受変電設備の盤に付く電圧計・電流計。「容量はいくつを選べばいいの？」と迷うことはないでしょうか。電流計は変圧器二次側に流れる定格電流を計算し、その値を超える機器を選定します。
本記事では、電流計の計算式と選定手順、電圧計の選定を、容量別の選定早見表つきで分かりやすく解説します。
今回の疑問
変圧器二次側の電圧計と電流計ってどうやって選定するの？
はりた
変圧器の容量によって選定することができるから手順を解説していこう！
※「キュービクル」とは、変圧器や遮断器、計器などの高圧受電設備一式を金属製の箱に収めたコンパクトな受変電設備のことです。工場やビルの屋外・屋上でよく見かける金属製の箱がこれにあたります。
⚡ 先に結論だけ言うと
電流計の選定方法は下記条件にて可能となります。
- トランスの二次側電圧
- トランスの容量
- トランスの仕様（単相・三相）
電流値の計算式は次になり計算結果によって選定を行います。
三相の場合：定格電流値［Ａ］ ＝ トランス容量［ｋＶＡ］ ÷ ０．２１ ÷ √３
単相の場合：定格電流値［Ａ］ ＝ トランス容量［ｋＶＡ］ ÷ ０．２１
※「０．２１」は変圧器二次側電圧２１０Ｖをｋｖ（キロボルト）換算した値です。二次側電圧が異なる場合は、その電圧をｋＶに換算した数値に置き換えて計算してください。
電圧計は次表により選定を行います。
対象回路の二次側電圧を確認してみましょう。
| 一次側電圧［v］ |
２次側電圧［v］ |
電圧計［v］ |
| ６，６００ |
２１０ |
３００ |
| ６，６００ |
２１０ー１０５ |
３００ |
| ６，６００ |
４４０ |
５００ |
本記事のおすすめの方
- 受変電設備を計画されている方
- 変成器容量を検討されている方
- 変流器容量を検討されている方など
本記事でわかること
- 変圧器２次側電流値の求め方
- 変圧器２次側電圧値の求め方
- 電流計の選定方法
- 電圧計の選定方法
▲ 電流計の選定手順と計算式
ペン太
変圧器二次側の電流計って、容量から計算した値ぴったりの製品を探せばいいんですよね？
ハリタ
計算値を超える直近の規格品を選びます。三相なら容量÷0.21÷√3で電流を出しますよ。
クイックトピックス
変圧器二次側電流値の計算式は？
変圧器二次側電流値の計算式
定格電流値［Ａ］ ＝ 変圧器容量［ｋＶＡ］ ÷ 二次側電圧［V］ ÷ √３
３相変圧器の電流計は？
２１０Ｖの場合
| 容量［ｋＶＡ］ |
定格電流［Ａ］ |
電流計［Ａ］ |
将来性を考慮した場合 |
| ２０ |
５５ |
７５ |
１００ |
| ３０ |
８３ |
１００ |
２００ |
| ５０ |
１３８ |
２００ |
３００ |
| ７５ |
２０６ |
３００ |
４００ |
| １００ |
２７５ |
４００ |
５００ |
| １５０ |
４１２ |
５００ |
７５０ |
| ２００ |
５５０ |
６００ |
９００ |
| ３００ |
８２５ |
１０００ |
１５００ |
単相変圧器の電流計は？
| 容量［ｋＶＡ］ |
定格電流［Ａ］ |
電流計［Ａ］ |
将来性を考慮した場合 |
| ２０ |
９６ |
１５０ |
２００ |
| ３０ |
１４３ |
２００ |
３００ |
| ５０ |
２３８ |
３００ |
４００ |
| ７５ |
３５０ |
５００ |
６００ |
| １００ |
４７６ |
６００ |
８００ |
| １５０ |
７１５ |
１０００ |
１２００ |
| ２００ |
９５３ |
１２００ |
１５００ |
| ３００ |
１４３０ |
２０００ |
２０００ |
変圧器二次側電圧計は？
| 一次側電圧［V］ |
２次側電圧［V］ |
電圧計［V］ |
| ６，６００ |
２１０ |
３００ |
| ６，６００ |
２１０ー１０５ |
３００ |
| ６，６００ |
４４０ |
５００ |
電流計の選定手順
はりた
電流計を選定するには流れる電流の大きさを計算すれば可能だよ！
トランスの２次側電流に必要な条件
はりた
電流計は変圧器容量から変圧器２次側の電流値を計算し機器仕様の選定を行います。変圧器２次側定格電流を算出する場合次の項目を確認しましょう。
はりた
そうだね！トランスの仕様を確認して条件を調べてみよう！
トランス２次側電流の計算例
トランス２次側電流の計算例
- トランスの二次側電圧 ：２１０［ｖ］
- トランスの容量 ：３００［ｋＶＡ］
- トランスの仕様 ：三相
Ａ＝３００［ｋＶＡ］÷０．２１÷√３≒８２５［Ａ］
上記計算により、トランスの２次側定格電流値は８２５［Ａ］流れることになりこの値を超える機器を選定する必要があります。
※三相の式にだけ「÷√３」が入るのは、三相交流は電圧の位相が１２０度ずつずれた3本の電線で構成されており、線間電圧と相電流の関係にルート３（√3≒1.732）の係数が生じるためです。単相にはこの関係がないため√３は不要です。
また、電流計は計算値ぴったりの製品を探すのではなく、75A・100A・150A…といった規格化された目盛りの中から、計算値を上回る直近の規格品を選定します。
はりた
トランスの仕様さえ読み取れれば流れる最大電流を求めるは難しくないよ！
はりた
それじゃあ変圧器容量別の電流計の選定一覧を載せるね！
