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電験勉強部屋(バランサ)

今回はバランサについてです。

レベルは電験三種クラスです。

1.単相3線式
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単相2線式 使用電圧 = 対地電圧 = 100V

単相3線式 使用電圧 = 200V、対地電圧 = 100V

単相3線式だと使用電圧を対地電圧の2倍にできます。
但し、Van,Vnbを使うと使用電圧は対地電圧と同じです。Vabを使う時だけ使用電圧は対地電圧の2倍の200Vになります。

つまり、安全度はほぼ単相2線式と同じで使用電圧だけより高圧の電気を使えるわけです。

この図で言えば、線路損失を無視して考えると各地点の電位は次のようになります。

Vn = Vg = 0V

Va = 100V

Vb = -100V


そして、

使用電圧 Vab = 200V


b点の電位は大地を0Vとすると形の上では-100Vになります。それによってVab=200Vと使用電圧200Vになります。実際には交流はプラスマイナスが頻繁に入れ替わっているので回路図上の見掛けの電圧のプラスマイナスは実際に使う時にはプラスであろうとマイナスであろうと違いがありません。重要なのは大きさだけです。

2.バランサ
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バランサ:巻数比1の単巻変圧器

バランサの各区間電圧は同じになる。

負荷が不平衡(バランスしていない)の時に補償電流を流しバランスさせる。その時中性線電流は流れない。


3.パランサは単巻変圧器
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両回路は基本同じ回路です。端子数が単巻変圧器が4本でバランサが3本と違いますが、単巻変圧器の下の2本の端子が一つになったと考えれば同一回路と言えます。

4.不平衡率

不平衡率[%] = (中性線電流 / 負荷電流)×100

         = (I1-I2)/(I1+I2)×100


5.不平衡負荷バランサがない時
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I1 ≠ I2 の時 V1 ≠ V2 となり不平衡


6.不平衡負荷バランサがある時
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IB:補償電流

バランサの部分の電圧・電流はこの図のようになります。
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7.バランサ設置時の線路損失減少
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7.まとめ

○補償電流

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○線路電流

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○中性線電流

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○線路損失の公式

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バランサ設置のポイント

‥徹気バランスする。

▲丱薀鵐気ら線路電流に補償電流が流れ込み線路電流がバランスする。

C羸線にもバランサから2倍の補償電流が流れこみ中性線電流は0になる。

ど蕾拇杜は変わらない。

ダ路損失が減少して、効率が良くなる。


・・・

線路損失の公式の覚え方

基本形 P = R I^2 に当て嵌めて考えます。

電流は補償電流になります。I = IB = (I2-I1)/2

中性線は二重に聞いてくるので2rnになります。

抵抗は線路と中性線の和の2倍になります。R = 2(r + 2rn)

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