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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-02-06
(45)【発行日】2023-02-14
(54)【発明の名称】受電設備
(51)【国際特許分類】
   H02J 3/32 20060101AFI20230207BHJP
   H02J 7/34 20060101ALI20230207BHJP
【FI】
H02J3/32
H02J7/34 J
【請求項の数】 3
(21)【出願番号】P 2018187285
(22)【出願日】2018-10-02
(65)【公開番号】P2020058140
(43)【公開日】2020-04-09
【審査請求日】2021-09-13
(73)【特許権者】
【識別番号】000000549
【氏名又は名称】株式会社大林組
(73)【特許権者】
【識別番号】000102636
【氏名又は名称】エナジーサポート株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】定師 儀光
(72)【発明者】
【氏名】豊田 靖臣
【審査官】下林 義明
(56)【参考文献】
【文献】特開2017-108563(JP,A)
【文献】特開2012-152039(JP,A)
【文献】登録実用新案第3219348(JP,U)
【文献】特開2017-017779(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02J 3/00 - 5/00
H02J 7/00 - 7/12
H02J 7/34 - 7/36
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の電力の供給を受ける受電設備であって、
供給された電力を蓄えて、所定の電力よりも大きい電力を出力する蓄電池を備え
前記蓄電池は、単相交流の電灯用電力を50kWと、三相交流の動力用電力を100kWとを同時に出力す
受電設備。
【請求項2】
前記所定の電力は、50kW以上の高圧電力である
請求項1に記載の受電設備。
【請求項3】
前記所定の電力は、50kW未満の低圧電力である
請求項1に記載の受電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、受電設備に関する。
【背景技術】
【0002】
建設工事現場等では、タワークレーンやエレベータ等の機械設備を使用するため、余裕を持って50kW以上の高圧電力の供給を受電設備によって受けている(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】実開平1-154617号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
建設工事現場等では、機械設備を運転するために例えば100kWの高圧電力の供給を受けながら、機械設備が待機(停止)しているときの使用電力が100kW未満の高圧電力である現場が存在する。このような場合、電力会社との電気料金の契約は、100kWの高圧電力での契約となる。そして、契約上の電気料金は、実際の使用電力に対して高額なものとなっている。このため、低い電力で契約し、必要なときに契約電力よりも大きい電力を供給することのできる受電設備が求められている。
【0005】
また、建設工事現場等では、機械設備を運転するために例えば50kW以上の高圧電力の供給を受けながら、実際には使用電力が50kW未満の低圧電力である現場も存在する。50kW以上の高圧電力が供給される受電設備では、電気事業法で定められている保安点検を行う必要がある。このため、50kW以上の高圧電力ではなく、50kW未満の低圧電力の供給を受けつつ、50kW以上の電力を供給することのできる受電設備が求められている。なお、配電線から電力を供給される場合に限らず、発電機等の他の設備から電力を供給される場合においても同様の課題がある。
【0006】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、所定の電力の供給を受けつつ、所定の電力よりも大きい電力を供給することのできる受電設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決する受電設備は、所定の電力の供給を受ける受電設備であって、供給された電力を蓄えて、所定の電力よりも大きい電力を出力する蓄電池を備える。
上記構成によれば、蓄電池が蓄えた電力を出力することで受電設備が所定の電力よりも大きい電力を供給することができる。よって、所定の電力の供給を受けつつ、所定の電力よりも大きい電力を供給することができる。
【0008】
上記受電設備は、前記所定の電力は、50kW以上の高圧電力であることが好ましい。
上記構成によれば、50kW以上の高圧電力の供給を受けつつ、供給された高圧電力よりも大きい電力を供給することができる。なお、契約電力が50kW以上である電力を「高圧電力」という。
