法規施設管理需要率・負荷率・不等率・電力損失★★☆☆☆
専用配電線の電圧降下計算と力率改善効果
概要
三相3線式専用配電線の電圧降下は近似式 ΔV = × I × (R cosθ + X sinθ) で求まる。力率改善(進相コンデンサ設置)により線電流が減少するため電圧降下も減少し,改善前後の電圧降下の比率を求める計算が頻出である。
📖用語
電圧降下:送電端電圧と受電端電圧の差。線路の抵抗・リアクタンスに電流が流れることで生じる電圧の損失。
専用配電線:特定の需要家のみに電力を供給するために設けられた配電線路。
力率改善:遅れ無効電力を進相コンデンサで補償し,電源から見た力率を1に近づけること。電流が減少し電圧降下・損失が低減する。
線電流:三相回路において線路(電線)を流れる電流。
リアクタンス:コイル(誘導性)やコンデンサ(容量性)が交流電流の流れを妨げる性質を表す量。単位はΩ。
📐基本公式:三相3線式電路の電圧降下(近似式)
ΔV = × I × (R cosθ + X sinθ) [V]
ここで:
•ΔV:線間電圧降下[V]
•I:線電流[A]
•R:1線当たりの抵抗[Ω]
•X:1線当たりのリアクタンス[Ω]
•cosθ:負荷力率,sinθ =
三相電力 P = × V × I × cosθ より:
I = P × V × cosθ
送電端電圧 V1 = 受電端電圧 V2 + ΔV
📐基本公式:力率改善による電圧降下の変化
有効電力 P と受電電圧 V2 が一定のまま力率を cosθ から cosθ' に改善するとき:
•新しい電流 I' = P × V2 × cosθ'
•新しい電圧降下 ΔV' = × I' × (R cosθ' + X sinθ')
電圧降下の比率(%)= ΔV'ΔV × 100
使い方・ポイント
•sin θ の値:sinθ = で計算する。cos 0.8 → sin 0.6,cos 0.95 → sin ≈ 0.3122 程度となる。
•力率改善により電流が減るため電圧降下も減る(比率 < 100%)。
•有効電力 P と受電電圧 V2 を固定して比較すること。
•電圧降下式はあくまで近似式(送電端電圧 >> 電圧降下,という仮定のもと成立)。

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