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仕事の関係上、電力用の配電盤を見ることがあります。
変電所や配電所の直流電源系統図を見ると、制御用電源
DC100Vと表示用電源DC24Vとに分かれているのを目に
していて思ったのですが、電源を2種類使うとDC/DC
コンバータ等の変換器が必要となることや、変換器の
容量によって、負荷の増設が制限されてしまうこと、
変換器の一次側の電源が何らかの理由でおちてしまった
場合、変換器二次側の電源が全て無くなってしまう等の
デメリットが発生すると思います。
2種類使い分けるメリットは何なのでしょうか?
表示ランプもDC100V定格のものはあったと思いますが・・・

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A 回答 (2件)

DC100Vはパワーリレー(電力回路用の電磁接触器)や遮断器の制御用(駆動用)です。

主接触器は制御用ミニチュアリレーと違い、動作にパワーを必要としますので、24Vでは不足です。
DC24VはPLCやシーケンサの出現後、トランジスタ出力で直接ミニチュアリレーを制御できる電圧のために普及したものです。

DC24VはDCDCコンバータを使うのではなく交流から別個に作る場合が多く、汎用の整流器が利用できます。
DC100Vを利用する主な理由はバッテリーバックアップの目的です。(変電設備では停電時に遮断器が動作できるように技術基準が定められています)

制御用の電圧にAC100VではなくDC24Vを用いる理由は、トランジスタ出力のためだけでなく、長距離配線時に誘導がおきにくいこと、DCの方が電流を多く流すために誘導電圧による誤動作が少ないこと、電磁弁などのコイル焼損が少ないことがあります。一方でDCの断続にはアークが発生しますからサージキラーの設置などが必要です。

ACで無停電を実現しようとするとUPSが必要ですが蓄電池と整流器の組み合わせの方がシンプルで信頼性が高く、安価で保守も少なくてすみます。
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この回答へのお礼

DC100V、DC24Vの対象としているものが違うんですね。
確かに主回路機器の制御とPLC、シーケンサの制御とでは
必要なパワーが違いそうな気がします。
DC電源は経済的かつ効率的なバックアップを目的として
いるということや、制御用にDCを使う理由についても
勉強になりました。
ありがとうございました。

お礼日時:2003/10/24 18:16

> 表示ランプもDC100V定格のものはあったと…



白熱電球は明るさを一定とする場合、電圧が高くなれば、フィラメントが細くなります。確かに100V定格もありますが、それだけ切れやすくなります。表示灯が「消灯」を表示しているのか、球切れなのか分からないのでは、役をなしません。
交流回路用では、100V、200Vでも、表示灯自体が変圧器を背負って、ランプは24Vなどというのがあります。一方、直流回路では、表示灯ごとにコンバータを組み込むのは、スペースの制約から困難であり、また経済的でもないので、電源を2種類用意しているのではないでしょうか。
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この回答へのお礼

お礼が遅くなり申し訳ありません。
白熱電球のフィラメントが細く切れやすくなるのは納得です。
確かに言われて見ればそうですね。交流回路用の表示灯自体に
変圧器を持ったものがあるということを初めて知りました。
ありがとうございます。

お礼日時:2003/10/24 17:51

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電圧について質問です。日本は100Vなのに24Vなど電圧をおとして使う商品があるのは何故なのでしょうか?

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QAC100VからDC100Vを作る方法

先日、鉄道部品を入手しましたが「電圧DC100V」と書いてありました。
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Aベストアンサー

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先の方の「実行値は100Vなので負荷をつなぐと100~110Vくらいになる」は
220μFに対して負荷電流が充分大きいと,近似的にそのような電圧になります。
でも負荷電流に関係なく瞬間的には140Vの電圧が部品にかかってしまいます。

こういう場合,普通は巻き線比が1:0.75~0.8くらいのトランス+数千~数万μFでDC100Vを作ります。
これだと負荷電流の大小に関わらずほぼDC100Vのままです。(と言っても安定化電源のようにはいきませんが・・)

以上,部品を壊すといけないと思って出しゃばっただけで,先の方との議論を目的とした回答ではありません。(念のため)

