「△ー△結線」とは？一次・二次を△結線する方式を解説

「△ー△結線」とは？一次・二次を△結線する方式を解説

「△-△結線」の概要

「△-△結線」は、電力系統で利用される電気の送電・配電方式の一種です。3つの導体を接続して回路を形成し、各導体間に電圧を発生させます。「△-△結線」では、各導体間に流れる電流が位相をずらしており、送電効率の向上や電圧安定性の確保に貢献しています。さらに、変圧器と組み合わせて使用することで、電圧の昇圧・降圧を行うことも可能です。

一次側△結線のメリットとデメリット

一次側△結線では、一次側の3つの巻線をそれぞれ直列に接続します。この結線方式は、電圧を向上させられるというメリットがあります。三次側で発生する電圧を一次側に 3倍することができます。ただし、電流は一次側でも三次側でも同じであるため、電力損失が大きくなるというデメリットもあります。

二次側△結線のメリットとデメリット

二次側△結線のメリットとして、まず故障発生時の対応の容易さが挙げられます。△結線では、一相に故障が発生しても残りの二相で運転を継続できるため、一時的に変電所の負荷を軽減できます。また、変圧器の容量の有効利用が可能で、三相負荷の場合は、単相負荷と比べて変圧器を小型化・軽量化できます。さらに、変圧器の無効電力消費量が少なく、効率の良い電力伝送を実現できます。 一方、二次側△結線のデメリットも存在します。まず、高調波電圧の発生を抑制するために、通常は三次巻線を設けて接地する必要があるため、コストやメンテナンスの負担が増大します。また、負荷の不平衡が発生すると、中性点に大きな電流が流れ、変圧器の故障につながる可能性があります。さらに、三相負荷に電源を供給する場合、負荷の不平衡が顕著になると、中性線に電流が流れて変圧器が過負荷になるリスクがあります。

「△-△結線」の適用例

△ー△結線の適用例としては、変圧器の一次側と二次側を接続する際に使用されます。例えば、発電機から送電される高電圧を、家庭や工場で使用する低電圧に変換する際に、変圧器の一次側に△結線を、二次側に星結線を行うことで、電圧の変換を効率的に行うことができます。 また、電動機を複数の電源で駆動する場合にも△ー△結線が使われます。この方式では、各電源からの電流が均等に分配され、電動機が安定して動作することができます。三相交流の負荷にも△ー△結線が適用され、バランスの取れた電流の流れと安定した動作を実現します。

「△-Y結線」との違い

「△-Y結線」との違い △-△結線では、各巻線の端と端が結線されていますが、△-Y結線では、各巻線の端と線が結線されています。この結線方法の違いにより、両結線方式には以下のような特徴があります。 ● 電力損失 △-△結線は△-Y結線よりも電力損失が大きくなります。 ● 出力電圧 △-△結線では、出力電圧が位相間電圧と同じですが、△-Y結線では出力電圧が位相間電圧の1.73倍になります。 ● 電流バランス △-△結線では各巻線の電流がバランスしていますが、△-Y結線では無負荷時に各巻線の電流が不平衡になります。 ● 接地 △-△結線では中性点がなく、接地できませんが、△-Y結線では中性点を接地できます。