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コンデンサにkvar表示がありますが、例えば6.6kv仕様の50kvar、50Hzコンデンサは何μFの容量が有るのですか。換算式があれば、それも宜しくお願い致します。

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A 回答 (2件)

皮相電力=電圧・電流


kvar= V・I/1000
=V・V/X/1000
=V^2・(2 x π x f x C) /1000より、

C=1000・50/(2・π・50・(6.6E3)^2)
 =3.65E-6
となり、3.6μFです。
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一般的解釈として3相6600Vでデルタ結線とします。


コンデンサ容量をQvar、線間電圧をVL 相電圧をVP 線電流をIL 相電流をIP コンデンサ1相あたりのインピーダンスをZとします。
Q=√3・VL・IL・Sinθ (この場合Sinθは1)
Q=√3・VL・√3・IP
Q=(3・VL・VP)/Z (デルタ結線の場合VP=VL)
Z=(3・VL・VP)/Q (これで1相あたりのインピーダンスが求まりました)
Z=1/(2πfC) (fは周波数、Cは静電容量)
C=1/(2πfZ)
1相あたりの静電容量Cは50Hzとした場合
1.218μF
コンデンサ全体では3.65μFとなります。
ちなみに実際コンデンサはリアクトル分6%上乗せされますので53kvarと表記されているはずです。
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QKVAとkvarの違い

6000Vの高圧コンデンサーですが、昔はKVAで容量表示されていましたが、KVA=kvarなのですか?
例えば25.5Kvarは旧KVA表示に直すと何KVAなのでしょうか?

Aベストアンサー

#3のアドバイスで間違えがあったので訂正、と補足、、、。

補足1.
「動力変圧器の一次側
動力回路での有効電力+動力回路での無効電力」

「動力変圧器の一次側
動力回路での(一相あたりの)有効電力+動力回路での(一相あたりの)無効電力」としてください。
#3の冒頭で、「・電灯変圧器と動力変圧器が繋がっている相だけ考える」と書いたように、一相にだけ着目していますので、
(一相あたりの有効/無効電力は 三相合計の1/3です。)


間違い訂正
「高圧側の線電流は 皮相電力/(√3*線間電圧)」
これ、間違えです。
先の補足と同じく、一相にだけ着目していますので、

「高圧側の(Δ結線の)相電流は、(相あたりの)皮相電力/線間電圧」が正です。
線電流の計算は、隣接した(動力のみを取っている)相の電流も計算に入れる(ベクトル和をとる)必要があります。


補足2
継電器の整定値変更に関しては、定常負荷電流だけでなく、回転機の起動時電流、起動時間、上位や下位の過電流継電器等との特性協調、も関係してきますので、経験のある方に依頼すべきかと思います。
また、設備増力ということですが、継電器の整定変更だけでなく、構内配線の電流容量は大丈夫か(過電流遮断機の下流の配線は、整定値での通電に耐える必要があるので)等も要検討かと。

#3のアドバイスで間違えがあったので訂正、と補足、、、。

補足1.
「動力変圧器の一次側
動力回路での有効電力+動力回路での無効電力」

「動力変圧器の一次側
動力回路での(一相あたりの)有効電力+動力回路での(一相あたりの)無効電力」としてください。
#3の冒頭で、「・電灯変圧器と動力変圧器が繋がっている相だけ考える」と書いたように、一相にだけ着目していますので、
(一相あたりの有効/無効電力は 三相合計の1/3です。)


間違い訂正
「高圧側の線電流は 皮相電力/(√3*線間電圧)...続きを読む

Q2E、3E、4Eってなんですか?

電気設備の設計を勉強中の気分は若者です。
モーターなどの保護回路でよく2Eリレーとか3Eリレーと
か聞くのですが少し調べてみると、
 2E、3E、4E
とあるようです。周囲に聞いても確固たる説明のできる人
がいないので質問なのですが、
 1.各々の意味とその出典は何ですか?
 2.他に1Eとかもあるのでしょうか?
教えてください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

