低圧配電線について

質問

動力用柱上変圧器が設置されている電柱の隣が電灯用柱上変圧器が設置されている電柱であったとします。二つの電柱間には低圧線が高圧線の下に水平に2本、さらに下に縦に3本張られています。この区間からは三相200Vと単相200V、100Vの三種類が取り出せるのでしょうか？
縦3本の一番上が中性線である場合、この区間は単相しか取り出せない気がしたのです。
それともこの線は動力トランスの二次側から線が出ていて繋がっているので200Vの電気が流れているとして三相200Vが取れても単相が取り出せないという事なのでしょうか？
2個の単相変圧器のV結線は分かったのですがここがイマイチ分かりません。

http://dende777.fc2web.com/denkou/ginou/trance/trance.html
（一番下の図）

回答No.9

stanhansen · ベストアンサー

No.５です。

＞完全2相短絡が0Vなのが分かりません。
＞これって柱上の単相変圧器1個に引き下げる時と同じ事じゃないのですか？

完全２相短絡が０Ｖとなるのは、２相間の線間電圧が０Ｖになります。実際にはそこまで達しませんが、理論的に２相間の線間電圧が低くなります。

＞よく考えたら一般的には66kV/6.6kV変圧器の2次側は内蔵Δ結線で中性線は非接地のようですがこれなら一線完＞全地絡の場合でも6.6kVではないのでしょうか？しかし配電用変電所の地絡関連の保護継電器には
＞3810Vと書いてあった気がします。
＞要するに「66kV/6.6kV変圧器の2次側は内蔵Δ結線で中性線は非接地」でそこから街中の配電線に出て行き柱上＞変圧器一次側のV結線、あるいは単相の結線に至りますよね。

電力会社の６６ｋＶ/６．６ｋＶの変圧器は、Ｙ－Ｙ－△です。仰られている内蔵△結線は、私のいう３次巻き線のことでしょうか？内蔵△結線は、３次巻線となりますが。需要家の変圧器だと電力会社の電圧と同じようにＹ－△というのがありますが。
非接地の場合は、接地変圧器（ＥＶＴまたは、ＧＰＴ）というものを６．６ｋＶの母線に接続し、２次巻線にて母線電圧を検出測定し、３次巻線にて地絡電圧を検出します。オープンデルタというものです。
Ｙだろうが、△だろうが完全一線地絡の電圧は、３８１０Ｖです。静電容量分の電圧で決まるため、目に見えないコンデンサのスター結線のため、△結線でも６６００Ｖではなく３８１０Ｖとなります。
配電用変電所の地絡継電器に３８１０Ｖと書かれておりません。ＥＶＴに、６６００/１１０/（１９０/３）というのはみたことありますが、継電器にはそういう風に書かれていなかったと思います。

＞もっと言えば送電系統では超高圧変電所では275kV/66kV変圧器ではY-Δ、送電線を通って配電用変電所の66kV/6.6kV変圧器に至る訳ですがΔ結線を出てY結線に至るまでの送電途中に相電圧、線電圧、対地電圧の関係が変わってくるのではないかと思ったのです。

超高圧変電所のバンクはＹ－△ではありません。
Ｙ－Ｙ－△です。２７５ｋＶ（１５４ｋＶ）/６６ｋＶ/２２ｋＶとなっています。２２ｋＶは、調相設備や、所内電源として使われています。電圧階級により相電圧、線間電圧、対地間電圧はもちろん変わります。
中性点接地方式も違ってきて、事故時の検出方法もケースにより変わってきます。

