特開 2024-4043 バランサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024004043

(43)【公開日】2024-01-16

(54)【発明の名称】バランサ

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/02 20060101AFI20240109BHJP

   H01F 30/12 20060101ALI20240109BHJP

   H01F 30/10 20060101ALI20240109BHJP

【ＦＩ】

H01F27/02 E

H01F27/02 Z

H01F30/12 G

H01F30/10 G

H01F30/10 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022103484

(22)【出願日】2022-06-28

(71)【出願人】

【識別番号】514105011

【氏名又は名称】株式会社東光高岳

(74)【代理人】

【識別番号】100107836

【弁理士】

【氏名又は名称】西 和哉

(72)【発明者】

【氏名】吉谷 彰倫

(72)【発明者】

【氏名】多賀 真弓

【テーマコード（参考）】

5E059

【Ｆターム（参考）】

5E059AA04

5E059BB02

5E059BB07

5E059CC03

5E059GG01

5E059LL01

5E059LL02

(57)【要約】

【課題】容器内の気体が膨張すると、バランサは、意図しない形で壊れてしまい、公衆災害を引き起こす可能性がある。
【解決手段】本発明の一態様に係るバランサは、中性線と複数の電圧線とを有する配電線における不平衡電流を改善する。バランサは、中性線と第１電圧線との間の電圧と、中性線と第２電圧線との間の電圧とを平衡させる電力機器を備える。バランサは、電力機器が収容される容器を備える。バランサは、容器の上部に設けられた開口部を封止する蓋を備える。バランサは、容器と蓋とが固定されるときに当接する当接部において、他の部分よりも容器内の気体が外部に漏洩しやすい特定部分を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中性線と複数の電圧線とを有する配電線における不平衡電流を改善するバランサであって、
前記中性線と第１電圧線との間の電圧と、前記中性線と第２電圧線との間の電圧とを平衡させる電力機器と、
前記電力機器が収容される容器と、
前記容器の上部に設けられた開口部を封止する蓋と、を備え、
前記容器と前記蓋とが固定されるときに当接する当接部において、他の部分よりも容器内の気体が外部に漏洩しやすい特定部分を有する、バランサ。

【請求項2】

前記当接部は、
前記開口部の縁部に沿って設けられ、
前記当接部の周方向に並んで設けられた３以上の留部を有し、
前記容器と前記蓋とは、複数の前記留部において、留金を用いて固定され、
前記特定部分は、前記周方向において隣り合う第１留部と第２留部との間の部分であり、前記周方向において隣り合う２つの前記留部の間の他の部分よりも間隔が広い、請求項１に記載のバランサ。

【請求項3】

前記電力機器は、成形絶縁物に埋め込まれ、
絶縁破壊を引き起こしたときに、前記容器内の気体が膨張して前記特定部分から外部に漏洩する、請求項１に記載のバランサ。

【請求項4】

前記電力機器と前記配電線とを接続するケーブルを備え、
前記ケーブルは、前記容器の底部に設けられた穴部を介して外部に引き出される、請求項１に記載のバランサ。

【請求項5】

前記容器の底面に設けられ、下方に延びる３以上の脚部を備える、請求項４に記載のバランサ。

【請求項6】

前記容器の底面に設けられ、下方に突出する接地用端子を備え、
前記接地用端子の長さは、前記脚部の長さよりも短い、請求項５に記載のバランサ。

【請求項7】

電柱に設けられた腕金に対して取付用金具を用いて取り付けられ、
前記特定部分に対応しない前記留金は、バランサを前記取付用金具に固定するために兼用され、
前記特定部分に対応する前記留金は、バランサと前記取付用金具とを固定するために兼用されない、請求項２に記載のバランサ。

【請求項8】

バランサに関する情報を表示する銘板を備え、
バランサと前記取付用金具とを固定するために兼用される２つの前記留金のうちの一方は、前記銘板を固定するために兼用される、請求項７に記載のバランサ。

