この記事を書いた人
はりたさん
電気設備に関する自身の経験・失敗・体験を基にわかりにくい電気設備の設計・施工に関する情報を発信しています!
\ Follow me /
高圧受電設備規程 PR

受変電設備の設計|6%・13%の意味って何?リアクトルの根拠と選定方法について詳しく解説

記事内に商品プロモーションを含む場合があります

 

地域の波を乗りこなせ

 

今回の疑問

 

リアクトルの6%・13%ってなに?

 

 

結論
  • 第5次高調波対策の場合 6%
  • 第3次高調波対策の場合 13%

を採用します。

 

リアクトル 6%

あにまるさん
あにまるさん
コンデンサにL=6%ってかいてあるぞ?これは何なんだ?

はりた
はりた
コンデンサには使用環境によってL=〇%を選定しないといけないよ!

あにまるさん
あにまるさん
そうなんだな!ひとまず大きい13でいいだろう!

はりた
はりた
ちょっとまって!6と13は全く使用条件が異なるからよく検討する必要があるよ!

本記事の内容

今回は、リアクトルの仕様について解説したいと思います。受変電設備を設置する場合、コンデンサ及びリアクトルを設置する場合がほとんどですがリアクトルの仕様にL=6%、L=13%と記載されていると思います。その[%]がなんの数値なのか気になる方はぜひ最後までご覧ください。それではよろしくお願いします。

本記事のおすすめの方
  • リアクトルの設置を検討している方
  • L=〇%の選定方法を知りたい方
  • リアクトル6%の意味を調べている方
  • リアクトル13%の意味を調べている方
  • %の根拠を知りたい方など
本記事のおすすめの方
  1. 6%の選定方法
  2. 13%の選定方法
  3. 高調波対策について
  4. Lの意味について
この記事のカテゴリー

クイックトピックス

パーセントの違いは?
第5次調波 主な地域 基本波の5倍の周波数 L=6%
第3次調波 特殊な地域 基本波の3倍の周波数 L=13%
どっちを選定するの?

主な地域ではL=6%を使用します

L=13%を使用する場合は第3次調波の対策を必要とする地域です。

リアクタンス6%では抑制できない第3次高調波の影響が大きい、また高調波電圧歪率が大きい地域(首都圏・関西圏)などではリアクタンス13%が採用される場合があります。

機器の価格はどちらが高い?

機器の価格はL=13%の方が高くなります

Lってなんの意味をさすの?

L=〇%の値は、リアクトルのリアクタンス値を差します。

 





パーセントの選定方法

パーセントの選定方法について
第5次調波 主な地域 基本波の5倍の周波数 L=6%
第3次調波 特殊な地域 基本波の3倍の周波数 L=13%
  1. 直列リアクトル6%と13%の使い分けは、どの調波に対し回路を誘導性に保つか。という結果になります。
  2. 高圧受電の場合一般的に高調波の総合電圧歪率が5%以内に抑制されているため、それに対応するリアクタンス6%品が採用されています。
  3. リアクタンス6%では抑制できない第3次高調波の影響が大きい、また高調波電圧歪率が大きい地域(首都圏・関西圏)などではリアクタンス13%が採用される場合があります。




選定のポイント
  • 通常の地域の場合対策を優先する高調波は第5次のためL=6%を採用します
地図
  • 首都圏や関西の一部では第3次高調波の採用を要求される場合があります
検索無料アイコン
  • 機器の価格はL=13%の方が高くなります

13%採用のケースについて

第3次高調波の特徴と発生原因
  • 三相インバータからは発生しない(通常)
  • トランスがΔ結線を含む場合、第3次高調波はΔ結線循環するため一次側(高圧側)には発生しない

となっており一般的な設備の場合上記パターンに該当しているため第3次高調波を抑制可能であるL=13%の採用ケースは多くありません。

しかし単相インバータの比率が多くなり第3次高調波を無視できない場合はL=13%の採用を支持される場合があります。(首都圏や関西の一部)



パーセントの求め方【L=〇%】

L=〇%の求め方

nωL-1/nωC>0

nωL リアクトルのインピーダンス
1/nωC コンデンサのインピーダンス

 

 

つまりリアクトルのインピーダンスがコンデンサのインピーダンスを超えるような値を求める必要があります。

あにまるさん
あにまるさん
全然わからないぞ?

