JP5033215B2

JP5033215B2 - 道路灯

Info

Publication number: JP5033215B2
Application number: JP2010096278A
Authority: JP
Inventors: 尚樹斎; 憲一田中
Original assignee: 株式会社因幡電機製作所; 阪神高速道路株式会社
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2030-04-19
Also published as: JP2011228102A

Description

本発明は、発光部から照射される光により道路を照らす道路灯に関するものである。

一般道路や高速道路には、夜間に道路を照らすための道路灯が多数設置されている。これらの道路灯の発光部には、ナトリウムランプ、水銀灯、セラミックメタルハライドランプ等のＨＩＤ（高輝度放電）ランプが用いられることが多い。また、近年では、省エネルギー化が可能なＬＥＤを用いた道路灯の開発も行われている（例えば、特許文献１参照）。また、近年、照明器具では点灯装置に電子式点灯装置を用いて高効率化が進んでおり、ＬＥＤ道路灯においても電子式電源装置を用いている。しかしながら、電子式電源装置の場合、価格や大きさなどの点から、一般に流通している電子部品にて構成されており、高い電源電圧（例えば２６５Ｖ以上）に対応することが困難である。

図４は、電力会社から各道路灯へ供給される電力の流れを模式的に示した図である。電力会社から供給される電力４０は、送電による電力損失を抑えるために高電圧となっており、この高電圧の電力４０は、電気室等４１に設置された変電設備４２により降圧された後、変電設備４２から数百〜数千メートル離れた各道路灯へ供給される。なお、変電設備４２を含む電気室等４１は、通常、道路高架下もしくは、隣接する建造物などに設置されている。変電設備４２により降圧された電圧は、一般的に三相４線４６０Ｖ（相電圧２６５Ｖ）となっている。

特開２００７−２４２２５８号公報

高圧ナトリウム灯、低圧ナトリウム灯、水銀灯等といった銅鉄製安定器内蔵の道路灯には、上記の変電設備４２により降圧された４６０Ｖ（相電圧２６５Ｖ）の電力がそのまま供給される。

一方、Ｈｆ蛍光灯やＬＥＤ道路灯等といった電子回路内蔵の道路灯には、電気室等４１に設置された専用の変電設備４３によりさらに降圧された４１５Ｖ（相電圧２４０Ｖ）の電力が供給されていた。その理由としては、相電圧２６５Ｖの電源に対応した半導体部品は非常に高価なこと、及び道路灯ごとに通常の変圧器を内蔵することは経済的にもスペース的にも非常に困難だったからである。その結果、低電圧配電による配電損失、及び電子回路内蔵の道路灯専用の変電設備４３による変圧器損失の増加が避けられなかった。具体的には、送電損失は、送電電圧の２乗に反比例するため、三相４線４６０Ｖの送電と、三相４線４１５Ｖの送電とでは、送電損失に大きな差が生じてしまう。この送電損失を抑えるためには、抵抗の少ない太い送電線を用いなければならず、コスト面で好ましくない。よって、出来る限り送電電圧を高くすることが重要となる。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、電子回路を内蔵する場合であっても、変電設備から供給される交流をそのまま配電可能であり、配電損失及び変圧器損失を抑制することができる道路灯を提供することである。

上記課題を解決するため本発明に係る道路灯は、
発光部から照射される光により道路を照らす道路灯であって、
変電設備から供給される交流の第１電圧を交流の第２電圧に降圧する単巻変圧器と、
前記交流の第２電圧を前記発光部に供給するための所定の電流電圧形態に変換する変換回路を有する電源部と、を内蔵することを特徴とする。

本発明に係る道路灯は、交流の第２電圧を発光部に供給するための所定の電流電圧形態に変換する変換回路を有する電源部を備えている。本発明に係る道路灯は、単巻変圧器を内蔵するので、変電設備から供給される交流の第１電圧を、交流の第２電圧に降圧することができる。その結果、変電設備から供給される交流の第１電圧をそのまま道路灯へ配電可能であり、電気室等に設置した専用の変圧装置で第２電圧に降圧してから道路灯へ配電する場合に比べ、低電圧配電による配電損失を抑制することができる。また、専用の変圧装置は、通常は複巻変圧器であり、１次巻き線、２次巻き線それぞれに電圧、電流を流す必要があり、変圧器損失が大きくなるが、単巻変圧器は、１次側に流れる電流と２次側に流れる電流が変圧器内部で相殺されるため、複巻変圧器に比べて変圧器損失を小さくすることができる。

