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お世話になります。
別のカテゴリーで質問したのですが、
御回答頂けなかったので宜しくお願いします。

私、ただいま変圧器について勉強しているのですが、
その中に出てくる「パーセントインピーダンス」というものが、いまひとつすんなりと頭の中に入って行きまん。
%Zに関する簡単な問題を解くことは出来るのですが、
それが実際にどのように役立つのかイメージとして
沸いてきません。
そこでもし宜しければ、何か具体的な事例や、例え話しなどで、説明して頂けないでしょうか?
宜しくお願い致します。

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A 回答 (3件)

>%Zに関する簡単な問題を解くことは出来るのですが、


それが実際にどのように役立つのかイメージとして
沸いてきません。

*私も、短絡計算をやり始めた頃は「数字と計算」だけで
 具体的な「物理的意味」を判らず仕事していましたね。

 %インピーダンス(電圧)の定義はご存知だとは思いますが(再確認で)
 (私なりの解釈ですが)
 「変圧器二次側端子電圧の変化率、定格電流と内部インピーダンスとの積(電圧降下)が
  定格電圧に対する%で表示」

 すなわち、「%インピーダンスが小さい」変圧器は「内部インピーダンスが小さい」

 と言うことは、変圧器での
  1)二次側での短絡事故時の「限流作用が小さい」(短絡電流が大きくなる)
  2)「電圧変動率が小さい」(負荷への電圧変動の影響が小さい:電灯照明の明るさやモータの動作が安定)
 ことですね。
 事故電流を考えると、%インピーダンスが小さ過ぎるのも、考え処のようですね。

 (参考)「インピーダンス電圧の測定方法」
  変圧器二次側端子を短絡して、
  一時側に定格周波数の電圧をスライダックで徐々に低電圧から課電していき
  「定格電流が流れた時の電圧」がインピーダンス電圧。

 回答になったでしょうか。


 

この回答への補足

ご回答有り難うございます。

頂いた回答を自宅に帰ってから
一度じっくり消化したいと思います。
その後で、補足の質問をさせて頂くかも
知れませんが、その時はまた面倒を
見て頂ければ幸いです。

補足日時:2006/01/26 12:57
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    • 3
この回答へのお礼

具体的なアドバイスを頂き、ありがとうございます。

すみません、その中で質問なのですが、
実際の現場では、変圧器の電圧変動率を確認する
時はパーセントインピーダンスを測定して
求めるのでしょうか。

お礼日時:2006/01/27 14:09

多少, 求められている答えと異なるかもしれませんが,


「パーセントインピーダンス」は計算を容易に行うための
手法であると思います.
ご存じと思いますが, %Zは変圧器特有の考え方ではなく,
電力系統に関する計算では割と頻繁に出てきます.
(その他の分野に対しても応用は可能ですが.)
電力系統は大雑把に言って

発電機-変圧器-送電線-変圧器-負荷

というような構成で表すことができます.
系統の解析, 例えば送電線にどれくらいの電流が流れるか
等のことを行う場合, 等価回路を考えて行われます.
この時, 変圧器がネックになります. 変圧器の勉強を
されているということなので, お分かりと思いますが,
変圧器には巻数比があって, インピーダンスの変換が
面倒になります. (特に, 変圧器が多段になってくると)
この厄介になる原因は「電圧」や「インピーダンス」等の
物理量を含むことに有ります. そこで, それら物理量を
基準(大体は定格値)で割って, 割合として扱うことを
考えます. これが所謂%Z法と言われる手法になります.
(割合ではなく比にすると単位法となります)

%Z法の有り難みは, 変圧器を含む電気回路の問題を
解いてみると多少は掴んで頂けのではないかと思います.
変圧器が多段になっている回路でインピーダンスの変換が
非常に面倒なのに対し, %Z法を用いると変圧比を
気にせずに計算することが出来るようになります.

他に, 様々な定格の装置が含まれる電力系統では
単位が残っていると, その装置の定数・パラメータが
妥当であるか評価する際にややこしくなるので,
割合にして考えるという点もあると思います.
(質問の意図からすると, こちらの方が相応しいかも
しれません)
    • good
    • 2
この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

<多少, 求められている答えと異なるかもしれませんが,

いえいえ、ちょうど的を得たご回答を頂きました。
変圧器単体だけで考えているから、%Z法の価値が
解かりにくいのですね。
一度、アドバイスのように、電力系統全体で、
捕らえてみようと思います。
大変ありがとうございました。

お礼日時:2006/01/30 08:45

>実際の現場では、変圧器の電圧変動率を確認する


時はパーセントインピーダンスを測定して
求めるのでしょうか。

*電圧変動率を気にするような受配電用変圧器には、
 変圧器銘板に記載されてます。(JIS規格で表示が決められています)

 よって、設置後に現場で完成検査試験を行うような変圧器は、その試験項目に当然入りますが、
 通常の運転になれば、電圧変動率を確認する為の測定をしないのが普通でしょう。
  