＞常に対地電圧=相電圧と誤解していたようです；
＞なお、対地電圧と線電圧がΔ結線・V結線の時は同じなのは知っていました。
＞http://www.kdh.or.jp/safe/document/advice/01/33. …
＞v相の相電圧の確認ですがコイルから接地線分岐点までが200Vでそれ以降は負荷に至るまでは0Vですか？
＞それとも一貫して200Vなのでしょうか？
＞後者だったとしたら理屈に合わない気がします。なぜなら東電管内郊外で一般的な動力2線+電灯3線の配電方式＞の場合、電灯の中性線を動力線は共用するので相電圧が200Vであったとしたら一般家庭に引き込まれた時に中性＞線が200Vで使用不可になっていまう気がしたのです。
＞それとも「対地電圧が0Vだから共用はOK」なのでしょうか？

△とＶ結線は、相電圧＝線間電圧です。線間電圧が２００Ｖとしたら、相電圧も２００Ｖです。
負荷に至るまで相電圧は０Ｖではありません。２００Ｖとなります。添付されたものと同じです。接地された相については、対地間電圧が０Ｖとなるだけです。
相電圧が０Ｖだったら、欠相となります。

＞以下のサイトの「そう、低圧動力線は三相交流なのに電線が二本しかないのである。あとの一本はどうするのか。」がこの質問の発端でした。
http://www.tl.cc.uec.ac.jp/~takata/Power/LowVolt …
理論的に考えると疑問が湧いたもので。

私は、配電屋さんではありません。主さんが配電屋さんになるのであれば、このような低圧配電線を理解することはいいのだと思いますが、実際のところ一般的な電気屋さんになられているのかなるのか存じませんが、電力会社の方式と一般需要家の方式をごちゃごちゃにしてしまうとわかりにくくなります。
まずは、普通の変圧器の結線方法を十分マスターしてから、このような質問をした方がいいかと思いますが。

補足

詳しい解説ありがとうございます。
という事は動力線v相電圧=200v（単相三線の中性線と共用）、電灯線r(t)相電圧=(-)100vですね。
この場合の線電圧は200-100=100Vで一般家庭に単相三線を引きこみ100Vを使用できますね。
間違っていますか？

回答No.10

stanhansen

No.５です。

どれか一本を供用することで間違いはないと思います。どれかと言われてもケースによって違うと思います。
配電系をやられている方でないとわからないでしょうね。

お礼

ありがとうございます。
私の住んでいる街では一般的ではありませんが典型的な低圧線である灯動共用三相四線式等解説の多い事例を中心に学んで基礎をしっかり固めて行かねばなりませんね。

回答No.8

poohhoop

どうも私のほうにも理解不足があったようです。

このような地域でも5線式を使うのですね。
動力と電灯を別々のＴＲで構成して、それぞれを別々の配電線で送る方法です。
ただし接地側線を共用することで電線を1本節約するという方法ですね。
電灯の中性線はほとんど電流が流れないことを利用して動力の設置側線と共用しようという方法です。

あと、動力需要は現在はいろんなところにあります。
事務所の空調や場合によっては住宅でも大型の空調機で使われています。

回答No.7

poohhoop

なんか2の方も誤解があるようですので補足します。

>つまり、主に小規模の高圧受電の需要家用の結線なので、動力をほとんど必要としない低圧需要家用の電柱上の結線とは別のものです。

電力会社の低圧配電線は同じ電柱から複数の動力需要と電灯需要を供給します。
ただし、通常は電灯需要のほうが多いため電灯主体の配線となります。
ところがその中に動力需要が分散して存在します。
場合によっては電灯のみの地域に動力の新規需要が発生します。

従って電灯ＴＲを主体に形成し、必要に応じてもう一台の単相ＴＲを設置して異容量Ｖ結線にて動力需要に対応します。
また隣接（近くの）電柱にＶ結線変圧器があれば動力専用線1本の延線にて容易に需要に応じることができるようになっています。
電力会社の配電設備は需要の新増設に容易に対応できることが必要ですので、上記のような配線方法をとっています。

