けられ、
前記監視装置は、各々の前記第1の検出器の検出結果と前記第2の検出器の検出結果とに基づいて、前記複数の区分の各々について、前記切替対象となる三相切替装置を選択し、当該選択された三相切替装置に対して切替先の相を指示する、請求項8に記載の三相切替システム。 - 前記監視装置は、通信ネットワークを介して前記第1および第2の検出器の検出結果を受信し、前記通信ネットワークを介して切替先の相を示す情報を前記三相切替装置に送信する、請求項8または請求項9に記載の三相切替システム。
- 1以上の機器が低圧側に接続されるとともに第1の三相配電線が高圧側に接続される第1の三相切替部と、
前記1以上の機器が低圧側に接続されるとともに第2の三相配電線が高圧側に接続される第2の三相切替部と、
前記第1および第2の三相切替部を制御する制御手段とを備え、
前記第1の三相切替部は、前記第1の三相配電線の3相のうちの互いに異なる相にそれぞれ接続される複数の第1の開閉器を含み、
前記第2の三相切替部は、前記第2の三相配電線の3相のうちの互いに異なる相にそれぞれ接続され、前記複数の第1の開閉器のそれぞれに対応する複数の第2の開閉器を含み、
前記第2の開閉器の低圧側は、対応する前記第1の開閉器における低圧側に接続され、
前記第1の開閉器が接続される前記第1の三相配電線の相と、前記第2の開閉器が接続される前記第2の三相配電線の相とは互いに異なり、
前記第1および第2の開閉器の各々は、
対応する相に直列接続される第1のスイッチと、
前記第1のスイッチに並列接続される、第2のスイッチおよび電流制限素子の直列体とを有し、
前記制御手段は、前記第1および第2の開閉器の各々における前記第1および第2のスイッチの開閉を制御することにより、前記1以上の機器が接続される相を切り替える、三相切替システム。 - 機器と三相配電線との間に接続される三相切替装置であって、
前記三相配電線の3相のうちの2相にそれぞれ接続され、前記接続されている2相の組み合わせが互いに異なる第1の切替部および第2の切替部と、
前記第1および第2の切替部を制御する制御部とを備え、
前記第1および第2の切替部の各々は、
前記2相のうちの一方の相と、前記機器との間に接続された第1の開閉器と、
前記2相のうちの他方の相と、前記第1の開閉器における前記機器側との間に接続された第2の開閉器とを含み、
前記第1および第2の切替部のそれぞれに対応する2つの前記第1の開閉器は、互いに異なる相に接続されており、
前記第1および第2の切替部のそれぞれに対応する2つの前記第2の開閉器は、互いに異なる相に接続されており、
前記第1および第2の開閉器の各々は、
前記2相のうち対応する相に直列接続される第1のスイッチと、
前記第1のスイッチに並列接続される、第2のスイッチおよび電流制限素子の直列体とを有し、
前記制御部は、前記第1および第2の開閉器の各々における前記第1および第2のスイッチの開閉を制御することにより、前記機器が接続される相を切り替える、三相切替装置。 - 機器と三相配電線との間に接続される三相切替装置であって、
前記三相配電線の3相のうち、前記機器が接続されている1相以外の残りの2相にそれぞれ接続された切替部と、
前記切替部を制御する制御部とを備え、
前記切替部は、
前記2相のうちの一方の相と、前記機器との間に接続された第1の開閉器と、
前記2相のうちの他方の相と、前記第1の開閉器における前記機器側との間に接続された第2の開閉器とを含み、
前記第1および第2の開閉器の各々は、
前記2相のうち対応する相に直列接続される第1のスイッチと、
前記第1のスイッチに並列接続される、第2のスイッチおよび電流制限素子の直列体とを有し、
前記制御部は、前記第1および第2の開閉器の各々における前記第1および第2のスイッチの開閉を制御することにより、前記機器が接続される相を切り替える、三相切替装置。
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