計算ツール|高圧ケーブルサイズの計算書式(6.6kV CVT・短絡耐量対応)
高圧ケーブル(6.6kV CVT)のサイズを、負荷電流・こう長・電圧降下・短絡電流から自動計算できるWEBツール。計算書式(Excel版)も配布中。受変電設備・高圧幹線の設計に役立つ選定書式です。
このツールの上位版(保存・帳票出力つき)
高圧ケーブルサイズ選定ツール(6.6kV CVT・短絡電流の確認つき)
変圧器容量・敷設方法・短絡電流から6.6kV CVTのサイズを選定。許容電流リストも参照できます。
セコサポ(電気設計・工事ツール集)で開きます。登録不要で、入力した値はお使いのブラウザに保存されます。
👇高圧ケーブルサイズ選定ツール
このツールでできること
高圧(6.6kV)CVTケーブルの太さを、負荷電流と短時間許容電流(短絡)の両面から自動で選定します。条件を入力するだけで、必要なサイズと選定根拠がその場でわかります。
計算条件の入力
受電(公称)電圧。高圧は通常 6600V。
放熱条件で許容電流が変わります。
選定結果
計算の可視化
技術解説(計算のしくみ)
このツールは、高圧(6.6kV など)CVTケーブルの太さ(断面積 sq=mm²)を、ふだん流れる電流と事故時に一瞬流れる大電流という2つの「熱」の観点から選び、その大きい方を採用します。ケーブルは細すぎると熱で絶縁体が傷むため、両方の熱に耐える太さが必要、というのが基本の考え方です。
1 負荷電流で選ぶ(ふだんの発熱に耐えるか)
電気を流すとケーブルは発熱します。細い線に大きな電流を流し続けると熱くなりすぎて絶縁体が劣化し、寿命が縮みます。そこで、ふだん流れる「負荷電流」を安全に流せる太さが必要です。各サイズには流してよい上限=許容電流が決まっているので、負荷電流以上の許容電流をもつ最小サイズを選びます。
式と根拠をくわしく
- 三相で √3 が出るのは、電力 P = √3 × V × I(V は線間電圧)の関係から I = P ÷ (√3 × V) となるためです。
- 敷設方法で許容電流が変わるのは熱の逃げやすさ(放熱条件)の違いです。管路・直接埋設は土や管に熱がこもりやすく、許容電流が下がります。周囲温度(40℃/25℃ など)も効きます。
- 判定:許容電流 ≧ 負荷電流 となる最小サイズを選びます。
2 短絡電流で選ぶ(事故時の一瞬に耐えるか)
万一ショート(短絡)が起きると、保護装置(ブレーカー)が遮断するまでのごく短い時間、ふだんの何十倍もの電流が一気に流れます。この一瞬で導体が急加熱するため、細すぎると損傷します。そこで「短絡電流の大きさ × 流れる時間」に耐えられる最小の太さを求めます。
式と根拠をくわしく
- A:必要な導体断面積 [mm²]/ I:短絡電流 [A]/ t:通電(遮断)時間 [秒]
- 定数 134 の意味:銅導体・架橋ポリエチレン(CV/CVT)で、導体温度 90℃ → 短時間許容 230℃ を前提とした熱的係数です。材質・許容温度が変われば定数も変わります(アルミ導体は小さくなる)。
- なぜ √t と I なのか:短い時間は熱が逃げない(断熱)と考えると、発熱はジュール熱で I²×t に比例。耐えられる温度上昇は断面積で決まるので A² ∝ I²×t、整理すると A ∝ I×√t。電流が2倍なら必要断面積も約2倍、時間が4倍でも約2倍になります。
短絡電流の求め方(短絡容量から)
- kA を直接入力してもOK(本ツールは MVA ⇄ kA を自動換算します)。
- 判定:必要断面積 A 以上の最小サイズ。
最終選定 — 大きい方を採用
STEP1(ふだん)と STEP2(事故時)の両方に耐える必要があるため、2つの答えのうち太い方を採用します。どちらで決まったか=設計上のボトルネックが分かるよう、結果ではバッジと色で示し、可視化の②「サイズ選定トラック」でも採用サイズを強調しています(STEP1決定=青/STEP2決定=琥珀)。
注意:本ツールは熱的な観点の概算選定です。実際の設計では、電圧降下・将来の増設・需要率・こう長・保護協調なども検討が必要です。許容電流値や定数 134 は銅・CV/CVT を前提とした代表値のため、最終的には内線規程・JCAA 規格・メーカー公表データで確認してください。
【免責事項】本ツールは概算および教育目的のためのものです。実際の設計・施工にあたっては、必ず電気設備の技術基準や内線規程等の関連法規を確認し、有資格者による詳細な検討を行ってください。本ツールの利用により生じたいかなる損害についても、作成者は一切の責任を負いません。
このツールでできること
変圧器容量や負荷電流、こう長、敷設方法、短絡電流を入力すると、6.6kV CVTケーブルの必要サイズを求められます。高圧ケーブルは低圧と違い、許容電流だけでは決まりません。短絡時の熱的強度で決まってしまうケースが実際にあります。
高圧ケーブルサイズを決める3つの条件
- 許容電流:負荷電流に対して、敷設方法(気中・管路・直埋)と条数、周囲温度の補正後で足りているか。
- 電圧降下:こう長が長い構内幹線では、ここで決まることがあります。
- 短絡時の熱的強度:短絡電流が流れている間に導体温度が許容値を超えないか。この条件で1〜2サイズ上がることがあります。
3つを満たす最小サイズが答えです。どれか1つでも外れていれば、その条件で決まるサイズまで上げます。
短絡時の熱的強度の考え方
短絡電流の継続時間中に導体が許容温度まで上がらないことを確認します。一般に使われる簡易式は次の形です(S:必要断面積mm²、I:短絡電流A、t:短絡継続時間s、K:導体と絶縁体で決まる定数)。
Kは導体材質と絶縁体の許容温度から決まる値で、銅導体の架橋ポリエチレン絶縁(CV・CVT)では概ね140台の値が用いられます。定数と適用条件はメーカーの技術資料や規格で必ず確認してください。短絡継続時間は保護協調で決まるため、上位のOCR整定と合わせて考えます。
使い方(3ステップ)
- 負荷条件を入れる:変圧器容量または負荷電流と、こう長。
- 敷設条件を選ぶ:気中・管路・直埋、条数、周囲温度。許容電流はここで大きく変わります。
- 短絡電流と遮断時間を入れる:受電点の短絡容量と、上位保護の動作時間から決めます。
使うときの注意点
- 許容電流は敷設方法と条数の補正が効きます。同一ラックに多条布設する場合は必ず補正してください。
- 短絡電流は受電点の短絡容量(電力会社の提示値)から求めます。値が不明な段階では、想定値で仮選定し、確定後に再確認します。
- ケーブルサイズが上がると端末材料・曲げ半径・管路サイズにも影響します。ルート条件とセットで判断してください。
よくある質問(FAQ)
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