電気設備の容量計算は、使用可能な電力を正確に計算するために重要です。特に、単相3線式と三相3線式の違いによる計算方法の理解は、実際の運用に大きな影響を与えます。この記事では、主幹ブレーカーの設定や、容量計算の基本的な考え方について解説します。
単相3線式と三相3線式の基本的な違い
単相3線式と三相3線式は、電力供給の方法が異なります。単相3線式は、一般的に家庭用や小規模な商業施設で使用され、1つの相と中性線を使って電力を供給します。一方、三相3線式は、工業用設備などで用いられ、3つの相を使って電力を供給します。三相システムでは、安定した電力供給が可能で、効率的に大きな電力を供給できます。
主幹ブレーカーと容量計算
主幹ブレーカー（MCCB）は、過負荷や短絡を防ぐために使用され、設備に供給する電力を制限する役割があります。容量計算を行う際、主幹ブレーカーの設定に基づいて最大使用可能容量を計算します。
例えば、単相3線式の場合、主幹ブレーカーの定格が225A/175Aであれば、100V×225A×2（1次側）で最大45,000VAの容量が供給可能です。しかし、過負荷を防ぐために、安全率を考慮して、使用可能容量を80%に設定することが一般的です。つまり、使用可能容量は45,000VA×0.8＝36,000VAとなります。
実際の使用容量の計算
現状の使用容量が30,000VAの場合、残りの使用可能容量を計算するためには、次のように考えます。
- 最大使用可能容量（36,000VA）－現状使用容量（30,000VA）＝残り使用可能容量（6,000VA）
また、主幹ブレーカーの定格が175Aでトリップする場合、全ての設備が同時に使用される場合の残りの容量は、175Aで制限されるため、使用できる最大容量は175A×100V＝17,500VAとなり、これに対してさらに0.8を掛けることで、安全率を考慮した容量が求められます。
三相3線式の容量計算
三相3線式の場合、主幹ブレーカーの定格が400A/300Aであれば、計算方法は次の通りです。
- 定格容量＝400A×√3×210V＝最大使用可能容量
現在の使用容量が47.8kWの場合、残り使用可能容量を計算する際には、同じく0.8を掛けて、安全率を考慮した残り容量を求めます。
計算の考慮点と注意点
容量計算を行う際、各電源の特性やブレーカーの設定に基づいて、過負荷を避けるための安全な運用が求められます。計算結果が示す「残り容量」が実際に使用できる容量に該当するかどうかは、設備や運用状況によって異なるため、試算に加えて現場での確認が重要です。
まとめ
単相3線式と三相3線式の容量計算は、それぞれのシステムに適した計算方法を理解し、ブレーカーの設定や使用容量を正確に計算することが求められます。主幹ブレーカーの設定に基づく容量計算を行い、過負荷を避けるために安全率を考慮した計算を行うことが重要です。
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