ただし、引き込み線は電灯＋動力の需要家であっても動力と電灯の引き込み線を設置します。

動力専用ＴＲを設置するのは非常に大きな動力需要が発生した場合や電灯需要家に影響を与えるような動力需要がある等特殊な場合です。

補足

写真でいうところの奥にある電柱には同容量の単相変圧器40kVAが2台設置されていました。
古い木造住宅主体の地域なのに動力需要があるのか謎ですがとにかくそうなっていました。
二次側は3本の線を出している一般的なV結線のようでしたから動力専用変圧器という事になるのでしょうね。写真手前は単相変圧器50kVAが1台設置となっています。ありふれた電灯専用変圧器でしょうね。

なお、写真に写っていませんが右側にはホームセンターありましてここには6.6kV高圧線が構内第一柱に向かって伸びていてそこから地中にケーブルで引き込まれていましたので動力専用変圧器が何のために設置されているのかは不明です。

回答No.6

poohhoop

>見づらい写真で申し訳ありません。実は写真手前の電柱には動力線は掛けてあります。
>手前側でも動力を取れるのかが知りたかったのです。

写真に写っている手前の電柱まで４線ということでしょうか。
（写真では3線しか見えませんが）

だとすればこの電柱から三相200Ｖを引き出すことが可能です。
むしろ、既に三相200Ｖを引き出しているのだと思います。

補足

いえ、5線です；
動力線が横水平に2本、すぐ下に電灯線が縦垂直に3本となっています。
私の住んでいる地域ではもっとも多く見掛ける典型的な低圧配電線の張り方でした。

回答No.5

stanhansen

質問主さんは、まだ３相交流を理解されていませんね。
前の回答の補足のコメントからわかります。

>昨日、短絡と地絡では結線方法によって電圧が異なることを学びました。例：公称電圧三相三線6600Vの短絡電圧は6600V、地絡電圧は3810Vこのことと関係があるかもしれません。

と書かれておられますが、誤解をされています。
公称三相三線６６００Ｖの短絡電圧は、６６００Ｖではありません。実際は、６６００Ｖ以下となります。もしも完全２相短絡となった場合は、０Ｖになります。そこまで行きませんが、線間電圧は低くなります。
また地絡電圧については、完全一線地絡となった場合は、３８１０Ｖになります。
三相三線６６００Ｖのスター結線の場合であれば、相電圧は６６００/√３であるため、３８１０Ｖとなります。
線間電圧は、もちろん６６００Ｖですが。

>結線方法によって相電圧と線電圧の関係が変わる事を知りました。
>接地した場合その線の相電圧は0Vになっても線電圧はしっかりあるのですね。
>だから動力専用に使用される単相変圧器2台の2次側をV結線とし、一線を接地することで得られる三相200Vの場合、
>3本の線電圧はu相-v相、v相-w相、u相-w相ともに200Vですが相電圧はu相とw相は200Vなのにv相は0Vですね。
>相電圧0Vというのに抵抗がありましたが線電圧によって負荷が作動することを考えると何ら問題ないのですね。
>だからこそ三相三線の縦張り低圧線の一番上の中性線は0Vなので動力線のv相と共用出来るのですね。
>実に奥が深いです。

デルタおよびＶ結線の線間電圧＝相電圧であると理解されていますか？
また対地間電圧というものについて理解されていない様に思えます。Ｖ結線の相電圧は、すべて２００Ｖです。
相電圧＝線間電圧です。接地が繋がれている相の相電圧＝０Ｖではありません。
相電圧ではなく、対地間電圧＝０Ｖとなるはずです。
Ｖ結線は、接地をしたから、三相とも２００Ｖになるのではなく接地をしなくても、三相とも２００Ｖになります。Ｖ結線の中相のv相に接地を繋いだ場合は、線間電圧のu-v,v-w,w-uはそれぞれ２００Ｖ、相電圧は、線間電圧と同様なので、２００Ｖです。対地間電圧は、u-E=２００Ｖ、v-E=０Ｖ、w-E=２００Ｖとなります。
三相交流は、そう簡単に覚えられるものではありません。ベクトルオペレーターを覚えて、結線方法や相電圧、線間電圧の位相差や、そのほかに相電流や線電流(線間電流）の意味を理解して、ベクトルの向き（電位の大きさ）などを相互的に見て理解しないとわからないものです。