(1)サーマルリレー(熱動形過負荷継電器)・・・1E,2E
(2)モーターリレー(静止形継電器)・・・1E,2E,3E

ここででてくるEは要素(ELEMENT)のことで
1E・・・過負荷
2E・・・過負荷、欠相
3E・・・過負荷、欠相、逆相

一般的に使われるのは2Eリレーです。水中ポンプ等で回転方向が目視出来ないものは3Eリレーを使います。

ちなみにサーマルリレーの1Eは2素子(2E)タイプ、2Eは3素子(3E)タイプと使ったりするので紛らわしいです。

Q進相コンデンサの静電容量について

進相コンデンサの静電容量を測定するにあたり素直に相間で測定すべきところを
勘違いをして2端子短絡して測定しました。
測定値は
Cu:78μF Cv:79μF Cw:80μFとなりました。
相間の静電容量は何μFとなるか素人ですので計算を含めてご教授ください。
コンデンサ容量 706kVar
定格電圧 4060V
周波数 60Hz

Aベストアンサー

Cu=Ca(Cb+Cc)/[Ca+(Cb+Cc)]
Cv=Cb(Cc+Ca)/[Cb+(Cc+Ca)]
Cw=Cc(Ca+Cb)/[Cc+(Ca+Cb)]

U-V相=CaCb/[Ca+Cb]
VーW相=CbCc/[Cb+Cc]
WーU相=CcCa/[Cc+Ca]

同じような計算式にて検討しましたが、正解を得ることができません
でした。
(計算式をより正確に表しますと[]の部分が必要です。)

仮定として、各相の静電容量は略等しいと考えられるので、
Ca=Cb=Cc=Cとします。

Cuは次のような式に変換できます。
Cu=C(C+C)/[C+C+C]=C(2C)/3C=2C/3=(2/3)×C
となります。
Cの容量を計算します。
C=(3/2)×Cu=(3/2)×78μF=117μF

Cvも同様に
C=(3/2)×Cv=(3/2)×79μF=118.5μF

Cwも同様に
C=(3/2)×Cw=(3/2)×80μF=120μF

これにより、Ca、Cb、Cc の値を次の通りと仮定します。
Ca=117μF
Cb=118.5μF
Cc=120μF

この3つの値を基にしてCu、Cv、Cw を再計算します。
Cu=117×(118.5+120)/(117+118.5+120)=78.5
Cv=118.5×(120+117)/(118.5+120+117)=79
Cw=120×(117+118.5)/(120+117+118.5)=79.5

この計算機結果と測定値と近似しているので、
Ca、Cb、Cc を上記の値とします。

これを基に
U-V相=CaCb/[Ca+Cb]=117×118.5/(117+118.5)=58.9
VーW相=CbCc/[Cb+Cc]=118.5×120/(118.5+120)=59.6
WーU相=CcCa/[Cc+Ca]=120×117/(120+117)=59.2

計算結果は次の値になります。
U-V相=58.9μF
VーW相=59.6μF
WーU相=59.2μF

計算結果の値が新設時の値に比べ容量が大きくなっています。
一般的には経年劣化により容量が徐々に小さくなると考えらますの
で、仮定の条件(静電容量の値)では、このコンデンサーの良否の判
定はできないと思います。
(この点から前回、換算できなかったと回答しました。)

また、測定に使用しているキャパシタンスハイテスター3501は低圧用
コンデンサーの容量を測定するために販売されているものと考えます。
本器の取扱説明書には高圧用コンデンサーの静電容量を測定した時の
精度・信頼性などは、どのように記載されていますか?
書いてない場合は、日置電機に相談すると良いでしょう。
さらに測定方法も含めて、コンデンサーメーカーに相談することをお
勧めします。
なお、前回回答した内容(JEMAのパンフレット)のごとく、経過年数の
問題により直列リアクトル(*)を含め、現行規格のコンデンサーに交
換することを検討されると良いでしょう。

(*)直列リアクトルの容量(15%)から高調波電流の発生量が大きい
設備であろうと推察します。
この点から高調波電流の問題も含めて検討する必要があると思います。

Cu=Ca(Cb+Cc)/[Ca+(Cb+Cc)]
Cv=Cb(Cc+Ca)/[Cb+(Cc+Ca)]
Cw=Cc(Ca+Cb)/[Cc+(Ca+Cb)]

U-V相=CaCb/[Ca+Cb]
VーW相=CbCc/[Cb+Cc]
WーU相=CcCa/[Cc+Ca]

同じような計算式にて検討しましたが、正解を得ることができません
でした。
(計算式をより正確に表しますと[]の部分が必要です。)