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Q入力DC100V-コンバーターについて

入力DC100V/出力DC24V-5A~10A程度のコンバーターを探しております。
安価な物があれば教えてください。
自作キットのようなものでもかまいません。
また、完全自作の方法がわかりやすく説明されているサイトでもいいので、
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

ほとんどのメーカが100Wで\20,000-程度です。
http://www.eta.co.jp/product/p_series_ps.cfm
http://www.cosel.co.jp/jp/products/sub04-5.html
http://www.tdk-lambda.co.jp/products/sps/ps_pm/ph/indexj.html

AC入力共用だと安いですけど、使い物になるかどうか分かりません。
よーく検討してください。
http://www.cosel.co.jp/jp/products/sub02-9.html
http://www.idec.com/jpja/products/Catalogs/PowerSupplies/PS3N/index.html

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
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ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

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kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


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ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
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・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
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試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
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102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

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1kgf = 9.8N
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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。
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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。
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(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。
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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

QAC100Vの「AC」とは何ですか?

質問させていただきます。
よく、電化製品に「AC100V」と書いてあるものがありますが、
この「AC」とは何を表しているのでしょうか。
「AC」を取ってしまったら、意味が変わってくるのでしょうか。
とても初歩的な質問だとは思いますが、どなたか
ご回答頂けましたら、と思います。

Aベストアンサー

> よく、電化製品に「AC100V」と書いてあるものがありますが、この「AC」とは何を表しているのでしょうか。

ACは交流を表す記号で、英語の alternating current (交流)の頭文字をとっています。
交流とは、時間とともにその大きさと方向が周期的に変化する電流です。
そして、1秒間に電流の向きが変わる回数をHz(ヘルツ)という単位で表します。

日本で家庭に供給されているのは電圧が100V、50Hz(ヘルツ)あるいは60Hzの交流です。東日本と西日本で50Hzと60Hzと分かれているのは、明治時代に、関東は東京電燈(現・東京電力)がドイツ式の発電機(50Hz)を、関西は関西電燈(現・関西電力)がアメリカ式の発電機(60Hz)を導入したことに端を発しています。

電気の豆知識
http://www.kea.gr.jp/mame/mame_00.html

直流は direct currentn の頭文字をとって DC と表し、時間的に流れる方向が変わらず、方向と同時に大きさも変化しない電流です。
乾電池や充電池などはプラスとマイナスが明確に決まっている直流電源です。

時間的に流れる方向が変わらないけれども大きさが変化する電流は脈流( ripple current )といいます。
脈流は、交流成分を含んだ直流電流といえます。
ダイオードで交流を整流した直後の電流は脈流となりますが、脈流のままでは電子機器は駆動できないので、電解コンデンサを用いた平滑回路で直流に近付けます。

安定した直流電流が必要とされる電子機器の電源等には、トランジスタのスイッチング動作を利用したスイッチング電源が使われます。

参考URL
直流にもクォリティがある
http://www.tdk.co.jp/techmag/illustrated/200406/index.htm


> 「AC」を取ってしまったら、意味が変わってくるのでしょうか。

ACの意味は変わりませんが、ACを取ってしまったらDCかもしれないと判断に困る場合もあるでしょう。
専門分野を除く世間一般で普通に100Vといったら交流と思うのが一般的ですが、電気製品の表示は間違いを防ぐためにも交流と直流を表示することになっています。

参考URL:http://www.tdk.co.jp/techmag/illustrated/200406/index.htm

> よく、電化製品に「AC100V」と書いてあるものがありますが、この「AC」とは何を表しているのでしょうか。

ACは交流を表す記号で、英語の alternating current (交流)の頭文字をとっています。
交流とは、時間とともにその大きさと方向が周期的に変化する電流です。
そして、1秒間に電流の向きが変わる回数をHz(ヘルツ)という単位で表します。

日本で家庭に供給されているのは電圧が100V、50Hz(ヘルツ)あるいは60Hzの交流です。東日本と西日本で50Hzと60Hzと分かれているのは、明治時代に、関東は東京...続きを読む

QACとDCリレーの違いを教えて下さい。

リレー動作について教えて下さい。
(1)AC100V用とDC100V用のリレーの構造や仕様など大きな違いは?(コイル抵抗がDCのほうが高い。DC電圧は常に100Vだからか?でもACは最大値141Vになるのになぜコイル抵抗が低くていいの?と漠然としております。)
(2)AC100Vの回路にDC100V用リレーを使用した場合どうなる?
(3)DC100Vの回路にAC100V用のリレーを使用した場合どうなる?