【0009】
上記受電設備は、前記所定の電力は、50kW未満の低圧電力であることが好ましい。
上記構成によれば、50kW未満の低圧電力の供給を受けつつ、供給された低圧電力よりも大きい電力を供給することができる。なお、契約電力が50kW未満である電力を「低圧電力」という。
【0010】
上記受電設備について、前記蓄電池は、単相交流の電灯用電力を50kWと、三相交流の動力用電力を100kWとを同時に出力することが好ましい。
上記構成によれば、受電設備が電灯用電力と動力用電力とを同時に出力することができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、所定の電力の供給を受けつつ、所定の電力よりも大きい電力を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】受電設備を備える配電線路の第1の実施形態の概略構成を示すブロック図。
図2】受電設備を備える配電線路の第2の実施形態の概略構成を示すブロック図。
図3】受電設備を備える配電線路の第3の実施形態の概略構成を示すブロック図。
図4】受電設備を備える配電線路の第4の実施形態の概略構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
(第1の実施形態)
以下、図1を参照して、受電設備を備える配電線路の第1の実施形態について説明する。
【0014】
図1に示すように、受電設備10には、標準電圧が6600Vの高圧配電線L0が接続されている。すなわち、受電設備10は、所定の電力としての50kW以上の高圧電力の供給を受けている。高圧配電線L0は、三相の交流電力を供給する。なお、契約電力が50kW以上である電力を「高圧電力」という。
【0015】
受電設備10は、蓄電池11と変圧器12とを備えている。蓄電池11は、供給された電力を蓄えて、所定の電力よりも大きい電力である50kW以上の電力を出力する。変圧器12は、6600Vの高電圧を100V~200Vの低電圧に降圧する。変圧器12は、蓄電池11に接続され、降圧した電力を蓄電池11に供給する。また、受電設備10には、単相と三相とを変換する変換装置(図示略)が設けられている。
【0016】
受電設備10は、通常時は、蓄電池11に蓄えた電力ではなく、変圧器12にて低電圧に降圧された電力を負荷側に供給する。そして、受電設備10は、接続された負荷が50kW以上の電力を必要とすると判断したときに、蓄電池11に蓄えた電力を供給する。なお、契約電力以上の電力を必要とすると判断したときに、蓄電池11に蓄えた電力を供給してもよい。蓄電池11は、単相交流の電灯用電力を50kWと、三相交流の動力用電力を100kWとを同時に出力することが可能である。なお、蓄電池11の充電容量は、現場で必要な電力に合わせて変更可能である。
【0017】
受電設備10は、標準電圧が200Vの動力用配電線L11と、標準電圧が100Vの電灯用配電線L12とを備えている。動力用配電線L11は、三相の交流電力を供給する。電灯用配電線L12は、単相の交流電力を供給する。
【0018】
次に、上記のように構成された配電線路の作用について説明する。
受電設備10は、50kW以上の所定の高圧電力で供給を受けるが、蓄電池11に供給された電力を蓄えることによって、必要な時には所定の高圧電力よりも大きい電力を出力することができる。例えば、50kW以上の高圧電力における使用電力の平均値(所定の高圧電力)で電力会社と電気料金契約を行い、タワークレーンやエレベータ等の機械設備の動作により所定の高圧電力よりも大きい電力を必要とするときには、蓄電池11から電力を供給する。具体的には、使用電力を70kWの高圧電力で契約を行い、必要な時には所定の電力としての70kWよりも大きい、電灯用電力を50kWと、動力用電力を100kWとを同時に出力する。このため、実際の使用電力の最大値よりも低い電力で電力会社と契約することができ、実際の使用電力の最大値で契約したときよりも電気料金を安価にすることができる。
【0019】
次に、本実施形態の効果について説明する。
(1)蓄電池11が蓄えた電力を出力することで受電設備10が所定の高圧電力よりも大きい電力を供給することができる。よって、50kW以上の所定の高圧電力で供給を受けつつ、必要な時には、所定の高圧電力よりも大きい電力を供給することができる。これにより、実際の使用電力の最大値よりも低い電力で電力会社と契約することができ、電気料金を安価にすることができる。
【0020】
(2)単相交流の電灯用電力を50kWと、三相交流の動力用電力を100kWとを同時に供給することができる。また、例えば建設工事現場等においては、スタッド溶接機を用いるときに発電機(例えば220kVA)を個別に使っている。しかしながら、スタッド溶接機を受電設備10に備えられた動力用配電線L11又は電灯用配電線L12に接続することで、スタッド溶接機に変動の少ない安定した電源を供給することができる。よって、発電機を使用しなくて済み。発電機の費用を削減することができる。