【請求項9】

前記容器の側面に設けられ、バランサの容量を表示する表示部を備え、
前記表示部は、前記銘板が臨む方向に設けられる、請求項８に記載のバランサ。

【請求項10】

前記表示部の色は、前記容器の色とは異なる色である、請求項９に記載のバランサ。

【請求項11】

前記電力機器として変圧器を備える、請求項１に記載のバランサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バランサに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、単相三線式配電方式は、小規模店舗や一般住宅等の低圧需要家において、広く用いられている。単相三線式配電方式は、線路抵抗による電圧降下及び電力損失が１／４となり、単相二線式配電方式に比べて効率的である。更に、１００Ｖ、２００Ｖの両電圧を使用できることは、需要家側にとっても、２００Ｖ入力の比較的大容量な電気機器の普及に伴って、利便性に優れる。しかし、大多数の電気機器は、１００Ｖである。系統電流は、電気機器が単相三線式の２つの系統に数多く接続され、不特定に使用されることで、不平衡となる。不平衡状態は、平衡時に比べて効率を悪化させる。給電側における特に不平衡の著しい地域に対しては、バランサと呼ばれる特殊な変圧器が接続される。

【0003】

特許文献１に記載の技術は、バランサ、低圧配電システム及び配電システムに関する。特許文献１に記載の技術は、万が一公衆災害が発生した場合であっても、絶縁性固体によって構成され内部に鉄心及び巻線をモールドしているモールド部の破片が飛散しにくい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１５８７３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の技術は、絶縁破壊を引き起こしたときに、破片が飛散しにくいとはいえ、飛散を完全に防止できない。一方、変圧器を容器に収容したバランサは、絶縁破壊を引き起こしたときに、容器に収容された部品の飛散を完全に防止できる可能性がある。

【0006】

変圧器を容器に収容した場合、容器内の気体は、絶縁破壊が引き起こされたことに起因して膨張する。容器内の気体が膨張すると、バランサは、意図しない形で壊れてしまい、公衆災害を引き起こす可能性がある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係るバランサは、中性線と複数の電圧線とを有する配電線における不平衡電流を改善する。バランサは、中性線と第１電圧線との間の電圧と、中性線と第２電圧線との間の電圧とを平衡させる電力機器を備える。バランサは、電力機器が収容される容器を備える。バランサは、容器の上部に設けられた開口部を封止する蓋を備える。バランサは、容器と蓋とが固定されるときに当接する当接部において、他の部分よりも容器内の気体が外部に漏洩しやすい特定部分を有する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】バランサ１００の一例を示す外観斜視図である。

【図2】バランサ１００の一例を示す底面図である。

【図3】容器１２０に変圧器１１０が収容された状態の一例を示す上面図である。

【図4】容器１２０に収容された変圧器１１０が成形絶縁物１５０に埋め込まれた状態の一例を示す上面図である。

【図5】容器１２０のＶ－Ｖ断面の一例を示す断面図である。

【図6】蓋１３０の一例を示す平面図である。

【図7】バランサ１００の使用例を示す図である。

【図8】バランサ１００に関する情報を表示する一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、発明の実施形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0010】

図１は、バランサ１００の一例を示す外観斜視図である。図２は、バランサ１００の一例を示す底面図である。図３は、容器１２０に変圧器１１０が収容された状態の一例を示す上面図である。図４は、容器１２０に収容された変圧器１１０が成形絶縁物１５０に埋め込まれた状態の一例を示す上面図である。図５は、容器１２０のＶ－Ｖ断面の一例を示す断面図である。図６は、蓋１３０の一例を示す平面図である。図７は、バランサ１００の使用例を示す図である。

【0011】

本実施形態は、単相三線式の配電線ＰＬにおける不平衡電流を改善するバランサ１００について説明する。単相三線式の配電線ＰＬは、第１電圧線ＰＬ１、第２電圧線ＰＬ２及び中性線ＰＬ３を有する。単相三線式の配電線ＰＬは、中性線ＰＬ３と、第１電圧線ＰＬ１又は第２電圧線ＰＬ２とを利用すれば、１００ボルトが利用できる。単相三線式の配電線ＰＬは、第１電圧線ＰＬ１と第２電圧線ＰＬ２とを利用すれば、２００ボルトが利用できる。