電流計の選定表
３相トランスの場合
三相トランスの場合 ※２１０Vで計算
| 容量［ｋＶＡ］ |
定格電流［Ａ］ |
電流計［Ａ］ |
将来性を考慮した場合 |
| ２０ |
５５ |
７５ |
１００ |
| ３０ |
８３ |
１００ |
２００ |
| ５０ |
１３８ |
２００ |
３００ |
| ７５ |
２０６ |
３００ |
４００ |
| １００ |
２７５ |
４００ |
５００ |
| １５０ |
４１２ |
５００ |
７５０ |
| ２００ |
５５０ |
６００ |
９００ |
| ３００ |
８２５ |
１０００ |
１５００ |
定格電流値［Ａ］ ＝ 変圧器容量［ｋＶＡ］ ÷ 二次側電圧［Ⅴ］ ÷ √３
単相トランスの場合
単相トランスの場合 ※２１０Vで計算
| 容量［ｋＶＡ］ |
定格電流［Ａ］ |
電流計［Ａ］ |
将来性を考慮した場合 |
| ２０ |
９６ |
１５０ |
２００ |
| ３０ |
１４３ |
２００ |
３００ |
| ５０ |
２３８ |
３００ |
４００ |
| ７５ |
３５０ |
５００ |
６００ |
| １００ |
４７６ |
６００ |
８００ |
| １５０ |
７１５ |
１０００ |
１２００ |
| ２００ |
９５３ |
１２００ |
１５００ |
| ３００ |
１４３０ |
２０００ |
２０００ |
変圧器二次側電流値の計算式（単相の場合）
定格電流値［Ａ］ ＝ 変圧器容量［ｋＶＡ］ ÷ 二次側電圧［Ⅴ］
はりた
現状のトランス容量を基に計算すると変圧器容量が大きくなった時に取り換えが必要になるよね！
あにまるさん
そうか！大きめのサイズを見込んで交換しなくてもよくするんだな！
はりた
そうゆうこと！大きすぎるとメモリの単位が大きくなってしまってわからなくなるから計算値の1.2～1.5倍を目安に選定するといいよ！
工場や福祉施設など改修や増築によるトランス容量の変更により計器の取り換えを行わないで済むよう設計時は建物用途や将来性を考慮して必要な場合１．２～１．５倍の電流値を想定して選定するようにしましょう。
※なお、大電流回路の実際の受変電盤では、電流計は変流器（CT）を介して二次側の小さな電流値を読み取り、それを一次側の実電流に換算して表示する方式が一般的です。CTの容量選定については別記事で解説予定です。
ペン太
電圧計は二次側が210Vなら、210V目盛のものを選べばいいんですか？
ハリタ
6,600V一次・210V二次なら300V電圧計が目安です。二次側電圧に応じて選びますよ。
電圧計の選定方法
主に使用される変圧比
トランス２次側の電圧計は電圧値により選定するためトランスの２次側の電圧を確認することで選定することができます。
| 一次側電圧［V］ |
２次側電圧［V］ |
電圧計［V］ |
| ６，６００ |
２１０ |
３００ |
| ６，６００ |
２１０ー１０５ |
３００ |
| ６，６００ |
４４０ |
５００ |
※電圧計は実際の二次側電圧（210Vなど）ぴったりの目盛りではなく、一回り大きい規格（300Vや500V）を選びます。これは電圧変動時にも針が振り切れないよう余裕を持たせるためです。電流計の選定と同じ「計算値・実測値より一段大きい規格品を選ぶ」という考え方です。
はりた
変圧器２次側の電圧を確認すれば簡単に選定できるね！
関連記事
▲ 電流計・電圧計の選定早見表
よくある質問（FAQ）
Q. 電流計の定格はどう決めますか？
A. 変圧器二次側の定格電流を計算し、その値を超える電流計を選定します。三相の場合、定格電流[A]＝容量[kVA]÷二次側電圧[V]÷√3で求めます。
Q. 二次側電流の計算に必要な情報は？
A. ①トランスの二次側電圧②トランスの容量③トランスの仕様（単相・三相）の3つです。いずれもトランス仕様で確認できます。
Q. 計算例を教えてください。
A. 二次側210V・300kVA・三相の場合、300÷0.21÷√3≒825Aです。約825A流れるため、これを超える電流計（例：1000A）を選定します。
Q. 電圧計はどう選びますか？
A. 二次側電圧に応じて選びます。一次6,600V・二次210V（または210-105V）なら電圧計300V、二次440Vなら電圧計500Vが目安です。
ペン太
将来の増設が見えているときは、どう選べばいいですか？
ハリタ
計算値の1.2～1.5倍を目安に選定しておくと、容量増加にも対応できますよ。
まとめ
変圧器二次側の電圧計及び電流計の選定方法
電流計の選定方法に必要な条件
- トランスの二次側電圧
- トランスの容量
- トランスの仕様（単相・三相）
電流値の計算式
- 三相の場合：定格電流値［Ａ］ ＝ ３００［ｋＶＡ］ ÷ ０．２１ ÷ √３
- 単相の場合：定格電流値［Ａ］ ＝ ３００［ｋＶＡ］ ÷ ０．２１
電圧計の選定方法
トランスの２次側電圧値により選定する
| 一次側電圧［v］ |
２次側電圧［v］ |
電圧計［v］ |
| ６，６００ |
２１０ |
３００ |
| ６，６００ |
２１０ー１０５ |
３００ |
| ６，６００ |
４４０ |
５００ |
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