3相結線に関する質問

質問

単相結線はコイルとコイルが向き合っており、２つの独立した回路で変圧を行えていることは理解出来るのですが
3相結線の場合がよく分かりません。

例えば

http://f37.aaa.livedoor.jp/~dende/denkiziten/y-y.pdf

Y-Y結線やΔ-Δ結線の場合、図では横に並べていますが、実際には上に積み重ねることで、３つのコイルが磁気的に結合するように
してあると思うのですが、合っていますか？

それでは、Y-Δ結線の場合にはどうやってコイル同士を磁気的に結合させているのでしょうか？

それと上記のページで二次側だけ中性点をグラウンドに落としていますが、
一次側だけとか一次と二次の両方のグラウンドに落としてはいけないのでしょうか？

もしかして全く3相結線のことを理解出来ていないかも知れませんが
よろしくお願い致します。

回答No.2

kichikara · ベストアンサー

＞Y-Δ結線の場合にはどうやってコイル同士を磁気的に結合させているのでしょうか？

　まず、単相変圧器の原理と構造に関しては理解されているのですよね。
　ちなみに、以下は参考までに

http://www.jibu.co.jp/item/kisotisiki.htm

　で、三相変圧器の現物写真がこちら

http://www.jibu.co.jp/case-study2/2009/02/525.html#more

「ヒアリング　配水施設のポンプ作業場にて利用…」とある左側の写真を見てください。(かなり黄色っぽい)クリーム色をしているのがコイルです。三つあります。白い被覆の電線がそれぞれ二本ずつ出ています。記事の内容から、一次側のデルタ結線である事が判ります。

　で、先の方の回答中には
*　Ｙ接続・△接続の各々のコイルをa・b・cと名付けます。
*　aコイルの１次と２次は磁気的な結合の必要性はありますが、a コイルと、bコイルあるいはcコイルとの磁気的結合は必要とされません。

　「磁気的結合は必要とされません。」とはっきり書かれています。
　単相変圧器を三つ(ないし二つ)横に並べて置きます。ここまではどれも一緒です。
　それぞれのコイルから取り出した両端の電線をどう組み合わせて接続するか、それだけでΔ-Δ、Y-Y、Δ-Y、Y-Δのいずれかが決まるのであって、Δ-Δ、Y-Y、Δ-Y、Y-Δによって構造や磁気鉄心の形状が変わってくるわけではないのです。

＞二次側だけ中性点をグラウンドに落としていますが、一次側だけとか一次と二次の両方のグラウンドに落としてはいけないのでしょうか？

　コレに関しては電気設備技術基準の解釈第24条に、「低圧側の中性点を接地しろ」と規定されてます。他にもなんだかんだ書いてありますが、提示されている頁は教材的に提供されている物ですから、この条文に従って一般的なところとして二次側を接地しているのでしょう。
　一次二次両方接地しちゃダメか、と訊かれますと、実は申し訳ない私も勉強不足で良い悪いを断定できませんが、普通、しません。
　また、条文に従えば、一次側だけと云うのは以ての他でしょう。

　いかがでしょうか。

回答No.1

noname#84191

先ず、磁気回路と電気回路は分けて考える事が必要でしょう。
どちらも一度に理解しようと思うから、頭の中がごちゃごちゃになっている様に感じます。

家の外へ出ると、日本なら大抵の場合は電柱が建っています。
そして、所々の電柱には変圧器が載っています。
変圧器の数は１個の場合もあるし、２個の場合もあります。
特別な場合は３個の場合もあるかも知れません・・
私はまだ柱上での３個は見たことがありませんが・・残念。
時々１個しか載っていないのですが、良く見ると３相変圧器の時もあります。

さて、変圧器が１個の場合は、単相なので説明はなしです・・宜しいですか？

変圧器が２個の場合は３相ですね・・いわゆるＶ結線と言うものです。
これも宜しいですか？？
変圧器が２個で３相・・・との疑問はご自分で・・・

変圧器が別になっているので・・当然単相変圧器が２個ですね。
１次側と２次側は磁気的には関係ありますが、変圧器同士は磁気的には繋がっていません・・・ここまで宜しいですか？

Ｙ接続・△接続の各々のコイルをa・b・cと名付けます。
aコイルの１次と２次は磁気的な結合の必要性はありますが、a コイルと、bコイルあるいはcコイルとの磁気的結合は必要とされません。

先ほど書きました１個（１装置）での３相変圧器は一寸複雑です・・・磁気回路を見れば。

何を言いたいのかと言えば、Ｙ・△　接続を考える時には、磁気回路の事はとりあえずは棚上げをして、電気回路のみを考えれば良いと言うことです。

対称３相回路なら、１２０°の位相差のある単相電源が３個あるとして、電気回路のことを考えます。

その３個ある単相回路をどの様に接続をすれば、Ｙとなり、Δとなるのか、そしてその特徴は・・と言うことです。

磁気回路を考えるにしても、巻き線をどうするか（どの様な配置とかか巻き方）・・などは、変圧器メーカーの人間でも無い限り気にしません・・と言うよりも無関心でしょう。
だからどうでも良いとは言ってはいません・・磁気回路はとても難しいです・・そちらに感心があるなら、それはご自分で・・

もう一つ磁気回路を考える場合があります。
それは励磁回路を考える場合です・・
が、それも単相回路として考える場合が殆どでしょう。
それも、磁気回路としてよりは、電気回路として解く場合が多いと思います。

お礼

早速の回答ありがとうございます。

磁気的に結合しているのは１次側と２次側であるということはもちろん分かっています。

お聞きしたのは、磁気的に結合しているのはΔ-ΔやY-Yであればaとa、bとb、cとcのコイルだけであると思うのですが、同じ型であれば
立体的に積み重ねれば、磁気的に結合出来ることは想像出来るのですが、
Δ-Y型だと立体的に積み重ねても、3組のコイルが平行に積み重ならないため、磁気的に結合させることが出来ないのではないのでしょうか？
実際には配線を曲げて3組のコイルが平行になるように配置するということなのでしょうか？