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電気主任技術者の資格の勉強をしていてV結線で疑問に思ったことがります。

(1)「V結線の出力=√3×V×I」が公式ですが、√3はどこからきたのでしょう?

(2)そもそもVとIは相なのか線間なのかどちらでしょうか(どちらにしてもV結線では同じ値なので関係ありませんが気になります)?

私は三相電力については「相電圧×相電流(1相あたりの電力)×3(合計で3つの相だから)=三相電力」と考えて、そこから線間電圧・電流に置き換え「√3×線間電圧×線間電流=三相電力」というよな順序で公式を導きました。
この考えでV結線を考えると「相電圧×相電流(1相あたりの出力)×3(合計で3つに出力するから)=V結線の出力」となります。しかしV結線では相電圧・電流と線間電圧・電流は値が同じため「3×V×I」になってしまいます。
そもそも考え方が違い、「√3×線間電圧×線間電流=出力」は△・Y・Vともに共通で、そこから△・Y結線の電力をもとめると「3×相電圧×相電流」になるということなのでしょうか?もしこれならばV結線の公式も納得ができそうですが、今度は「√3×線間電圧×線間電流=出力」の√3はどこからきたのかという疑問が浮かびます。
恐らく初歩的なことを間違えて理解しているのでしょうが、どうぞご教授お願いいたします。

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A 回答 (1件)

電検三種では、V結線が√3倍である事以上は求められないので、丸暗記をした方が得策だとは思いますが、お答えいたします。



通常のY結線、Δ結線の場合、力率1であれば相電圧と相電流は同相になります。
その為、
 S = V ・ I
であり、故に、
 P3 = 3 ・ V ・ I
となります。
ところがV結線の場合には、力率1でも位相30°が出来るそうです。
ここから、
 Pv = 2 ・ V ・ I ・ cos30°
   = 2 ・ V ・ I ・ (√3 / 2)
   = √3 ・ V ・ I
となります。
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この回答へのお礼

ベクトルでの理解が必要なのですね。
私が知りたいことをズバリ答えてくださってありがとうございます。
「2(変圧器二つ)×V×I×位相差」なのですね。

お礼日時:2012/06/10 11:35

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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。

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宜しくお願いします。

Aベストアンサー

1.単相設備を最大とした場合
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 三相設備: 0kVA  の合計25kVA

2.三相設備を最大とした場合
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となると思います。
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Aベストアンサー

40-30の間違いですよね。
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従って
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Aベストアンサー

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3相電動機の消費電力の求め方について質問です。

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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?
また、その理論はどこからどうやって出されているのでしょうか?
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。

Aベストアンサー

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」
誘電正接とは「コンデンサにした場合の実質抵抗分比率」と認識しています。

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
熱をもって内部の気体が外に破裂するためです。

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Aベストアンサー

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。

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Aベストアンサー

6kV/200Vの変圧器の低圧側の接地方法は3種類に大別されます。
接地の目的は高低圧の混触が起こった場合低圧側の対地電圧抑制のためです。(B種接地と呼びます)
○中性点接地
変圧器の2次側コイルをスター結線とし、中性点を接地します。
あまり用いられないと思いますが対地電圧を下げる等の目的で使用されることがあります。
対地電圧は三相とも115Vとなります。(200/√3)
○一線接地
変圧器の2次側コイルをΔ結線とし、三相のうち一線を接地します。
一般的な三相変圧器の2次側がΔ結線となっておりビルや工場の三相200Vでよく使用されてい
ます。
対地電圧は一相のみが0V、残り2相は200Vとなります。
○V結線の電灯側中線接地(三相4線式灯動共用方式)
これは単相変圧器を2台をV結線にして1台の中間点を接地する方法です。
2台の変圧器をV結線で接続し単相100/200V、三相200Vを同時に供給する方法です。
1台の変圧器の中間点で接地を取ります。需要変動への取替え対応や電柱上の限られたスペースへ
の対応等が容易なことから電力会社の配電設備で最も多く採用されています。
対地電圧は一相のみ173V残り2相は100Vとなります。(√3/2×200V)

おそらくyasutamaさんが計ったのは上記の173Vかと思います。
電力会社からの配電電圧は三相200Vでは202V±20Vの範囲になっていますので、仮に
208Vとなっていれば3線のうち1本の対地電圧は約180Vとなります。

6kV/200Vの変圧器の低圧側の接地方法は3種類に大別されます。
接地の目的は高低圧の混触が起こった場合低圧側の対地電圧抑制のためです。(B種接地と呼びます)
○中性点接地
変圧器の2次側コイルをスター結線とし、中性点を接地します。
あまり用いられないと思いますが対地電圧を下げる等の目的で使用されることがあります。
対地電圧は三相とも115Vとなります。(200/√3)
○一線接地
変圧器の2次側コイルをΔ結線とし、三相のうち一線を接地します。
一般的な三相変圧器の2次側がΔ...続きを読む


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