  また、現場で完成検査試験を行わない変圧器であっても、
 購入者が製作メーカーに契約時に試験成績書を要求すれば
 %インピーダンスの測定値が記入された試験成績書が購入者に提出されます。
    • good
    • 1
この回答へのお礼

お礼が遅くなり、申し訳ありません。

denkiya3さんはその道?の実務に携わる方でしょうか。
現場の方のお話を聞けて光栄です、
どうもありがとうございました。

お礼日時:2006/01/30 08:33

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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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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。
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Q変圧器の基準容量について

質問です。

2つの変圧器A、Bがあって、
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Aベストアンサー

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 P = √3 ・ Vn ・ In
  = √3 ・ Vn ・ Is ・ %Z / 100
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そこから、
 %Z = P ・ 100 / (√3 ・ Vn ・ Is)
その為、基準容量を増やせば%Zも増え、減らせば減ります。
その為、問題では基準とする変圧器はA器であると表現されますが、求めたいのはB器なので、B器の%ZをA器基準に変換してあげなければなりません。
つまり、A器の容量がB器の何倍かが分かれば、%Zを変換する事が出来ます。
故に、
 %Zb' = %Zb ・ (Pa / Pb)

QCVケーブルの%Z計算方法を教えて下さい

CVケーブルの%Zはどのように求めたらよいのでしょうか。条件としては実部と虚部を分けて求める,基準容量は10MVA,定格電圧はE[V],ケーブルの抵抗分はR[Ω],リアクタンス分はX[μF]とした場合。

Aベストアンサー

%Zを求めるのに要するデータは、抵抗とリアクタンスであっていますが
リアクタンスは、容量性ではなく誘導性です。
なので、C分(コンデンサ、F)ではなくL分(インダクタンス、H)から
算出するXLです。(XL=ωL【Ω】)No1様が仰るとおり


>小生が持っているM社の電線便覧では、XLの単位が[μF/km]で表されています。

これから察するに、恐らく見ているデーターは当該ケーブルの静電容量ではないですか?
そうだとすると、その値は導体と遮蔽層間の静電容量で地絡電流の計算などに使います。

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 (2)高圧電力ケーブル(6600V,3300V用)
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 0.52μF/kmとなってます。

だとすると、見ているところがちがくて
またまた、小生の電線便覧で申し訳ないのですが(^^;

13.各種電線ケーブルの許容電流とインピーダンス
 (3)受・配電用ケーブルのインピーダンスと許容電流表
の6600V CV-T3芯ページを見ていただければ、
 交流導体抵抗(90℃Ω/km)の項目に50Hz,60Hz別々にのってます。
 また、その隣に、50Hz,60Hz別々に
 リアクタンス(Ω/km)としてのっています。

 いかがでしょうか?

%Zを求めるのに要するデータは、抵抗とリアクタンスであっていますが
リアクタンスは、容量性ではなく誘導性です。
なので、C分(コンデンサ、F)ではなくL分(インダクタンス、H)から
算出するXLです。(XL=ωL【Ω】)No1様が仰るとおり


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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短絡電流の簡易計算方法

短絡電流の簡易計算方法について教えて下さい。
ザクッとした数字でいいので知りたいだけです。
たしか、

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みたいな感じで出ないでしょうか?
宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

その通りで出ます。

ただ、出来たらこう記載した方が正確です。
 トランス容量(kVA)×100 /(電圧(kV)×√3×%Z(%))

理論式ではこうなります。
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その他、高圧配電線の地絡電流計算式もあります。
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Q誘電率(ε)と誘電正接(Tanδ)について教えてください。

私は今現在、化学関係の会社に携わっているものですが、表題の誘電率(ε)と誘電正接(Tanδ)について、いまいち理解が出来ません。というか、ほとんどわかりません。この両方の値が、小さいほど良いと聞きますがこの根拠は、どこから出てくるのでしょうか?
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もしよろしければその理論を、高校生でもわかる説明でお願いしたいのですが・・・。ご無理を言ってすみませんが宜しくお願いいたします。

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電気屋の見解では誘電率というのは「コンデンサとしての材料の好ましさ」
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εが大きいほど静電容量が大きいし、Tanδが小さいほど理想的な
コンデンサに近いということです。
よくコンデンサが突然パンクするのは、このTanδが大きくて
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伝送系の材料として見るなら、できるだけ容量成分は少ないほうがいい
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Q中性点とアースの違い

配線図を見ると、トランスの中性点から、接地線が「アース」がとられていますが、中性点とアースは、同じなのでしょうか?中性点から、アースをとっても、同じなのでしょうか?地中から、トランスに電流を逃がすのと、直接中性点に逃がすのと、違いは、?あるのでしょうか?