【0021】
(第2の実施形態)
以下、図2を参照して、受電設備を備える配電線路の第2の実施形態について説明する。この実施形態の受電設備は、動力用配電線と電灯用配電線とが接続されている点が上記第1の実施形態と異なっている。
【0022】
図2に示すように、受電設備10には、標準電圧が200Vの動力用配電線L1と、標準電圧が100Vの電灯用配電線L2とが接続されている。すなわち、受電設備10は、所定の電力としての50kW未満の低圧電力の供給を受けている。動力用配電線L1は、三相の交流電力を供給する。電灯用配電線L2は、単相の交流電力を供給する。なお、契約電力が50kW未満である電力を「低圧電力」という。
【0023】
受電設備10は、蓄電池11を備えている。蓄電池11は、供給された電力を蓄えて、所定の電力よりも大きい電力である50kW以上の電力を出力する。また、受電設備10には、単相と三相とを変換する変換装置(図示略)が設けられている。受電設備10は、通常時は、蓄電池11に蓄えた電力ではなく、動力用配電線L1及び電灯用配電線L2から供給された電力を負荷側に供給する。そして、受電設備10は、接続された負荷が50kW以上の電力を必要とすると判断したときに、蓄電池11に蓄えた電力を供給する。蓄電池11は、単相交流の電灯用電力を50kWと、三相交流の動力用電力を100kWとを同時に出力することが可能である。なお、蓄電池11の充電容量は、現場で必要な電力に合わせて変更可能である。
【0024】
受電設備10は、標準電圧が200Vの動力用配電線L11と、標準電圧が100Vの電灯用配電線L12とを備えている。動力用配電線L11は、三相の交流電力を供給する。電灯用配電線L12は、単相の交流電力を供給する。
【0025】
次に、上記のように構成された配電線路の作用について説明する。
受電設備10は、50kW未満の低圧電力の供給を受けるが、蓄電池11に供給された電力を蓄えることによって50kW以上の電力を出力することができる。このため、受電設備10が高圧電力の受電設備に該当しないため、感電等のおそれがなく安全性が高くなり、設備管理を簡素化することができる。また、電気事業法で定められている保安点検が不要となり、電気主任技術者の設置登録が不要になる。さらに、低圧受電のため、高圧受電の時よりも仮設電気費用を削減することができる。
【0026】
次に、本実施形態の効果について説明する。
(1)蓄電池11が蓄えた電力を出力することで受電設備10が50kW以上の電力を供給することができる。よって、50kW未満の低圧電力の供給を受けつつ、50kW以上の電力を供給することができる。そして、受電設備10が高圧電力の受電設備に該当しないため、感電等のおそれがなく安全性が高くなり、設備管理を簡素化することができる。また、電気事業法で定められている保安点検が不要となり、電気主任技術者の設置登録が不要になる。さらに、低圧受電のため、高圧受電の時よりも仮設電気費用を削減することができる。
【0027】
(2)蓄電池11が単相交流の電灯用電力を50kWと三相交流の動力用電力を100kWとを同時に出力することができるため、受電設備10が単相交流の電灯用電力を50kWと三相交流の動力用電力を100kWとを同時に出力することができる。
【0028】
(第3の実施形態)
以下、図3を参照して、受電設備を備える配電線路の第3の実施形態について説明する。この実施形態の受電設備は、標準電圧が400Vの動力用配電線L3が接続されている点が上記第1の実施形態と異なっている。
【0029】
図3に示すように、受電設備10には、他の設備から供給を受ける標準電圧が400Vの動力用配電線L3が接続されている。すなわち、受電設備10は、所定の電力としての50kW未満の電力の供給を受けている。動力用配電線L3は、三相の交流電力を供給する。
【0030】
受電設備10は、蓄電池11と変圧器12とを備えている。蓄電池11は、供給された400Vの電力を蓄えて、所定の電力よりも大きい電力である50kW以上の電力を出力する。変圧器12は、蓄電池11に接続されている。また、受電設備10には、単相と三相とを変換する変換装置(図示略)が設けられている。
【0031】
受電設備10は、通常時は、蓄電池11に蓄えた電力ではなく、400Vの動力用電力を変圧器12にて低電圧に降圧して負荷側に供給する。そして、受電設備10は、接続された負荷が50kW以上の電力を必要とすると判断したときに、蓄電池11に蓄えた電力を供給する。蓄電池11は、単相交流の電灯用電力を50kWと、三相交流の動力用電力を100kWとを同時に出力することが可能である。なお、蓄電池11の充電容量は、現場で必要な電力に合わせて変更可能である。
【0032】
受電設備10は、標準電圧が200Vの動力用配電線L11と、標準電圧が100Vの電灯用配電線L12と、標準電圧が400Vの動力用配電線L13とを備えている。動力用配電線L11,L13は、三相の交流電力を供給する。電灯用配電線L12は、単相の交流電力を供給する。
【0033】
次に、上記のように構成された配電線路の作用について説明する。
