A) 短絡電流には瞬時短絡電流=非対称短絡電流=(Icu=Rates Short Circuit
Ultimate)と遮断時電流=対称短絡電流=(Ics=Rates Short Circuit Service
Breaking)の二つがある。
B) Icu
Icuは短絡してから3Hz以内の現象と考えること。
3Hz以後はIcsの現象で直流分はすでに減衰して存在しないと考える。
対象機器はパワ-ヒュズ、MCCBである。なぜならこれらの機器は短絡発生後
0.5-2Hzで遮断断完了するからだ。だからパワ-ヒュズ、MCCBの遮断容量は
Icuで考えなければならない。
Icuを求める為の%Zは下記による。
a)誘導電動機は短絡後数Hzにわたり発電機として短絡点に電源を供給するから
、計算上%Zは誘導電動機の合計KVA基準で25%とする。
b)同期電動機(=発電機)は初期過渡リアクタンスを使用する。
c)其の他機器及び線路は一般的な%Zを使用する。
C) I cs
Icsは短絡してから3Hz以後の短絡電流と考える。対象機器ACB,VCB、GCB等と考えること、
なぜならこれらの機器はリレーで事故検出してから遮断するまで3Hz以上かかるからだ。
a)誘導電動機は3Hz以内に発電機としての機能を失っていますから計算上考慮しないで良い。
b)同期電動機(=発電機)は過渡リアクタンスを使用する。
c)其の他の機器及び線路は一般的な%Zを使用する。
D) 非対象短絡電流
実際の短絡電流は短絡発生瞬間の電圧の位相と回路の力率に依って定まる大きさの直流と対称短絡電流が重畳して短絡電流がきまる。その値は直流分が最大の時即ち短絡発生時の電圧位相角をθ、回路力率をcosφとするとθ-φ=±π/2の時である。
計算上はK3と言う係数をIcuに乗じて最大短絡電流を出す、しかしK3と言う
係数を求めるには%Z=%R+j%Xで計算してRとXの比を求めなければならない。
一般的にはK3=1.2とし てよい。
以下に計画用%Zを示す
変圧器のインピ-ダンス(2次が高圧の場合) 定格出力基準
公称電圧 | インピ-ダンス | 公称電圧 | インピ-ダンス |
KV | % | KV | % |
77 | 7.5 | 22 | 6.0-6.5 |
66 | 7.5 | 11 | 6.0-6.5 |
33 | 6.0-6.5 | 6.6 | 3.5-6.0 |
変圧器のインピ-ダンス(2次が低圧の場合) 定格出力基準
種別 | 公称電圧(KV) | | ||||||
| | | 25-100 KVA | 300-750 KVA | 1000 KVA | 1500 KVA | 2000 KVA | 2500 KVA |
1次 | 2次 | |||||||
油 | 0.4 | 0.1 | 2.0-3.0 | | | | | |
乾式 | 0.4 | 0.2 | 1.5-4.5 | | | | | |
油 | 3.3 | 0.4 | 1.5-3.0 | 2.5-5.5 | 5.5 | 5.5 | 7.5 | |
乾式 | 6.6 | 0.4 | 2.5-4.5 | 3.0-5.5 | 5.5 | 6.5 | 7.0 | |
油 | 22 | 0.4 | | 5.5 | 7.5 | 7.5 | 7.5 | 8.5 |
乾式 | 33 | 0.4 | | 5.5 | 7.5 | 7.5 | 7.5 | 8.5 |
同期機のリアクタンス 定格出力基準
| 初期過渡リアクタンス | 過渡リアクタンス | |
直接冷却タ-ビン発電機 | 18.8 13.5-31.3 | 25.3 17.9-40.2 | |
2極タ-ビン発電機 <100MVA | 16.4 9.5-28.3 | 22.8 13.2-42.4 | |
水車発電機 <50MVA | 22.6 13.0-36.3 | 32.4 19.3-46.1 | |
同期電動機 同期発電機 | 19.8 7.4-43.5 | 28.1 10.8-51.0 | |
非常に%Zの幅があるので詳しくはメ-カ-に聞くこと。
普通の非常用発電機はXd``=16% Xd`=24%として計算する。
Al-Fe絶縁セバスダクトのリアクタンス
415V、50Hz、1000KVA基準、10m当たり、60Hzは1.2倍する。
定格電流 | リアクタンス(%) | インピ-ダンス(%) | 定格電流 | リアクタンス(%) | インピ-ダンセ(%) |
600 | 0.161 | 0.74 | 1500 | 0.102 | 0.221 |
800 | 0.117 | 0.5 | 2000 | 0.074 | 0.159 |
1000 | 0.092 | 0.381 | 3000 | 0.048 | 0.106 |