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中性点とアースは、同じなのでしょうか?
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中性点から、アースをとっても同じなのでしょうか?地中から、トランスに電流を逃がすのと、直接中性点に逃がすのと、違いは、?あるのでしょうか?
@中性点にアースを接続しては絶対ダメです。もし接続すれば電源線から負荷を通じて中性線に流れる電流(負荷電流)がアースを接続したところから分流して漏電電流になります。当然漏電ブレーカーはトリップします。

Q対地静電容量って

電気について勉強しているもの(電工2種の知識程度)です。
質問1 漏電と地絡は同じと解釈していいでしょうか?
質問2 対地静電容量という言葉がどうも理解できません、架空電線は大地から空気絶縁されていると思うんですが、本などでは大地から電線へコンデンサの記号を介して電流が流れるように見えるんですが、意味がわかりません、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

質問2 対地静電容量
コンデンサは導体と導体の間に絶縁物を入れたものです。
電線(導体)と大地(導体)の間に絶縁物(空気)を入れているのでコンデンサとなります。
 単位あたり(例えば1mあたり)静電容量としては小さくなりますが配電線など距離が長いので大きな値になったりします。
地面に対する静電容量というイメージでよいです。
ですので「大地から電線へコンデンサの記号を介して電流が流れるように見えるんですが」のその通りです。
電流が流れるかどうかは静電容量の大きさと電圧の大きさによります。

Q1線地絡電流の算出式が理解できません。

電気設備技術基準によりB種接地抵抗を算出しようとしています。
B種接地抵抗を求める場合に必要な1線地絡電流ですが
なぜ下記のような計算で求められますか?
高圧ケーブルの静電容量や周波数は必要ないのですか?
或いは計算していると消えるのでしょうか?
テブナンの定理で静電容量から算出すると思っていますが
下記のような式に到達しません。。。
========================================================
ケーブル以外の線路の1線地絡電流は I1 = 1 + ( VL / 3 - 100 ) / 150 [A]となります。

ケーブル線路の1線地絡電流は I1 = 1 + ( VL' / 3 - 1 / 2 )[A]となります。

V = 電路の公称電圧 / 1.1 [kV]
L = 同一母線に接続される高圧電路(ケーブルを除く)の電線延長 [km]
L' = 同一母線に接続される高圧電路(ケーブル)の電線延長 [km]

構内に敷設された架空電線またはケーブルの長さを上記計算式に代入すると、1線地絡電流値が算出できます。

電気設備技術基準によりB種接地抵抗を算出しようとしています。
B種接地抵抗を求める場合に必要な1線地絡電流ですが
なぜ下記のような計算で求められますか?
高圧ケーブルの静電容量や周波数は必要ないのですか?
或いは計算していると消えるのでしょうか?
テブナンの定理で静電容量から算出すると思っていますが
下記のような式に到達しません。。。
========================================================
ケーブル以外の線路の1線地絡電流は I1 = 1 + ( VL / 3 - 100 ) / 150 [A]となります。
...続きを読む

Aベストアンサー

ケーブル以外...V=6を代入すると電線延長125km以下では2A、125kmを超えるものでは75km又はその端数ごとに1A増えます。電線延長Lとは電線の長さの合計であり三相三線式では回線延長の3倍、単相2線式では回線延長の2倍になります。75kmで1Aというのは1線当たりの対地静電容量でいうと約0.01μF/kmに相当します。この値は1線地絡電流を実測した結果を基礎とし、これを60Hzに換算したものから決定されています。公称電圧6.6kVの高圧地中電線路の場合はV=6を代入すると、線路延長1.5km以下では2A、1.5kmを超えるものでは1km又はその端数ごとに1A増えます。この電圧階級のケーブルは一般に3芯ケーブルが使用されている実情から線路延長L'はケーブルの延長そのものを用い三相の場合でも3倍しない値を用いています。引用は電気技術Q&A第2集141頁参照。画像は先の参考資料を元にエクセルで作ったオリジナルをUPしたもので画素低減が自動的になり又、画像の全部が開示される訳でも無い様です。まだ下の部分も有るのですが切れております。
系統の静電容量、配電架線、柱上変圧器台数、これらの数値等は電力会社が持っているデータが無いと1線地絡電流計算エクセルの入力も正直出来ません。以上...参考にならない説明と思いますが、詳しくは本を見て下さい。

ケーブル以外...V=6を代入すると電線延長125km以下では2A、125kmを超えるものでは75km又はその端数ごとに1A増えます。電線延長Lとは電線の長さの合計であり三相三線式では回線延長の3倍、単相2線式では回線延長の2倍になります。75kmで1Aというのは1線当たりの対地静電容量でいうと約0.01μF/kmに相当します。この値は1線地絡電流を実測した結果を基礎とし、これを60Hzに換算したものから決定されています。公称電圧6.6kVの高圧地中電線路の場合はV=6を代入すると、線路延長1.5km以下では2A、1.5kmを超えるもの...続きを読む


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