Aベストアンサー

> (1)(コイル抵抗がDCのほうが高い。DC電圧は常に100Vだからか?
> でもACは最大値141Vになるのになぜコイル抵抗が低くていいの?と漠然としております。
コイルには直流抵抗のほかにインダクタンスによる交流抵抗(誘導リアクタンス)があります。
実際のインピーダンスはこれらをベクトル合成したものです。

例えば直流抵抗30オーム、リアクタンス40オームとした場合インピーダンスは50オームです。
交流100ボルトをかけると2アンペア流れます。
直流100ボルトをかけると3.3アンペアも流れてしまいます。

次に直流100ボルトで2アンペア流すためには直流抵抗50オームで製作する必要が有ります。
これに交流を流すとリアクタンスのせいで電流は2アンペアをはるかに下回ります。

> ACは最大値141Vになるのになぜコイル抵抗が低くていいの?
最大値は141ボルトですが実効値は100ボルトです。
つまり交流は働いたり休んだりしているので、働き続けている直流と比べると実質141/1.41=100なのです。
普段は交流が141ボルトということは忘れていてください。

交流も直流も100ボルトで揃えて考えると、上記のようにリアクタンスの影響で流れる電流が大きく変わります。

あと、すでに回答のあるとおり、交流では振動が起こります。
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言ってみれば単気筒エンジンを2気筒エンジンに変えて出力のムラを減らしたというような感じです。

> (1)(コイル抵抗がDCのほうが高い。DC電圧は常に100Vだからか?
> でもACは最大値141Vになるのになぜコイル抵抗が低くていいの?と漠然としております。
コイルには直流抵抗のほかにインダクタンスによる交流抵抗(誘導リアクタンス)があります。
実際のインピーダンスはこれらをベクトル合成したものです。

例えば直流抵抗30オーム、リアクタンス40オームとした場合インピーダンスは50オームです。
交流100ボルトをかけると2アンペア流れます。
直流100ボルトをかけると...続きを読む

Q制御盤の外部インタフェース電源として、DC24V、DC48V、DC11

制御盤の外部インタフェース電源として、DC24V、DC48V、DC110VのDC電源が使われているのは、AC電源に比べて誘導等に強いということですが、電圧の使い分けの基準は何でしょうか?
すみませんが教えてください。宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

遮断器や断路器などはモーターを使うため、消費電力もそこそこあります。規模の大きな変電所ではケーブルの長さも数100mにもなるので、電圧降下を考えると、DC24Vではケーブルが太くなりすぎます。
一方、直流は交流に比べるとリレーなどの接点で回路を切りづらくなります。さらに電圧が高いとどうしてもこれらの部品が大きくなります。24Vでよく使われるオムロンのMY型リレーのDC110V用もありますが、接点容量が小さいので、遮断器などの駆動には使えません。高信頼を要求される変電所や発電所の制御盤などではいまでもかなり大きなサイズのリレーが使われています。 

QDC24VからDC100Vに昇圧する方法

タイトルの通りDC24VからDC100Vに変換する方法を教えて下さい。
出来れば回路図などもあれば助かります。
電流はそんなに必要ないです。
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よろしくお願いします。

※危険なのでやめろとかなどはやめて下さい。

Aベストアンサー

No.2,3です。

ところで、そのBZ21という装置の回路図が見つかりました。
http://www2.jan.ne.jp/~jr7cwk/rail/parts/ats_s1.gif
左半分は私の中学生の頃からなじみのある回路構成です。トランジスタ2石を使った非安定マルチバイブレータですね。
どんな音がするのかはしりませんが、恐らく、この発振回路で2つの鉄琴(?)を交互に叩いているのではないでしょうか。

「昇圧型フライバックコンバータ」は検索してみましたか?
もしネットで沢山見つかる回路図を見ても理解できないと言われるのでしたら、やはりお金が掛かっても市販のDC-DCコンバーターをお勧めします。

いや、私でも、どうしても必要があれば市販品を購入します。


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