1. 配電方式の種類
| 方式 | 電圧 | 特徴 | 適用 |
|---|---|---|---|
| 低圧配電 | 100/200V | 単相3線式 | 住宅 |
| 高圧配電 | 6.6kV | 三相3線式 | 商店・中小工場 |
| 特別高圧 | 22kV以上 | 大規模施設 | 工場・ビル |
2. Voltage Drop計算
配電線の Voltage Drop は、送電损失と設備投資に影響します。許容Voltage Dropは通常、回路の定格 Voltage の3〜5%以内です。
2.1 直流回路または単相交流
ε = 2IL(Rcosφ + Xsinφ) / V
ε: Voltage Drop (V) | I: 電流 (A) | L: 距離 (m)
ε: Voltage Drop (V) | I: 電流 (A) | L: 距離 (m)
2.2 三相交流
ε = √3 × IL(Rcosφ + Xsinφ) / V
3. 導体の選定
導体の選定は、以下の条件を満たす必要があります。
- 電流容量: 連続許容電流 ≥ 負荷電流
- Voltage Drop: 許容値以内
- 短路強度: 短絡電流に耐えること
- 機械的強度: 設置条件に応じた強度
4. 保護協調
保護協調とは、回路内で障害が発生した際に、影響範囲を最小限に抑えるための設計です。
4.1 保護協調の原則
選択性: 障害点直近の保護機器が優先動作
安全性: 保護機器が故障電流を遮断できること
灵敏性: 設定値が系統の異常を感知できること
安全性: 保護機器が故障電流を遮断できること
灵敏性: 設定値が系統の異常を感知できること
4.2 保護機器の種類
- 配線用遮断器: 過負荷・短絡保護
- 漏電遮断器: 漏電による感電・火災防止
- 高圧遮断器: 変電所・配電盤保護
5. 接地設計
接地は、漏電時の感電防止、雷サージ保護、電子機器ノイズ低減のために重要です。
| 接地方式 | 接地抵抗 | 適用 |
|---|---|---|
| A種接地 | 10Ω以下 | 高圧機器外箱 |
| D種接地 | 100Ω以下 | 低圧機器外箱 |
| B種接地 | 150/I Ω以下 | 高圧、低圧共用 |
6. まとめ
配電系統の設計では、Voltage Dropの抑制、保護協調、接地設計を 包括的に考慮する必要があります。安全和経済的な配電系統の構築には、それぞれの相互関係を理解することが重要です。