単相三線式とはどういう回路ですか？
単相三線式とは、単相交流電力を3本の電線・ケーブルを用いて供給する低圧配電方式のことで、「単三」「単3」とも略称されます。交流電源で、電圧線2本と接地側線1本の3線をつないだ方式のことです。この場合の接地側線は接地線ではありません。日本の一般家庭の配電方式ではこの単相3線式が多く採用されるようになっています。
変圧器 三相交流から単相交流に変換する変圧器で、電気鉄道で交流電気車への電力供給や、三相交流電源を用いて単相電気炉や単相電動機を運転する場合などに採用される。
三相交流から90度の位相差の2組の単相交流を出力するもので、2つの巻線を持つ。
出力電圧を揃えるため、1つの巻線の巻数比をもう一方の巻線の巻数比の 3 2 {\displaystyle {\frac {\sqrt {3}}{2}}} 倍としている。
新幹線100系電車 補助電源装置には静止形インバータSC202が採用され、電動発電機と比べてカーボンブラシの交換などの検査の省力化を図っている。補助変圧器、定電圧装置、整流装置で構成されており、主変圧器の三次巻線(単相交流440 V・60 Hz)を電源とする。供給する電源としては、温水器などで使用される低圧交流電源交流100 V、冷水機や汚物処理装置などで使用される低圧安定化交流電源交流100 V、セクション通過時の停電を防ぐために使用される無停電交流安定化電源交流100 V、制御・ブレーキ電源、蛍光灯などで使用されている直流100 Vの4種類がある。加えて、東京方先頭車ボンネット内にインバータ SC18 を備え、直流100 Vを交流100 V・60 Hzに変換する。停電時には、一部交流機器に電源供給を行う。
電動空気圧縮機は MH1091-TC2000 を搭載する。圧縮機部 TC2000 は水平対向4気筒を有する往復単動二段式で1分間定格出力2,063 Lであり、全閉自冷式であるかご形単相誘導電動機 MH1091 は主変圧器の三次巻線である単相交流440 V・60 Hzで駆動される。0系16両編成では1,000 L級を8基搭載していたが、騒音源の減少とコスト削減を進めるために1基当たり吐出し量を倍増させ、編成中の搭載台数を半減させた。空気圧縮機の大容量化を進めることは騒音増大につながるが、騒音対策を施すことで低騒音化を達成している。
機器冷却用の電動送風機は主変圧器の三次巻線を電源とした主整流装置用 MH1092-FK156 と主変圧器用 MH1093-FK157 を搭載する。0系では主整流装置・主変圧器共用で1台の電動送風機が搭載されていたが、個別に設計した電動送風機を使用することで小型軽量化を図った。
ベース接地回路 ベース接地回路(ベースせっちかいろ)またはベース共通回路(ベースきょうつうかいろ、英: Common base)は1段のバイポーラトランジスタを使った基本的な3種類の増幅回路構成の1つ。電流バッファや電圧増幅器として使われる。
この回路ではトランジスタのエミッタ端子が入力となり、コレクタが出力となる。ベースが出入力共通で用いられるためこの名前となっている。同様の構成を電界効果トランジスタで構築したものはゲート接地回路と呼ばれる。
JR東日本GV-E400系気動車 PWMコンバータ部とVVVFインバータ部と補助電源装置部で構成された三菱電機製CI 27主変換装置を搭載している。半導体素子にはダイオード側にSiC素子を採用しており、PWMコンバータは三相2レベル方式電圧形PWMコンバータ、VVVFインバータは三相2レベル方式電圧形VVVFインバータ、補助電源装置部は半導体素子にハイブリッドSiC素子を採用した2レベル方式の静止形インバータ(SIV)である。
補助電源装置部はPWMコンバータで変換した直流を三相または単相一定電圧一定周波数に変換して車両の補助回路機器に電力を供給しており、出力63kVAの三相交流440V、出力7kVAの単相交流100Vをそれぞれ出力する。
動台車(DT87形)を車体後位、付随台車(TR270形)を車体前位に配置する。いずれも川崎重工業製の軸梁式ボルスタレス台車で、軸距離は2100mmである。車軸軸受は円錐ころ軸受を採用した。基礎ブレーキは踏面片押し式のユニットブレーキとしているほか、付随台車のみ1軸1枚のディスクブレーキを併用する。また、ミュージェット噴射装置を装備している。
シリーズレギュレータ シリーズレギュレータ(英: Series regulator)は、電気回路において電圧を一定化する定電圧直流電源回路の一種である。電圧制御素子が負荷と直列(シリーズ)に接続されていることでこの名がある。リニアレギュレータの一種。
トランジスタ等の素子を負荷と直列に入れて、高過ぎる電圧の分だけ電力をそこで消費し電圧降下を発生させることで、負荷に一定の電圧がかかるよう調整する。消費した電力は熱になる。
スイッチング制御電源(スイッチングレギュレータ)と比べ、電力損失は多くなるが、電源リプルやノイズが少なく、安定性が高く、回路面積も小さく、低価格である等、優位な点が多いため、小電力回路の電源として多用されている。特に有名な三端子レギュレータIC78**/79**シリーズ(**は出力電圧が入る)はICにコンデンサーを2つ付けるだけで精度も高く各種保護回路もついている電源が手軽に作れるので多用される。
集中定数回路 集中定数回路(しゅうちゅうていすうかいろ、しゅうちゅうじょうすうかいろ)は、取り扱う周波数の波長よりも十分小さい形状の電子部品や十分短い配線長で構成され、かつ、部品間の配線のインピーダンスが無視できるほど小さい回路である。 信号が伝播する遅延時間が無視できるほど小さいものと考えられるので、分布定数回路と区別している。
VHF以上の回路では、集中定数回路とされるものであっても、実際には集中定数と分布定数が複合した状態となっているので、設計には特別な配慮が必要である。
三相4線式 6.6 kV Δ結線三相3線式高圧配電線路に中性線1本を架設して特別高圧に昇圧したもの。20 kV級特別高圧三相3線式などにさらに昇圧されたものが多く、ほとんど現存しない。
6.6 kV Δ結線高圧三相3線式との比較
軌道回路 原理の項で説明したように、列車を検知するリレーには列車が在線していない時に信号電流が流れ、在線している時には電流が流れなくなるようにシステムを構成するのが標準である。こうした回路を閉電路式 (close circuit) と呼ぶ。これは電源の故障、レールの破断、ケーブルの破損など、考えうる様々な故障の際にも電流が流れなくなるフェールセーフ構成としているため、故障時でも在線として検知するようになっている。
閉電路式に対して、列車が在線していない時には電流が流れず、在線している時にだけ電流が流れる方式の回路を開電路式 (open circuit) と呼ぶ。開電路式では、電源と検知用のリレーを直列に接続したものを線路の同じ側につなぎ、列車が進入することで車軸が両側のレールを短絡して電流が流れるようになっている。この回路は、電源の故障、レールの破断、ケーブルの破損などで1箇所でも故障すると電流が流れなくなって列車を検知することができなくなるため、フェールセーフ構成とはなっていない。そのため、列車を誤って検知することが、検知に失敗することより危険になるような場合や、踏切の保安装置での点制御方式において、終止点での列車検知に利用される場合では、こうした軌道回路が用いられる。
ほとんどの電気鉄道では、架線または第三軌条から走行用の電力を集電してレールから変電所に戻している。レールを通って変電所に戻る電流を帰線電流と呼ぶ。このため、信号電流と帰線電流を明確に区別する必要がある。さらに、軌道回路境界において信号電流のみを絶縁して帰線電流を流す仕組みが必要となる。