高調波の設計｜高調波流出電流計算［等価容量の計算方法］について詳しく解説
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高調波を数値化
あにまるさん
高調波流出計算って大変だな
はりた
ある程度は進んだかい？
あにまるさん
等価容量を算出しないといけないんだけどよくわからないんだ
はりた
等価容量は高調波対策機器ごとに決まっているから仕様書を確認しないといけないね！
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ペン太等価容量P0＝Σ(Ki×Pi)のKiって、機器の種類ごとに決まった値を使えばいいんですよね？
ハリタ回路構成で変わるのでメーカー資料の確認が必須です。推測で計算すると誤りますよ。
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等価容量の計算
あにまるさん
さっき調べた換算係数を使うんだな！
はりた
そうだね！換算係数に定格容量をかけて等価容量を算出するんだよ
ここまでのポイント
- 検討要否の項目に該当しない場合は、等価容量を集計して限度値以下かを確認する
- 受電電圧が６．６ｋＶなら上限値は５０［ｋＶＡ］で、以下であれば検討終了となる
等価容量の計算式
はりた
こちらの式で等価容量を求めることができます
| 取り違えやすいところ | 正しくは |
|---|---|
| 換算係数Ｋｉは機器の種類だけで決まる | 回路構成によって変わるため、メーカー資料で確認する |
| Ｐｉは機器の出力容量 | 機器の定格入力容量［ｋＶＡ］を用いる |
| 限度値はどの受電電圧でも５０［ｋＶＡ］ | ６．６ｋＶは５０、２２／３３ｋＶは３００、６６ｋＶ以上は２，０００［ｋＶＡ］ |
| ０．９倍はどの設備でも掛けられる | 高圧受電かつ進相コンデンサが全て直列リアクトル付の場合に適用する |
| 限度値以下でも第２ステップが必要 | 限度値以下であれば検討終了となる |
ここまでのポイント
- Ｐ０＝Σ（Ｋｉ×Ｐｉ）は、機器ごとの換算係数と定格容量を掛け合わせて合計した値
- 換算係数Ｋｉは回路構成で変わるため、メーカー資料での確認が必須
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等価容量の上限値
あにまるさん
受電容量によって上限値が違うんだな
はりた
一般的な高圧受電だと6.6ｋVの５０ｋＶＡが等価容量の上限値になるんだよ
あにまるさん
この容量を超えないようにするだな！
ここまでのポイント
- 限度値は受電電圧ごとに決まっており、６．６ｋＶ／２２・３３ｋＶ／６６ｋＶ以上で異なる
等価容量の計算手順
ここまでのポイント
- まず高調波発生機器を抽出し、機器表に定格入力容量と台数をまとめる
- 次に回路種別ごとの換算係数Ｋｉを確認し、Ｋｉ×Ｐｉ を求める
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計算結果の検証
ここまでのポイント
- 合計値と限度値を比較し、超えていれば第２ステップの検討要否判定は［要］となる
- 高圧受電かつ進相コンデンサが全て直列リアクトル付の場合は Ｐ０×０．９ で補正する
よくある質問（FAQ）
Q. 等価容量の計算式は？
A. P0＝Σ(Ki×Pi)［kVA］です。Kiは機器ごとの換算係数、Piは機器の定格入力容量で、これらを掛け合わせて全機器分を合計します。
Q. 換算係数Kiはどこで確認しますか？
A. 機器の仕様書（メーカー資料）で確認します。換算係数は高調波発生機器の種類ごとに決まっています。
Q. 等価容量がいくつなら対策不要ですか？
A. 受電電圧6.6kVの場合、上限値は50kVAです。P0が50kVA以下であれば検討終了（高調波対策は不要）となります。
Q. 等価容量とは何を表していますか？
A. 高調波発生機器ごとの容量を、三相ブリッジ6パルス変換装置（6相整流器）の回路を基準に換算した値です。
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まとめ
等価容量は「換算係数×定格容量」を機器ごとに合計した値で、受電電圧ごとの限度値と比べて検討終了か第２ステップかが決まります。
| 場面 | 確認すること | 進め方 |
|---|---|---|
| 第１ステップの入口 | 検討要否の項目に該当するか | 該当しなければ等価容量を計算する |
| 機器の抽出 | インバータ機器・医療機器・クレーン・調光機器など | 機器表に定格入力容量と台数を記入する |
| 換算係数の確認 | 回路種別ごとの換算係数Ｋｉ | メーカー資料で確認する |
| 合計と補正 | Ｐ０＝Σ（Ｋｉ×Ｐｉ） | 全て直列リアクトル付なら０．９を掛ける |
| 限度値との比較 | 受電電圧に応じた限度値 | 超えていれば第２ステップへ進む |
計算の流れ
- 検討要否の項目に該当しない場合に、等価容量の計算を行う
- 高調波発生機器を抽出し、定格入力容量Ｐｉと台数を機器表にまとめる
- 回路種別ごとの換算係数Ｋｉを確認し、Ｋｉ×Ｐｉ を計算する
- 全機器分を合計して Ｐ０ を求める
判定のポイント
- 受電電圧６．６ｋＶの限度値は５０［ｋＶＡ］
- 高圧受電かつ進相コンデンサが全て直列リアクトル付なら Ｐ０×０．９
- 等価容量が限度値以下なら検討終了、超えていれば第２ステップの検討要否判定は［要］
計算そのものは掛け算と足し算だけですが、換算係数Ｋｉの読み違いがあると結果が大きく変わります。回路構成を図面と機器仕様書で確認したうえで、合計値と限度値の比較まで一続きで進めてください。
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ペン太合計を出したあとは、何と比べればいいんですか？
ハリタ受電6.6kVなら上限50kVAと比較します。全て直列リアクトル付なら0.9を掛けられますよ。
📘 体系的に学びたい方へ
このテーマは、連載「高圧受変電設備の設計マニュアル（全14回＋資料編）」で、単線結線図の読み方・書き方とあわせて基礎から解説しています。
関連する回：⑦ 計器用変成器と計器 ／ ⑪ 力率改善設備 ― SCと直列リアクトル
関連する回：⑦ 計器用変成器と計器 ／ ⑪ 力率改善設備 ― SCと直列リアクトル
出典：本記事の表・数値は高調波抑制対策ガイドライン（等価容量算定に関する公表資料）をもとに作成しています。数値は目安であり、適用にあたっては最新版の原典をご確認ください。
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