【0012】

バランサ１００は、変圧器１１０、容器１２０及び蓋１３０を備える。

【0013】

変圧器１１０は、中性線ＰＬ３と第１電圧線ＰＬ１との間の電圧と、中性線ＰＬ３と第２電圧線ＰＬ２との間の電圧とを平衡させる機器である。変圧器１１０は、図示しない、鉄心、及び２つの巻線を備える。鉄心は、例えば、リングコアである。２つの巻線の巻数比は、１：１である。変圧器１１０は、変圧器１１０と配電線ＰＬとを接続する３本のケーブルに接続される。第１ケーブル１４１は、変圧器１１０における一方の巻線の端点に接続される。第２ケーブル１４２は、変圧器１１０における他方の巻線の端点に接続される。第３ケーブル１４３は、変圧器１１０における中性点に接続される。変圧器１１０は、電力機器の一例である。

【0014】

容器１２０は、変圧器１１０を収容する部品である。容器１２０は、上部に開口部１２１を有する。容器１２０は、底部に３つの穴部１２２を有する。変圧器１１０は、開口部１２１を介して容器１２０に収容される。変圧器１１０に接続された３本のケーブルは、それぞれ個別の穴部１２２を介して外部に引き出される。

【0015】

変圧器１１０は、成形絶縁物１５０に埋め込まれる。成形絶縁物１５０は、主として変圧器１１０を冷却するために設けられ、変圧器１１０を固定して絶縁する効果も有する。充填樹脂により冷却効果を得ること自体は、周知の技術である。成形絶縁物１５０は、例えば、高分子物質のエポキシ樹脂系を硬化させてモールド状とした絶縁物である。成形絶縁物１５０を形成するためのエポキシ樹脂は、開口部１２１を介して容器１２０に充填される。

【0016】

容器１２０は、底面から下方に延びる３つの脚部１２３を備える。容器１２０は、脚部１２３を備えることにより、地面に置かれたときに底面が地面から浮いた状態になる。バランサ１００は、地面に置かれたときに容器１２０の底面が地面から浮くため、ケーブルを傷つけることなく保管できる。

【0017】

容器１２０は、底面から下方に突出する接地用端子１２４を備える。接地用端子１２４の長さは、脚部１２３の長さよりも短い。接地用端子１２４は、容器１２０が地面に置かれたときに地面に接することがないため、バランサ１００を製作する工程において破損を防止できる。

【0018】

容器１２０は、開口部１２１の縁部１２５に沿って設けられ、平面視において縁部１２５の外周に突出する第１フランジ１２６を備える。蓋１３０は、容器１２０の開口部１２１を封止する部品である。蓋１３０は、平面視において外周部に第２フランジ１３１を備える。第１フランジ１２６と第２フランジ１３１とは、容器１２０と蓋１３０とが固定されるときに当接する。第１フランジ１２６及び第２フランジ１３１は、当接部の一例である。

【0019】

第１フランジ１２６は、第１ボルト穴ＢＨ１、第２ボルト穴ＢＨ２、第３ボルト穴ＢＨ３、第４ボルト穴ＢＨ４、第５ボルト穴ＢＨ５及び第６ボルト穴ＢＨ６を有する。６つのボルト穴は、第１フランジ１２６の周方向に並んで設けられる。同様に、第２フランジ１３１は、第１ボルト穴ＢＨ１、第２ボルト穴ＢＨ２、第３ボルト穴ＢＨ３、第４ボルト穴ＢＨ４、第５ボルト穴ＢＨ５及び第６ボルト穴ＢＨ６を有する。第２フランジ１３１におけるボルト穴は、容器１２０と蓋１３０とが固定されるときに、平面視において、第１フランジ１２６におけるボルト穴と重なる位置に設けられる。第１フランジ１２６及び第２フランジ１３１におけるボルト穴は、留部の一例である。

