プラント電気の計算ツール
単相・三相電力、モータ、力率、電圧降下、変圧器、蓄電池:プラントで使う 14 の計算。
基礎とエネルギー
オームの法則と直流電力
純抵抗負荷なら交流でも成り立ちます。定格電力を超えて消費する抵抗器は過熱して焼損します。 電気作業は有資格者が行い、必ずロックアウトします。
抵抗の直列と並列
並列合成抵抗は常に最小の抵抗より小さくなります。抵抗測定は無電圧・回路切り離し状態で行います。 電気作業は有資格者が行い、必ずロックアウトします。
ヒータ素子:抵抗と電流
素子 1 本あたりで、抵抗は一定と仮定(温度で多少変化)。240 V 用素子を 208 V で使うと出力は約 25 % 下がります。 電気作業は有資格者が行い、必ずロックアウトします。
消費電力量 (kWh)
負荷率=実際の平均消費電力 ÷ 設備容量。モータは銘板を当てにせず入力電力を測定します。
蓄電池・UPS のバックアップ時間
推定値です。大電流放電(ポイケルト効果)、低温、経年で実容量は下がります。20〜25 % の余裕を見込み、放電試験で確認します。 電気作業は有資格者が行い、必ずロックアウトします。
交流電力と配電
単相電力
力率は電力アナライザで測ります。ない場合は銘板値を使います(全負荷時のみ有効)。 電気作業は有資格者が行い、必ずロックアウトします。
三相電力
U は線間電圧、I は線電流(三相平均)。平衡負荷を仮定します。各相電流の差が 10 % を超える場合は原因を調べます。 電気作業は有資格者が行い、必ずロックアウトします。
力率改善(進相コンデンサ)
目標は 0.95〜0.98 までにします。軽負荷時の過補償やインバータ高調波との共振の恐れがあります。コンデンサは遮断後も充電されているので、放電を待ち検電します。 電気作業は有資格者が行い、必ずロックアウトします。
変圧器:定格電流と短絡電流
上位系統を無限大とした二次側端子での短絡:遮断容量確認用の安全側の値です。アークフラッシュや保護協調の検討には詳細計算が必要です。 電気作業は有資格者が行い、必ずロックアウトします。
ケーブルの電圧降下
IEC 60364-5-52 附属書 G の方法:運転時抵抗率 銅 0.0225・アルミ 0.036 Ω·mm²/m、λ = 0.08 mΩ/m。目安は合計 3〜5 % で、地域の電気規程に従います。 電気作業は有資格者が行い、必ずロックアウトします。
モータとインバータ
モータの全負荷電流
P は軸出力(銘板値)。推定値なので、過負荷保護は銘板電流で設定し、電線は電気規程の表で選定します。 電気作業は有資格者が行い、必ずロックアウトします。
同期速度とすべり
p は極数(極対数 × 2)。誘導電動機の全負荷すべりは一般に 1〜5 % で、負荷とともに増えるため回転速度から負荷が分かります。
モータの始動電流
k は銘板またはモータデータシートの値(多くは 5〜8)。スターデルタでは始動トルクも 1/3 になります。始動電流は数秒続きます。 電気作業は有資格者が行い、必ずロックアウトします。
インバータ:速度低下時の動力(相似則)
理想的な 3 乗則:静的揚程のない遠心ポンプ・ファンの場合です。静的揚程、インバータ損失(2〜4 %)、モータ損失があると実際の削減量は小さくなるので測定します。
学習・確認用のツールです。示した範囲は一般的な目安です。必ず自施設の手順・許可・設定値に従ってください。データは送信されません。計算はブラウザ内で行われます。