2021年7月18日日曜日

電気器具ファミリ(3)~ 平衡と不平衡

電力の二種類のコネクタ

電力のコネクタには「平衡」と「不平衡」があります。どちらを選択してもシステムタイプは「電力」なので、回路に接続することができます。これはファミリの性質ごとに決めればよいのであって、特にプロジェクト全体になにか影響を及ぼすようなものではありません。

極数が2または3の時に意味がある

極数が1の時は平衡も不平衡も違いはありません。極数が2以上(といっても2と3しかありませんが)の場合に意味を持ってきます。次の図は単相三線式の配電方式に、コネクタを平行に設定した200Vコンセントと、不平衡に設定した200Vのコンセントを接続している様子です。いずれも極数は2で、二つの電力線を引き出しています。

不平衡と平衡では皮相負荷の設定方法が異なる

コネクタのシステムタイプが「電力-平衡」の場合、コンセントに設定したトータル負荷が、それぞれの極に均等に配分されます。コネクタのプロパティも次の図のように「皮相負荷」のみが利用できます。

平衡+極数2

コネクタのシステムタイプが「電力-不平衡」の場合、各極にそれぞれ皮相負荷の値を設定できます。

不平衡+極数1
同様に極数が3の場合は、次の図のようになり、3つの極それぞれに皮相負荷を設定できるようになります。
極数3の場合

極数が1の場合は、平衡でも不平衡でも、電圧線が1本しかないので、いずれにしても設定できる皮相負荷は一つだけです。

極数が1の場合は、結果としては同じ

設定の効果

平衡、不平衡の設定はどのような効果があるのでしょうか?これは回路を介して分電盤に接続されたときに現れます。

たとえば次のように分電盤にコンセントが接続されていたとします。200Vコンセントは不平衡と平衡に設定されています。

接続例
不平衡のコンセントを10VAと50VAに設定して、1L-2に接続されている状況をパネル集計表を作って確認すると、次のようになります。
P5,6の回路に注目

平衡のコンセントが接続されている回路はP3,4です。設定された60VAの値がA相B相均等に30VAずつ分配されています。一方、不平衡のコンセントの回路はP5,6ですが、A相とB相でそれぞれ10VA、50VAとなり、総負荷がA相80VA、B相120VAでバランスが取れていません。
そこで、200V不平衡コンセントの皮相負荷を30VAずつに割りててみます。すると、パネル集計表は次のようになります。
A相とB相で同じ負荷となった

平衡か、不平衡か?

このように皮相負荷は、相ごとに集計されますので、配電盤で電力の平衡を細かく調整したい場合は不平衡を選択しておくとよいでしょう。どちらを選択しても電力システムとして回路を構成できるので、ファミリの性質や、普段の業務スタイルなどの条件でどちらかに決めるとよいでしょう。

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