【0020】

容器１２０と蓋１３０とは、第１フランジ１２６及び第２フランジ１３１における６つのボルト穴を介して、ボルト及びナットを用いて固定される。第１ボルトＢ１は、第１フランジ１２６及び第２フランジ１３１における第１ボルト穴ＢＨ１に挿入され、第１ナットＮ１と共に、第１フランジ１２６と第２フランジ１３１とを締め付ける。第２ボルトＢ２は、第１フランジ１２６及び第２フランジ１３１における第２ボルト穴ＢＨ２に挿入され、第２ナットＮ２と共に、第１フランジ１２６と第２フランジ１３１とを締め付ける。第３ボルトＢ３は、第１フランジ１２６及び第２フランジ１３１における第３ボルト穴ＢＨ３に挿入され、第３ナットＮ３と共に、第１フランジ１２６と第２フランジ１３１とを締め付ける。第４ボルトＢ４は、第１フランジ１２６及び第２フランジ１３１における第４ボルト穴ＢＨ４に挿入され、第４ナットＮ４と共に、第１フランジ１２６と第２フランジ１３１とを締め付ける。第５ボルトＢ５は、第１フランジ１２６及び第２フランジ１３１における第５ボルト穴ＢＨ５に挿入され、第５ナットＮ５と共に、第１フランジ１２６と第２フランジ１３１とを締め付ける。第６ボルトＢ６は、第１フランジ１２６及び第２フランジ１３１における第６ボルト穴ＢＨ６に挿入され、第６ナットＮ６と共に、第１フランジ１２６と第２フランジ１３１とを締め付ける。ボルト及びナットは、留金の一例である。

【0021】

第１ボルト穴ＢＨ１と第２ボルト穴ＢＨ２との間隔、及び第４ボルト穴ＢＨ４と第５ボルト穴ＢＨ５との間隔は、第２ボルト穴ＢＨ２と第３ボルト穴ＢＨ３との間隔よりも広い。同様に、第１ボルト穴ＢＨ１と第２ボルト穴ＢＨ２との間隔、及び第４ボルト穴ＢＨ４と第５ボルト穴ＢＨ５との間隔は、第３ボルト穴ＢＨ３と第４ボルト穴ＢＨ４との間隔よりも広い。同様に、第１ボルト穴ＢＨ１と第２ボルト穴ＢＨ２との間隔、及び第４ボルト穴ＢＨ４と第５ボルト穴ＢＨ５との間隔は、第５ボルト穴ＢＨ５と第６ボルト穴ＢＨ６との間隔よりも広い。同様に、第１ボルト穴ＢＨ１と第２ボルト穴ＢＨ２との間隔、及び第４ボルト穴ＢＨ４と第５ボルト穴ＢＨ５との間隔は、第６ボルト穴ＢＨ６と第１ボルト穴ＢＨ１との間隔よりも広い。第１ボルト穴ＢＨ１は、第１留部の一例である。第２ボルト穴ＢＨ２は、第２留部の一例である。第１ボルト穴ＢＨ１と第２ボルト穴ＢＨ２との間の部分は、特定部分の一例である。第４ボルト穴ＢＨ４と第５ボルト穴ＢＨ５との間の部分は、特定部分の一例である。第２ボルト穴ＢＨ２と第３ボルト穴ＢＨ３との間の部分は、他の部分の一例である。第３ボルト穴ＢＨ３と第４ボルト穴ＢＨ４との間の部分は、他の部分の一例である。第５ボルト穴ＢＨ５と第６ボルト穴ＢＨ６との間の部分は、他の部分の一例である。第６ボルト穴ＢＨ６と第１ボルト穴ＢＨ１との間の部分は、他の部分の一例である。

