高調波流出電流計算を進めるうえで避けて通れないのが「等価容量」の算出です。「換算係数って何を掛けるの？」と迷いやすいポイントですが、式の意味と手順さえ押さえれば計算は難しくありません。

本記事では、等価容量の計算式 P0＝Σ(Ki×Pi) の意味から、機器の抽出・換算係数の確認・合計と上限値の比較までを、計算例つきで分かりやすく解説します。

 

高調波を数値化

 

今回の疑問

 

高調波計算の等価容量ってなに？

 

あにまるさん
あにまるさん
高調波流出計算って大変だな

はりた
はりた
ある程度は進んだかい？

あにまるさん
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
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！
本記事のおすすめの方

高調波流出電流計算を頼まれたがどうすればいいかわかない方
等価容量の計算方法を知りたい方など

この記事のカテゴリー

等価容量の計算式と考え方（P0=Σ(Ki×Pi)）
▲ 等価容量の計算式と考え方
contents
  1. 等価容量の計算
  2. よくある質問（FAQ）
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等価容量の計算

等価容量の計算方法

換算係数×定格容量

  • 検討要否の項目に該当しない場合、等価容量を集計し限度値以下になるかの計算を行います。等価容量の計算式は下記になり前工程にて調べた機器ごとの換算係数と定格容量を掛け合わせて合計します

上限値との確認

  • 受電電圧が6.6ｋVであれば上限値は５０［ｋＶＡ］となり等価容量は５０［ｋＶＡ］以下となれば検討終了となります

あにまるさん
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
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

等価容量の計算式

等価容量の計算式

Ｐ０ ＝Σ（ Ｋｉ × Ｐｉ）［ ｋＶＡ ］

等価容量とは、高調波発生機器毎にその容量を三相ブリッジ6パルス変換装置（6相整流器）の回路構成容量に換算したものの総和をいう。　換算係数Kiとして、例えば12パルス変換装置は0.5倍、三相ブリッジ（コンデンサ平滑、リアクトル有り）は1.8倍など

Ki ：換算係数、Pi ：定格容量（kVA）、i ：回路種別

はりた
はりた
こちらの式で等価容量を求めることができます

等価容量の上限値

第1ステップの判定に用いる限度値
受電電圧 限度値
６．６ｋＶ ５０ｋＶＡ
２２/３３ｋＶ ３００ｋＶＡ
６６ｋＶ以上 ２，０００ｋＶＡ

あにまるさん
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
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
あにまるさん
この容量を超えないようにするだな！

等価容量の計算手順

等価容量の計算手順

高調波発生機器の抽出

  1. インバータ機器類（空調機、ポンプ、エレベータ、エスカレータなど）
  2. 医療機器（ＭＲＩ、ＣＴ、Ｘ線装置など）
  3. クレーン・巻上機
  4. 調光機器（調光盤があるもの）
  5. 工場用生産機器など
機器名称 製造業者 型式 相数 定格入力容量［ｋVA］ 台数 定格入力容量（合計）Pi［ｋVA］
エレベーター ＊ ＊ 3 6.77 2 3.4
ビルマルチエアコン ＊ ＊ 3 13.1 6 78.6

はりた
はりた
ここまでは図面から調べることができるね！

換算係数の確認

回路種別№ 換算係数Ｋｉ 等価容量Ｋｉ×Ｐｉ［ｋＶＡ］
31 3.4 23.0
33 1.8 141.5

はりた
はりた
回路種別№と換算係数は製造メーカーに確認しましょう！

計算結果の検証

等価容量の比較検証

Ｐ０ ＝Σ（ Ｋｉ × Ｐｉ）［ ｋＶＡ ］の計算式より表中の数値を合計した値が受電電圧ごとの上限値を超えていない場合、高調波対策不要とし検討終了となります。

  • 先ほどの等価容量を集計する

２３．０＋１４１．５＝１６４．５［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」の場合は、Ｐ０×０.９

１６４．５×０．９＝１４８．０５［ｋＶＡ］

  • 受電電圧の限度値の確認
受電電圧 限度値
６．６ｋＶ ５０ｋＶＡ
２２/３３ｋＶ ３００ｋＶＡ
６６ｋＶ以上 ２，０００ｋＶＡ

受電電圧６．６［ｋV］＝限度値５０［ｋＶＡ］

  • 等価容量と限度値の比較

等価容量＞限度値

となるため、第２ステップの検討要否判定　［要］となります。

 

等価容量の計算手順と計算例
▲ 等価容量の計算手順と計算例

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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