電圧降下と短絡電流

質問

220/100V 2kVAトランスの2次側に100V・1000Wのドライヤーを接続して使用した場合のトランスを含めた電圧降下は、どのような計算で求めたらよいのでしょうか。(2次側ケーブル 2sq、5m)
又、ドライヤー内で短絡した場合の短絡電流の求め方もお願いします。

回答No.2

daitei

変圧器の短絡電流の推定には、変圧器と電路のインピーダンスは必須です。
この値がないと計算できません。電圧降下率５％とは違う概念です。
変圧器の二次側短絡電流の推定電流値は
Is＝１００＊（In/％）　　の式から求めます。
Is　は　二次側短絡電流。
In　は　二次側定格電流。この場合は２KVAで１００Vですから２０Aです。
％　は　変圧器のパーセントインピーダンスです。数パーセントの値が
一般的ですがこれが決まらないと計算で出来ません。
もし変圧器の％インピーダンスが仮に５％ならば、定格電流２０Aを５で
除算して ４A になります。この100倍で ４００A が二次側短絡電流ですが、
もし２％なら１０００Aになります。ですから変圧器の％インピーダンスが
決まらないと短絡電流は推定できません。
電圧降下（多分負荷末端の）は、単相２線式の場合の近似式は
　e　＝（35．6× L×I）/（1000＊S）　単位は[V]　です。
e は　電圧降下（V)
L　は　往復の電線長さ（ｍ）
I　は　電流（A)
S　は　電線の断面積（ｍｍ＾２＝Sq)　　です。
電線のサイズが小さい場合、電線長が短い場合は、この式で近似します。
正確には電線や変圧器のリアクタンス、抵抗を考えた複素計算で
求めるのですが、小規模の屋内配線なら近似式でもよいと思います。
あとはご自分で計算して見てください。
末端の電圧降下は２％以内が推奨ですので、それに見合う電線サイズを
選定する必要があります。実際はドライヤーの場合は誘導負荷なので、
複素計算ですが、規模が小さいので力率１００％で計算して近似すると
思います。実際はこの程度の容量の短絡電流の計算を
要求されることはありません。
なぜならば変圧器の二次側配線の保護用配線用遮断器の
遮断容量は最低でも1.5～2.5KAの物を使うことになっていますので
不足しないことは判っています。
質問は実務ではなくて、何かの課題でしょうか？
それにしては変圧器の％インピーダンスが示されていないことは
理解できません。
もうひとつ、変圧器、％インピーダンス、電圧降下・・などの
キーワードで、いくらでもネットには資料が出ていると思います。
電気工事関連の教科書にも記載がある記事ですので、
掲示板に書く前に調べられたと思うのですが、
なにか調べられない事情があったのでしょうか？

お礼

この質問は、実務ではなく課題です。
電気の勉強を始めたばかりで変圧器の％インピーダンスが
よく分かりませんでした。
今回の丁寧な回答は大変参考になり助かりました。
もう１度自分でよく調べたいと思います。
ありがとうございました。

回答No.1

daitei

トランスのインピーダンス（％インピーダンス）が
決まらないと計算できないと思います。
そうは思いませんか？
巻線にはインピーダンスがありますので、
それが決まらないと計算のパラメータの一つが不足です。
電圧と容量と巻線比は出ていますが、もう一つの
インピーダンスがないと、オームの法則では計算できません。
インピーダンスがゼロでは無いはずですから、何らかの数値を
示す必要があります。
又は実機を試験して求めることになります。
ドライヤーのインピーダンスか電流を決めないといけません。
電圧と容量だけでは力率１００％で純抵抗となってしまい、
正確な計算にならないと思います。
再度、パラメータを提示すれば回答が得られるかも
知れません。

補足

電圧降下と短絡電流の求め方が知りたいので
正確な計算値にならなくてもいいです。
変圧器の電圧降下率を５％
負荷電流は１０Ａ
でお願いします。