はりた
はりた
計算で求めた結果が3か6になるから実際は計算しなくても大丈夫だよ!



リアクタンス値の計算例|6%の場合

L=6%の求め方
  • 基本波(50Hz、60Hz)の場合

ωL-1/ωC>0

  • 第n次調波(50nHz、60nHz)の場合

ωL-1/ωC>0

  • このnに対策を優先する第〇次の〇の数字を入力します

第5次調波の場合

  • 5ωL-1/5ωC>0
  • ωL>1/25ωC
  • ωL>0.04×1/ωC

となり、0.04を超える値・・・余裕をみて0.06

そのため、直列リアクトルのリアクタンス値は、L=6%と設定されています。



リアクタンス値の計算例|13%の場合

L=13%の求め方
  • 基本波(50Hz、60Hz)の場合

ωL-1/ωC>0

  • 第n次調波(50nHz、60nHz)の場合

ωL-1/ωC>0

  • このnに対策を優先する第〇次の〇の数字を入力します

第5次調波の場合

  • 3ωL-1/3ωC>0
  • ωL>1/9ωC
  • ωL>0.11×1/ωC

となり、0.11を超える値・・・余裕をみて0.13

そのため、直列リアクトルのリアクタンス値は、L=13%と設定されています。




高調波対策の計算結果

つまりL=〇%の値は・・・

第5次高調波対策 6%
第3次高調波対策の場合 13%




”L=”の意味について

L=の意味について

L=〇%の値は、リアクトルのリアクタンス値を差します。

この値は、コンデンサ設備(進相コンデンサ+直列リアクトル)の回路を誘導性にするための値にて設定されています。

誘導性にするとは・・・

まずリアクトルの設置目的の一つに高調波電流対策があります。回路を高調波に対し有効なものとするためにはインピーダンスを誘導性に保つ必要があり、コンデンサに対するリアクトルの仕様[L=〇%]の数値を変更し誘導性になるように調整しています。

このインピーダンスが誘導性であれば、負荷から発生した高調波はリアクトル側へ分流するのみで元も高調波量から拡大することはありません。

しかし逆に容量性インピーダンス(値が負となる)になると回路内で並列共振となり高調波が拡大する可能性があります。この現象を回避するために回路を誘導性に保つ必要があります。

あにまるさん
あにまるさん
全く分からなかったぞ?

はりた
はりた
要は高調波抑制のための値ってことだよ!

あにまるさん
あにまるさん
その高調波がよくわからないんだよな・・・

はりた
はりた
考慮する高調波の種類は第5次、第3次のどちらを優先するかで%の値がかわるんだよ
高調波についてはこちらから




関連記事

この記事のカテゴリー

まとめ

リアクトル 6% 13%とは

  • 直列リアクトルのL=〇%は直列リアクトルのリアクタンス値となる
  • 進相コンデンサ+直列リアクトルの回路を誘導性にするために設定されている
  • 値の基準は、必要な高調波対策によって異なる

各高調波対策のリアクタンス値は、

第5次高調波の場合

  • 第5次調波の場合5ωL-1/5ωC>0
  • ωL>1/25ωC
  • ωL>0.04×1/ωC
  • となり、0.04を超える値・・・余裕をみて0.06

第3次高調波の場合

  • 第3次調波の場合3ωL-1/3ωc>0
  • ωL>1/9ωC
  • ωL>0.11×1/ωC
  • となり、0.11を超える値・・・余裕をみて0.13

L=〇%の値は

  • 第5次高調波対策の場合 6%
  • 第3次高調波対策の場合 13%

高圧受電の場合一般的に高調波の総合電圧歪率が5%以内に抑制されているため、それに対応するリアクタンス6%品が採用されている

リアクタンス6%では抑制できない第3次高調波の影響が大きい、また高調波電圧歪率が大きい地域(首都圏・関西圏)などではリアクタンス13%が採用される場合がある