仮定として、各相の静電容量は略等しいと考えられるので、
Ca=Cb=Cc=Cとします。

Cuは次のような式に変換できます。
Cu=C(C+C)/[C+C+C]=C(2C)/3C=2C/3=(2/3)×C
となります。
Cの...続きを読む

Q電力の単位KWとKVAの違いと換算方法

単位KWとKVAの違いが分かりません。どっちも電圧E×電流Iじゃないんですか?換算方法とかあれば教えてください。

Aベストアンサー

KWはその装置の消費する本当のエネルギーで有効電力と呼ばれます。
KVAはその装置にかかる電圧の実効値と電流の実効値を
かけたもので皮相電力と呼ばれています。

皮相電力[kVA]から(有効)電力[kW]への換算は、
有効電力=皮相電力*力率 
でこの力率は電流の位相と電圧の位相が完璧に一致している抵抗のような負荷の場合は1になります。
逆に,コイルやコンデンサ成分のあるような負荷(モータなど)は位相がずれるためにこれより小さく(普通0.8くらい)になります。
なぜこのような2通りの表現があるかというと,皮相電力が規定してあると電流絶対値が決まりますので,必要なブレーカの容量,電線の太さなどが決まります。
電力だけだと,決まりません。

Q進相コンデンサの計算

力率改善用に設置する進相コンデンサの容量の計算はどう行うのでしょうか?計算を紹介しているところが見つかりません。どなたかよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

何をお望みなのか、文面からは良くわかりませんので、
補足を書いてみてはいかがでしょう?
(1)単に計算方法を知りたい。
(2)実際の設備で力率改善をしたので、選定をしたい。
など・・。
もし、実務で設備工事を行うのでしたら、
この程度の知識、計算が出来ないようでは、危なくて任せられません。
専門家に依頼するのがよろしいでしょう。
一応、ネットで探すキーワードは「負荷力率改善用コンデンサの容量計算」と、入れればいくつかヒットします。
日本財団の教科書に記事がありますが、くれぐれも実務でしたら
専門家に依頼したほうがよろしいかと思います。

Qブレーカーの定格遮断容量について

カテゴリが違っていたら、申し訳ありません。
ブレーカーの仕様に定格電流と定格遮断容量とありますが、違いや意味を教えてください。定格電流は、その電流値を超えた場合にトリップするものだとは認識しているのですが。遮断容量は大きいほうがいいのでしょうか?詳しい説明をお願いします。

Aベストアンサー

こんにちわ!
いつも質問ばかりしていては、皆さんに申し訳ないので、微力ながら知っている範囲でお答えします。
ご参考にして頂ければ幸いです。

定格電流は、その遮断器に連続的に電流が流れ続けた時の動作の限界値を表していると思います。
限界値である定格電流値になった場合の動作は、日本の規格(JISなど)では、不動作の状態を維持する最大値を表しています。
しかし、諸外国では、動作する値を表す場合も多いようです。(例えば、アメリカ製など)
具体的に言うと、日本製の225AF/225ATの遮断器に225Aの電流を流したとしても遮断器はOFF動作しません。
しかし、アメリカ製の250AF/225AT(フレームという概念についての説明は、割愛します)の遮断器に225Aの電流を流すと遮断器はOFF動作を起こします。
これは、規格の考え方の違いでどちらが正しいとかという問題ではありません。しかし、一つの電気設備で、複数の規格を採用しなければならない場合などは、保護協調上注意を要する点であります。
この定格電流値以下で遮断器を利用している限り、遮断器の開閉操作を行ったとしてもメーカーが保証する回数まで(一般に数千回~数十万回)は、操作が可能である値という意味もあります。

一方、遮断容量は、その遮断器が、流れている電流を遮断できる最大の容量を表していると思います。
一般的に電気的な容量とは、電圧×電流×時間で表されます。これは、エネルギーの容量を表し、遮断容量の場合も同じです。よって、容量であるにも関わらず電流値であると捉えらえることは間違いだと思います。
しかし、現実には、遮断容量が、電流値で表されていることが多いのも事実です。
その理由は、日本の(多分全世界でそうだと思いますが?)電源事情が、定電圧送電方式となっているからです。即ち、電圧の項は、定数として扱えるため、変数となる電流値で表せば事実上問題がないのと、実用上合理的となるからだと思います。
実際の遮断器に書かれている、遮断容量の記載を見ると判るのですが、使う電圧によって遮断できる電流値が変わります。これは、遮断容量が変わるのではなく、遮断容量は同じであるため、遮断できる電流値が変わることを意味しています。
同じ型の遮断器を異なる電圧で使用する場合など勘違いし易いので、注意が必要です。また、動作時間が変更できる機能がある場合も遮断できる電流値は変わってきますので注意のほど。
電流を遮断すると言うことは、アーク電流によるエネルギー放出(一般的に、熱、音、光の形で放出される)を、遮断器構部分で絶えうる必要があります。
定格以上の容量を遮断しようとすると熱により接点が溶着したり、溶断してしまうことがあるようです。