【0022】

仮に、第１フランジ１２６及び第２フランジ１３１におけるボルト穴が等間隔である場合、絶縁破壊を引き起こして容器内の気体が膨張すると、蓋１３０は、意図しない形で容器１２０から外れてしまう可能性がある。一方、本実施形態では、第１ボルト穴ＢＨ１と第２ボルト穴ＢＨ２との間隔、及び第４ボルト穴ＢＨ４と第５ボルト穴ＢＨ５との間の特定部分は、周方向において隣り合う２つのボルト穴の間の他の部分よりも間隔が広い。膨張した容器内の気体は、特定部分から外部に漏洩しやすい。バランサ１００は、膨張した容器内の気体が外部に漏洩することに起因して特定部分におけるボルト及びナットによる締め付けが緩んでも、他のボルト及びナットによる締め付けに影響しない。したがって、蓋１３０は、意図しない形で容器１２０から外れない。

【0023】

バランサ１００は、電柱に設けられた腕金ＷＦに対して取付用金具ＭＢを用いて取り付けられる。取付用金具ＭＢは、ハンガーＭＢ１及びハンガー座ＭＢ２を備える。ハンガーＭＢ１は、２つのボルト穴を有する。ハンガー座ＭＢ２は、４つのボルト穴を有する。取付用金具ＭＢは、ハンガーＭＢ１及びハンガー座ＭＢ２における２つのボルト穴を介して、ハンガーボルトＨＢ及びハンガーナットＨＮを用いて、腕金ＷＦに固定される。

【0024】

バランサ１００は、特定部分に対応しない第３ボルトＢ３及び第６ボルトＢ６を用いてハンガー座ＭＢ２に固定される。第３ボルトＢ３は、ハンガー座ＭＢ２のボルト穴に挿入された後、スペーサＳ１を介して、第１フランジ１２６及び第２フランジ１３１における第３ボルト穴ＢＨ３に挿入される。第６ボルトＢ６は、ハンガー座ＭＢ２のボルト穴に挿入された後、スペーサＳ１を介して、第１フランジ１２６及び第２フランジ１３１における第６ボルト穴ＢＨ６に挿入される。即ち、特定部分に対応しない第３ボルトＢ３及び第６ボルトＢ６は、バランサ１００をハンガー座ＭＢ２に固定するために兼用される。一方、特定部分に対応する第１ボルトＢ１、第２ボルトＢ２、第４ボルトＢ４及び第５ボルトＢ５は、バランサ１００とハンガー座ＭＢ２とを固定するために兼用されない。したがって、バランサ１００は、膨張した容器内の気体が外部に漏洩することに起因して特定部分におけるボルト及びナットによる締め付けが緩んでも、取付用金具ＭＢから外れない。

【0025】

図８は、バランサ１００に関する情報を表示する一例を示す図である。バランサ１００は、銘板１６０及び表示部１２７を備える。

【0026】

銘板１６０は、バランサ１００に関する情報を彫り込んだ金属等の板である。銘板１６０は、バランサ１００に関する情報が彫り込まれた第１板面と、第１板面に対して直交する第２板面とを有する。第２板面は、ボルト穴を有する。銘板１６０は、バランサ１００と取付用金具ＭＢとを固定するために兼用される第６ボルトＢ６を用いて固定される。第６ボルトＢ６は、銘板１６０のボルト穴に挿入された後、ハンガー座ＭＢ２のボルト穴に挿入される。したがって、銘板１６０は、膨張した容器内の気体が外部に漏洩することに起因して特定部分におけるボルト及びナットによる締め付けが緩んでも外れない。

【0027】

表示部１２７は、バランサ１００の容量を表示する、容器１２０の側面における塗装部分である。表示部１２７は、銘板１６０が臨む方向に設けられる。銘板１６０と表示部１２７とが側面における同じ方向から視認できるため、作業者は、バランサ１００の点検等を行うときに、銘板１６０と表示部１２７とを同時に確認できる。

【0028】

容器１２０の色は、灰色である。一方、表示部１２７の色は、赤色である。容器１２０の色と表示部１２７の色とが異なるため、作業者は、バランサ１００の点検等を行うときに、表示部１２７を頼りにして、銘板１６０の位置を容易に特定できる。灰色は、容器１２０の色の一例である。赤色は、表示部１２７の色の一例である。