補足

ベクトルや数学などの基本的知識を先に身につけなければならないようです。
しかし気になったもので。

完全2相短絡が0Vなのが分かりません。
これって柱上の単相変圧器1個に引き下げる時と同じ事じゃないのですか？

よく考えたら一般的には66kV/6.6kV変圧器の2次側は内蔵Δ結線で中性線は非接地のようですがこれなら一線完全地絡の場合でも6.6kVではないのでしょうか？しかし配電用変電所の地絡関連の保護継電器には
3810Vと書いてあった気がします。
要するに「66kV/6.6kV変圧器の2次側は内蔵Δ結線で中性線は非接地」でそこから街中の配電線に出て行き柱上変圧器一次側のV結線、あるいは単相の結線に至りますよね。
もっと言えば送電系統では超高圧変電所では275kV/66kV変圧器ではY-Δ、送電線を通って配電用変電所の66kV/6.6kV変圧器に至る訳ですがΔ結線を出てY結線に至るまでの送電途中に相電圧、線電圧、対地電圧の関係が変わってくるのではないかと思ったのです。

常に対地電圧=相電圧と誤解していたようです；
なお、対地電圧と線電圧がΔ結線・V結線の時は同じなのは知っていました。
http://www.kdh.or.jp/safe/document/advice/01/33.html
v相の相電圧の確認ですがコイルから接地線分岐点までが200Vでそれ以降は負荷に至るまでは0Vですか？
それとも一貫して200Vなのでしょうか？
後者だったとしたら理屈に合わない気がします。なぜなら東電管内郊外で一般的な動力2線+電灯3線の配電方式の場合、電灯の中性線を動力線は共用するので相電圧が200Vであったとしたら一般家庭に引き込まれた時に中性線が200Vで使用不可になっていまう気がしたのです。
それとも「対地電圧が0Vだから共用はOK」なのでしょうか？

以下のサイトの「そう、低圧動力線は三相交流なのに電線が二本しかないのである。あとの一本はどうするのか。」がこの質問の発端でした。
http://www.tl.cc.uec.ac.jp/~takata/Power/LowVoltage.html
理論的に考えると疑問が湧いたもので。

勉強して日が浅いものでして可笑しな事ばかり聞いてすみません；

回答No.4

EleMech

Ｎｏ．２です。
追記します。

動力と電灯の中性線は、碍子の色を見れば分かります。
その色は、青色になっており、特別な中性線である事を意味しています。
その他、横引きの動力線が茶色、縦引きの電灯線が白色の碍子を施設しています。
こちらは全国共通の色で、２００Ｖが茶色、１００Ｖ若しくは１００／２００Ｖが白色とされており、引込み線もこれにならっています。

一般的に低圧供給を行う需要家は、一部商店や事務所もありますが、住宅がほとんどです。
つまり、電灯の供給量の方が多いのです。
その為、多くの電灯用変圧器を施設する必要があり、添付ページの図のような不要な動力を必ず結線する必要はありません。
その為、一部の需要家に向けてのみ、動力用変圧器を別個に用意しています。

添付ページの図は、電灯と動力を同時に使用したい需要家であり、変圧器を単相用２台を使用する事で、安価で省スペースを狙ったものです。
つまり、主に小規模の高圧受電の需要家用の結線なので、動力をほとんど必要としない低圧需要家用の電柱上の結線とは別のものです。