最後に、遮断容量の大きいものの方が良いのかどうかと言う点については、必要な遮断容量が確保されていらば、最小値でかまわないと思います。
皆さんもご指摘している通り、遮断容量が大きくなると、値段、寸法、納期(受注生産品になったり)が大きく(高く、長く)なります。
必要な容量とは、その回路に流れる最大の電流値(容量を電流値で表した場合)で決まります。一般的に、最大電流値となるのは、短絡時となります。
ただし、エネルギーの供給源は、電源だけとは、限りません。例えば、三相誘導電動機が接続されていると電動機の運動エネルギーがエネルギー供給源となり数サイクルの間電源となりますので注意が必要です。
さらに、定格電流を超える電流値を、遮断した場合は、メーカーの保証動作回数までの動作が保証されるわけではありません。
短絡電流の遮断については、動作特性をよく調べて使用してください。経済性を無視すれば、一度短絡電流を遮断した遮断器は、交換すべきだという人もいます。

以上、だらだらと述べましたが、少しでも参考になればと思います。

こんにちわ!
いつも質問ばかりしていては、皆さんに申し訳ないので、微力ながら知っている範囲でお答えします。
ご参考にして頂ければ幸いです。

定格電流は、その遮断器に連続的に電流が流れ続けた時の動作の限界値を表していると思います。
限界値である定格電流値になった場合の動作は、日本の規格(JISなど)では、不動作の状態を維持する最大値を表しています。
しかし、諸外国では、動作する値を表す場合も多いようです。(例えば、アメリカ製など)
具体的に言うと、日本製の225AF/225ATの遮断器に...続きを読む

Q漏電遮断器の原理を教えて下さい

現在専門学校で電気を勉強しているものです。

漏電遮断器の原理がいまいちよく分かりません。

特に接地(アース)していないと漏電遮断器が働かないという根拠が分かりません

電気に詳しい方、教えていただけませんか?

Aベストアンサー

一般の家庭用の100vや200vの電気は電力会社から高圧(一般家庭近くでは6,600v)で送られてきて、電信柱の上のトランスで、100vや200vに落とされて家庭に配られますが、この柱上トランスの100vの片線と200vの中性線が故障のときの安全のために地中にアース線としてつながっています。電流は電子の移動なので、必ず出て行った分と同じだけ戻ってきます。もしこれが違っていたときは電流がどこかに漏れていることになるので、この差を検出して電流を遮断するのが漏電遮断器です。まず漏電の状態を考えてみますと、電気が流れている電気製品で、電線の被服が破損して電気製品のボディーに接触したとします。この時破損した側の電線がアース側なら電位が同じなので何も起きません。また反対側でも電気製品のボディーが完全にゴムか何かの絶縁体の上に乗っていれば漏れ電流が流れないので漏電遮断機は働きません、あくまで遮断器のところを通る電流の差が規定値(50mA程度)を超えた場合のみ働きますから。ここでこの電気製品のボディーを地面に接触(アース)させると電流がボディーからトランスのアース側へと流れて漏電遮断機に流れるプラスマイナスの電流値に差が出て漏電遮断機が働くことになります。つまりこの意味で、アースしていないと漏電遮断機が働かないのであって、漏電遮断機そのものをアースする必要は全くなくまたそんな端子もありません。

一般の家庭用の100vや200vの電気は電力会社から高圧(一般家庭近くでは6,600v)で送られてきて、電信柱の上のトランスで、100vや200vに落とされて家庭に配られますが、この柱上トランスの100vの片線と200vの中性線が故障のときの安全のために地中にアース線としてつながっています。電流は電子の移動なので、必ず出て行った分と同じだけ戻ってきます。もしこれが違っていたときは電流がどこかに漏れていることになるので、この差を検出して電流を遮断するのが漏電遮断器です。まず漏電の状態を考えてみますと...続きを読む

QΔ-Y結線にて位相が30°進むのはなぜ?