受電設備10は、50kW未満の電力の供給を受けるが、蓄電池11に供給された電力を蓄えることによって50kW以上の電力を出力することができる。このため、受電設備10が高圧電力の受電設備に該当しないため、感電等のおそれがなく安全性が高くなり、設備管理を簡素化することができる。
【0034】
次に、本実施形態の効果について説明する。
(1)蓄電池11が蓄えた電力を出力することで受電設備10が50kW以上の電力を供給することができる。よって、50kW未満の電力の供給を受けつつ、50kW以上の電力を供給することができる。
【0035】
(2)蓄電池11が単相交流の電灯用電力を50kWと三相交流の動力用電力を100kWとを同時に出力することができるため、受電設備10が単相交流の電灯用電力を50kWと三相交流の動力用電力を100kWとを同時に出力することができる。
【0036】
(3)標準電圧が6600Vの高圧受電で供給された場合は、6600Vを400Vに降圧するために降圧用変圧器を使用することになる。受電設備10を使用しない場合は、50kW以上の降圧用変圧器が必要になる。そこで、受電設備10を利用することで、50kW未満の降圧用変圧器で対応可能になり、降圧用変圧器の容量を低減することができる。
【0037】
(第4の実施形態)
以下、図4を参照して、受電設備を備える配電線路の第4の実施形態について説明する。この実施形態の受電設備は、発電機が接続されている点が上記第2の実施形態と異なっている。
【0038】
図4に示すように、受電設備10には、発電機20が接続されている。すなわち、受電設備10は、所定の電力としての50kW未満の電力の供給を受けている。動力用配電線L1は、三相の交流電力を供給する。電灯用配電線L2は、単相の交流電力を供給する。
【0039】
受電設備10は、蓄電池11を備えている。蓄電池11は、発電機20から供給された電力を蓄えて、所定の電力よりも大きい電力である50kW以上の電力を出力する。また、受電設備10には、単相と三相とを変換する変換装置(図示略)が設けられている。受電設備10は、通常時は、蓄電池11に蓄えた電力ではなく、発電機20から供給された電力を負荷側に供給する。そして、受電設備10は、接続された負荷が50kW以上の電力を必要とすると判断したときに、蓄電池11に蓄えた電力を供給する。蓄電池11は、単相交流の電灯用電力を50kWと、三相交流の動力用電力を100kWとを同時に出力することが可能である。なお、蓄電池11の充電容量は、現場で必要な電力に合わせて変更可能である。
【0040】
受電設備10は、標準電圧が200Vの動力用配電線L11と、標準電圧が100Vの電灯用配電線L12とを備えている。動力用配電線L11は、三相の交流電力を供給する。電灯用配電線L12は、単相の交流電力を供給する。
【0041】
次に、上記のように構成された配電線路の作用について説明する。
受電設備10は、発電機20から50kW未満の電力の供給を受けるが、蓄電池11に供給された電力を蓄えることによって50kW以上の電力を出力することができる。このため、受電設備10が高圧電力の受電設備に該当しないため、感電等のおそれがなく安全性が高くなり、設備管理を簡素化することができる。
【0042】
次に、本実施形態の効果について説明する。
(1)蓄電池11が蓄えた電力を出力することで受電設備10が50kW以上の電力を供給することができる。よって、発電機20からの50kW未満の電力の供給を受けつつ、50kW以上の電力を供給することができる。
【0043】
(2)蓄電池11は、単相交流の電灯用電力を50kWと、三相交流の動力用電力を100kWとを同時に出力することができる。
(3)発電機20から電力が供給されて、受電設備10を使用しない場合は、50kW以上の発電機の出力が必要になる。そこで、受電設備10を利用することで、50kW未満の発電機20の出力で対応可能になり、発電機20の容量が低減することができる。
【0044】
(他の実施形態)
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0045】
・上記各実施形態では、接続された負荷が50kW以上の電力を必要とすると判断したときに、蓄電池11に蓄えた電力を供給するようにしたが、蓄電池11に蓄えた電力を常に供給するようにしてもよい。
【0046】
・上記第2の実施形態では、受電設備10には、標準電圧が200Vの動力用配電線L1と、標準電圧が100Vの電灯用配電線L2とを接続するようにしたが、動力用配電線L1又は電灯用配電線L2の一方が接続していればよい。
【0047】
・上記各実施形態において、受電設備10に複数の蓄電池11を備えてもよい。また、複数の蓄電池11のうち、現場の状況に合わせて、動力用配電線L11,L13用の蓄電池11及び電灯用配電線L12用の蓄電池11の少なくとも一方を設けてもよい。
【符号の説明】
【0048】
10…受電設備、11…蓄電池、12…変圧器、20…発電機、L0…高圧配電線、L1,L3,L11,L13…動力用配電線、L2,L12…電灯用配電線。
図1
図2
図3
図4