お礼

解説ありがとうございます！添付ページの図は灯動共用三相四線式というやつですね。

結線方法によって相電圧と線電圧の関係が変わる事を知りました。
接地した場合その線の相電圧は0Vになっても線電圧はしっかりあるのですね。
だから動力専用に使用される単相変圧器2台の2次側をV結線とし、一線を接地することで得られる三相200Vの場合、
3本の線電圧はu相-v相、v相-w相、u相-w相ともに200Vですが相電圧はu相とw相は200Vなのにv相は0Vですね。
相電圧0Vというのに抵抗がありましたが線電圧によって負荷が作動することを考えると何ら問題ないのですね。
だからこそ三相三線の縦張り低圧線の一番上の中性線は0Vなので動力線のv相と共用出来るのですね。

実に奥が深いです。

回答No.3

poohhoop

一般的な電力会社の低圧配電線は質問のＵＲＬの一番下の形態をとります。

２の方の回答のような電灯と動力変圧器を分ける方法は電力会社の配電方式ではむしろ特殊な例です。
（高圧需要家の低圧配線は電灯ＴＲと動力ＴＲを別けるのが一般的です）

柱上で単相変圧器２台をＶ結線して電灯・動力を両方取り出します。
従って低圧線は４本です。
写真のような縦引き配線の場合ＵＲＬの図のように上から動力専用線・電灯線・中性線・電灯線となります。

中性線を除く３線で三相３線200Ｖを引き出します。

ちなみに写真の例では低圧線が３線のみですので動力専用線がありません。
すなわちこの場所には動力需要（三相３線200Ｖ）が無いため電灯配線のみとなっているようです。
写真を見ても住宅地のようですので動力需要は無いのでしょう。
ＵＲＬの図で言いますと左側の変圧器が無い状態の配線ということです。

したがって、この区間からは単相200V、単相100Vおよび単相３線100/200Ｖが取り出せます。

また中性線は３本のまん中の線です。

補足

見づらい写真で申し訳ありません。実は写真手前の電柱には動力線は掛けてあります。
手前側でも動力を取れるのかが知りたかったのです。

昨日、短絡と地絡では結線方法によって電圧が異なることを学びました。
例：公称電圧三相三線6600Vの短絡電圧は6600V、地絡電圧は3810V
このことと関係があるかもしれません。

回答No.2

EleMech

柱上変圧器の結線は、添付されているページの一番下の図とは違います。
以前にもお話しましたが、動力変圧器と電灯変圧器とを別々で用意してあるので、結線も動力線と電灯線を別々で取り出しています。

まず別々で取り出した配線を、電柱に敷設したと思ってください。
上側に動力線三相３線式が３本、下側に電灯線単相３線式が３本になります。
この時、動力変圧器と電灯変圧器の両方に、Ｂ種接地を施設した接地極配線が必ず１本ずつあります。
これらの接地極配線は、どちらも０Ｖの同電位であるので、共有すればどちらか１本は無駄として省く事ができます。
こういった理由で、動力線と電灯線の中性線として１本にまとめています。

ちなみに添付ページの図は、省スペースの際に設置される受電設備の結線です。
つまり、高圧受電のキュービクル内の結線なのであり、最小限のスペースとしたい為、変圧器の数も最小限の２台しかありません。
その為、目的が違うので電柱上の結線とは違ってきます。
受電設備の方は負荷に応じて容量を設定するので、動力と電灯の容量バランスに変化は余りありませんが、電柱上の変圧器は新築や改築などで、動力や電灯の容量が別々に変化する可能性があります。
それらに対処する為に、変圧器を動力と電灯を独立させて設置し、容易に容量変更できるよう結線しているものと思われます。

回答No.1

taiyou-max

配電線の施工方法は、電力会社によって異なるためお住まいの電力会社を書かないと正確な回答はできないと思います、また東京電力エリアでも都心部と郊外で配電の方法が違います。一般的にV結線で結線されているトランスであれば３相３線式２００Vと単相３線式１００/２００V両方供給可能です、トランス１台で両方供給可能な灯動共用トランスもありますので単にトランス１台＝電灯のみではありません。

補足

回答ありがとうございます。
補足させていただきます。

東電の郊外です。