1200 | 0.129 | 0.284 | 4000 | 0.034 | 0.071 |
気中遮断器のリアクタンス
415V 50Hz 1000KVA基準 60Hzは1.2倍する。
遮断容量(KA) | 定格電流(A) | リアクタンス(%) |
20 | 600 | 0.17 |
40 | 800 | 0.11 |
40 | 1200 | 0.06 |
50 | 2000 | 0.04 |
80 | 3000 | 0.04 |
配線用遮断器のインピ-ダンス
415V 50Hz 1000KVA基準 60Hzは1.2倍する。
定格電流(A) | 抵抗(%) | リアクタンス(%) | 定格電流(A) | 抵抗(%) | リアクタンス(%) |
1200 | 0.026 | 0.06 | 150 | 0.23 | 0.06 |
800 | 0.035 | 0.06 | 100 | 0.45 | 0.06 |
600 | 0.052 | 0.06 | 75 | 0.64 | 0.06 |
400 | 0.073 | 0.06 | 50 | 0.86 | 0.06 |
300 | 0.084 | 0.06 | 30 | 1.8 | 0.06 |
225 | 0.015 | 0.06 | 20 | 3.38 | 0.06 |
175 | 0.02 | 0.06 | 15 | 3.89 | 0.06 |
非対称係数=K3
短絡電流力 率(%) | 短絡地点の X/R | 非対称係数 K3 | 短絡電流力 率(%) | 短絡地点の X/R | 非対称係数 K3 |
0 | ∞ | 1.394 | 29 | 3.3001 | 1.070 |
1 | 100 | 1.374 | 30 | 3.1798 | 1.066 |
2 | 49.993 | 1.355 | 31 | 3.0669 | 1.062 |
3 | 33.322 | 1.336 | 32 | 2.9608 | 1.057 |
4 | 24.979 | 1.318 | 33 | 2.8606 | 1.053 |
5 | 19.974 | 1.301 | 34 | 2.7660 | 1.049 |
6 | 16.623 | 1.285 | 35 | 2.6764 | 1.046 |
7 | 14.251 | 1.270 | 36 | 2.5916 | 1.043 |
8 | 12.460 | 1.256 | 37 | 2.5109 | 1.039 |
8.5 | 11.723 | 1.248 | 38 | 2.4341 | 1.036 |
9 | 11.066 | 1.241 | 39 | 2.3611 | 1.033 |
10 | 9.9501 | 1.229 | 40 | 2.2913 | 1.031 |
11 | 9.0354 | 1.216 | 41 | 2.2246 | 1.028 |
12 | 8.2733 | 1.204 | 42 | 2.1608 | 1.026 |
13 | 7.6271 | 1.193 | 43 | 2.0996 | 1.024 |
14 | 7.0721 | 1.182 | 44 | 2.0409 | 1.022 |
15 | 6.5912 | 1.171 | 45 | 1.9845 | 1.020 |
16 | 6.1695 | 1.161 | 46 | 1.9303 | 1.019 |
17 | 5.7967 | 1.152 | 47 | 1.8780 | 1.017 |
18 | 5.4649 | 1.143 | 48 | 1.8277 | 1.016 |
19 | 5.1672 | 1.135 | 49 | 1.7791 | 1.014 |
20 | 4.8990 | 1.127 | 50 | 1.7321 | 1.013 |
21 | 4.6557 | 1.119 | 55 | 1.5185 | 1.008 |
22 | 4.4341 | 1.112 | 60 | 1.3333 | 1.004 |
23 | 4.2313 | 1.105 | 65 | 1.1691 | 1.002 |
24 | 4.0450 | 1.099 | 70 | 1.0202 | 1.001 |
25 | 3.8730 | 1.093 | 75 | 0.8819 | 1.0004 |
26 | 3.7138 | 1.087 | 80 | 0.7500 | 1.00005 |
27 | 3.5661 | 1.081 | 85 | 0.6128 | 1.00002 |
28 | 3.4286 | 1.075 | 100 | 0.0000 | 1.00000 |
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