Δ-Y結線にて、1次電圧に対して、2次電圧の位相が30°進むのはなぜでしょうか?

Y結線は、線間電圧が相電圧に対して、30°進むのですよね?
それだと、Δ-Y結線では、Y結線の相電圧は、Δの線間電圧に対し、30°遅れると
思うのですが、違うのでしょうか?

Aベストアンサー

Δ接続の相電圧(=線間電圧)とY接続の相電圧が対応しているので、一次の線間電圧と二次の相電圧が同位相になります。
二次の線間電圧(Vuw)が二次の相電圧(Vu)より30度進みになるので、二次の線間電圧は一次の線間電圧より30度進みになるかと思います。

Q三相交流のV結線がわかりません

V結線について勉強しているのですが、なぜ三相交流を供給できるのか理解できません。位相が2π/3ずれた2つの交流電源から流れる電流をベクトルを用いて計算してもアンバランスな結果になりました。何か大事な前提を見落としているような気がします。

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それとも、インバータやコンバータ等を駆使して位相が3π/2ずれた交流電源2つを用意したら、三相交流を供給可能なのでしょうか?

Aベストアンサー

#1です。
>V結線になると電源が1つなくなりベクトルが1本消えるということですよね?
●変圧器のベクトルとしてはそのとおりです。

>なぜ2つの電源の和を「マイナス」にして考えることができるのかが疑問なのです。
●もっと分かりやすいモデルで考えてみましょう。
乾電池が2個あってこれを直列に接続する場合ですが、1個目の乾電池の電圧をベクトル表示し、これに2個目の乾電池の電圧をベクトル表示して、直列合計は2つのベクトルを加算したものとなりますが、この場合は位相角は同相なのでベクトルの長さは2倍となります。

同様に三相V結線の場合は、A-B,B-Cの線間に変圧器があるとすれば、A-C間はA-B,B-Cのベクトル和となりますが、C-A間はその逆なのでA-C間のマイナスとなります。

つまり、どちらから見るかによって、マイナスにしたりプラスにしたりとなるだけのことです。

端的に言えば、1万円の借金はマイナス1万円を貸したというのと同じようなものです。

Q三相200Vを単相200Vで使用したい

三相200V電源を単相200V電源として使用したいのですが。
三相200Vの場合,R(赤)S(白)T(黒)の3線が電源として配線されておりますが,単相200Vととして使用する場合,R-S,R-T,S-Tのいづれを取っても良いのでしょうか。

以前にいづれかがアースに落ちている場合があると聞いたことがあり,この辺が不明なのですが。

Aベストアンサー

いくつか逆質問になります。

【1】 単相200Vの負荷は何でしょうか。
(a) 電熱器・電気炉、溶接機など。
(b) 蛍光灯・水銀灯、エアコンなど。

(a) のグループでしたら、三相電源に単相負荷をかけることは一般的に認められます。
(b) のグループは、単相三線式の電源で使用することが基本であり、三相電源からの使用は認められません。

【2】 前項の(a)であるとして、単相負荷の容量はどのくらいですか。また、三つに分割できますか。

【3】 三相電源の接地形態はお分かりですか。
(a) 動力専用バンクの三角 (またはV) 結線で一線接地。たぶん S線が接地されている。
(b) 灯動兼用バンクの V結線で、中性点接地。たぶん S線とT銭の中間で接地されている。

(a) のケースで単相負荷を取り出すには、三つに分割できる場合は、各相に均等になるように。(b) のケースでは、電灯と共用されている変圧器の容量が大きいので、中性点が接地されている相につなぐ。

【4】 電力会社との契約種別。
(a) 低圧。
(b) 高圧または特別高圧。

(a) の場合は電力会社の、(b) の場合は主任技術者の指示を仰ぐことが必要です。

いくつか逆質問になります。

【1】 単相200Vの負荷は何でしょうか。
(a) 電熱器・電気炉、溶接機など。
(b) 蛍光灯・水銀灯、エアコンなど。

(a) のグループでしたら、三相電源に単相負荷をかけることは一般的に認められます。
(b) のグループは、単相三線式の電源で使用することが基本であり、三相電源からの使用は認められません。

【2】 前項の(a)であるとして、単相負荷の容量はどのくらいですか。また、三つに分割できますか。

【3】 三相電源の接地形態はお分かりですか。
(a) 動力専用バ...続きを読む


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