本発明の道路灯において、前記第１電圧は、相電圧で２４０Ｖを超える電圧であることが好ましい。

道路灯のために変電設備から供給される交流の第１電圧は、一般的には相電圧で２４０Ｖを超える高い電圧であり、一般に流通している電子部品にて構成された電子回路を内蔵する道路灯は、そのままでは第１電圧に対応することが困難である。本発明の道路灯は、単巻変圧器により第１電圧から第２電圧に降圧しているので、変換回路といった電子回路を第１電圧に対応させる必要がなく、コストを抑えることができる。

道路灯の外観構成を示す図道路灯の概要を示す機能ブロック図道路灯給電システムの構成を示す概念図従来の道路灯給電システムの構成を示す概念図道路灯の別実施形態の外観構成を示す図

本発明に係る道路灯の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、道路灯の外観構成を示す模式図である。図２は、道路灯の概要を示す機能ブロック図である。図３は、道路灯給電システムの構成を示す概念図である。

道路灯１（あるいは街路灯）は、柱状の本体１ａに支持される発光部１０から照射される可視光により道路を照らすことができる。発光部１０を構成する光源としては特に限定されず、ＬＥＤ（発光ダイオード）、蛍光灯などが例示される。

図３に示すように、道路灯１には、道路灯１から数百〜数千メートル離れたところにある電気室等に設置された変電設備から給電される。変電設備から供給される電力は、三相４線４６０Ｖ（相電圧２６５Ｖ）の交流電源２となっている。

道路灯１は、単巻変圧器１１と電源部１２を備えている。単巻変圧器１１と電源部１２は、本体１ａ下部に内蔵される。本体１ａ下部には、点検口としての開口部１ｂが設けられている。開口部１ｂは、蓋部で覆われている。

単巻変圧器１１は、変電設備から供給される交流電源２の電圧（第１電圧に相当）を、これよりも低い電圧（第２電圧に相当）に降圧することができる。変電設備から道路灯へ供給される交流の電圧は、一般的には三相４線４６０Ｖ（相電圧２６５Ｖ）となっている。本実施形態においては、第１電圧が相電圧で２６５Ｖとなっており、この相電圧を単巻変圧器１１により２６５Ｖから２４０Ｖに降圧している。単巻変圧器１１は、１次側に流れる電流と２次側に流れる電流が変圧器内部で相殺されるため、通常の変圧器の定格容量に比べて、大きさ及び損失が小さくなる。

直列巻線の巻数をｎｓ、分路巻線の巻数をｎｃとすると、巻数比ａはｎｃ／（ｎｓ＋ｎｃ）で表される。単巻変圧器は、巻数比ａが１に近いことで、大きさは小さくて済み、損失も少なくすることができる。本実施形態では、ａ＝２４０／２６５となっている。

電源部１２は、変換回路１２ａを備えている。変換回路１２ａは、単巻変圧器１１から供給される交流を所定の電流電圧形態に変換する機能を有しており、電源部１２から出力される電流電圧を発光部１０の点灯に適したものとすることができる。

本発明の道路灯によれば、電子回路を内蔵する場合であっても、変電設備から供給される交流をそのまま配電可能であり、配電損失及び変圧器損失を抑制することができ、省エネルギー化が可能となる。また、電子回路を高電圧に対応させる必要がなく、コストを抑えることができる。また、本発明のような電子回路内蔵の道路灯と、銅鉄製安定器内蔵の道路灯とを道路に混在させて設置する場合にも、配電線を共通化することができるため、コストを抑えることができる。さらに、電気室等に専用の変圧装置を設置する必要がないので、電気室等の縮小化にも繋がる。

＜別実施形態＞
単巻変圧器１１と電源部１２は、上記の実施形態のように道路灯１の本体１ａの内部に設けるだけでなく、本体１ａに外付けの筐体に収容してもよい。また、道路灯１は、図５に示すように、発光部１０の内部に単巻変圧器１１と電源部１２を収容して構成してもよい。図５のような道路灯１は、トンネル内等の照明器具に好適である。

１道路灯
２交流電源
１１単巻変圧器
１２電源部
１２ａ変換回路

Claims

発光部から照射される光により道路を照らす道路灯であって、
変電設備から供給される相電圧で２４０Ｖを超える交流の第１電圧を交流の第２電圧に降圧する単巻変圧器と、
前記交流の第２電圧を前記発光部に供給するための所定の電流電圧形態に変換する変換回路を有する電源部と、を内蔵し、
前記電源部は、前記第１電圧には対応せず前記第２電圧には対応可能な電子部品を含んで構成されていることを特徴とする道路灯。