【0029】

以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0030】

上記実施形態におけるバランサ１００は、単相三線式の配電線ＰＬにおける不平衡電流を改善する。バランサ１００は、中性線ＰＬ３と複数の電圧線とを有する配電線ＰＬにおける不平衡電流を改善する装置であればよく、単相三線式の配電線ＰＬに適用する用途に限らない。バランサ１００は、三相三線式の配電線ＰＬに適用可能である。バランサ１００は、三相四線式の配電線ＰＬに適用可能である。

【0031】

上記実施形態におけるバランサ１００は、変圧器１１０を備える。バランサ１００は、中性線ＰＬ３と第１電圧線ＰＬ１との間の電圧と、中性線ＰＬ３と第２電圧線ＰＬ２との間の電圧とを平衡させる電力機器を備えていればよく、変圧器１１０を備える構成に限らない。バランサ１００は、例えば、電力機器としてコンバータを備えてよい。

【0032】

上記実施形態におけるバランサ１００は、平面視において開口部１２１の縁部１２５の外側に第１フランジ１２６を備える。バランサ１００は、容器１２０と蓋１３０とが固定されるときに当接する当接部を備えていればよく、平面視において開口部１２１の縁部１２５の外側に第１フランジ１２６を備える構成に限らない。バランサ１００は、例えば、平面視において開口部１２１の縁部１２５の内側にフランジを備えてよい。

【0033】

上記実施形態における容器１２０は、底部に３つの穴部１２２を有する。容器１２０は、変圧器１１０に接続されたケーブルを外部に引き出せる穴部１２２を有していればよく、３つの穴部１２２を有する構成に限らない。容器１２０は、例えば、第１ケーブル１４１及び第２ケーブル１４２をまとめて外部に引き出す穴部１２２と、第３ケーブル１４３を外部に引き出す穴部１２２との２つの穴部１２２を有する構成としてよい。容器１２０は、例えば、第１ケーブル１４１、第２ケーブル１４２、及び第３ケーブル１４３をまとめて外部に引き出す１つの穴部１２２を有する構成としてよい。

【0034】

上記実施形態における容器１２０は、３つの脚部１２３を備える。容器１２０は、地面に置かれたときに底面を地面から浮かせる脚部１２３を備えていればよく、３つの脚部１２３を備える構成に限らない。容器１２０は、例えば、４つ以上の脚部１２３を備えてよい。

【符号の説明】

【0035】

１００ バランサ
１１０ 変圧器
１２０ 容器
１２１ 開口部
１２２ 穴部
１２３ 脚部
１２４ 接地用端子
１２５ 縁部
１２６ 第１フランジ
１２７ 表示部
１３０ 蓋
１３１ 第２フランジ
１４１ 第１ケーブル
１４２ 第２ケーブル
１４３ 第３ケーブル
１５０ 成形絶縁物
１６０ 銘板
Ｂ１ 第１ボルト
Ｂ２ 第２ボルト
Ｂ３ 第３ボルト
Ｂ４ 第４ボルト
Ｂ５ 第５ボルト
Ｂ６ 第６ボルト
ＢＨ１ 第１ボルト穴
ＢＨ２ 第２ボルト穴
ＢＨ３ 第３ボルト穴
ＢＨ４ 第４ボルト穴
ＢＨ５ 第５ボルト穴
ＢＨ６ 第６ボルト穴
ＨＢ ハンガーボルト
ＨＮ ハンガーナット
ＭＢ 取付用金具
ＭＢ１ ハンガー
ＭＢ２ ハンガー座
Ｎ１ 第１ナット
Ｎ２ 第２ナット
Ｎ３ 第３ナット
Ｎ４ 第４ナット
Ｎ５ 第５ナット
Ｎ６ 第６ナット
ＰＬ 配電線
ＰＬ１ 第１電圧線
ＰＬ２ 第２電圧線
ＰＬ３ 中性線
Ｓ１ スペーサ
ＷＦ 腕金

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】