この記事は、連載「引込・受電設備の設計マニュアル」第3回 引込方式とルート第4回 責任分界点とPAS・UGS の補足解説です。計画全体の流れは 設計・施工マニュアル(目次) からご覧いただけます。

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高圧ケーブルのサイズは、短絡電流の大きさだけでなく、その電流が流れる「通電時間」も考慮して選定する必要があります。本記事では電力会社の過電流継電器(OCR)の動作時間をふまえた高圧ケーブルサイズの選定方法を解説します。

過電流継電器の動作時間と計算式A=I√t/134による高圧ケーブルサイズ選定を整理した図解
結論
高圧ケーブルは短時間許容電流 > 短絡電流となるサイズを選定します。許容短絡電流はA=I√t/134で求め、通電時間tは変電所OCRの動作時間0.2秒を用います。
ペン太ペン太
高圧ケーブルのサイズ選定って、短絡電流の大きさだけ見ておけばいいんですよね?
ハリタハリタ
時間軸も同じくらい重要です。変電所のOCRが動作するまでの0.2秒間、ケーブルが耐えられるかを判定するんですよ。

OCR(過電流継電器)と高圧ケーブルの関係

  • OCRの通電時間は、電力会社の変電所に設置された過電流継電器が短絡事故時に動作するまでの時間です。
  • 高圧ケーブルは通電時間が長くなるほど比例して太くする必要があるため、通電時間を考慮してサイズを選定します。
  • 変電所の過電流継電器の動作時間は0.2秒として扱います。
ペン太ペン太
0.2秒に耐えられるかって、どうやって計算で確かめるんですか?
ハリタハリタ
許容短絡電流をA=I√t/134で求め、選定ケーブルの短時間許容電流が短絡電流を上回ることを確認するんですよ。

高圧ケーブルサイズの選定方法

  • 許容短絡電流の計算式はA=I√t/134(A:導体公称断面積、I:受電点の短絡電流、t:短絡電流通電時間〔秒〕)です。
  • 各ケーブルサイズの短時間許容電流の例:6kV CV-T 38sq=11.3kA、6kV CV-T 60sq=16.3kA。
  • 短絡電流はI=短絡容量/(6.6×√3)で求めます。短絡容量は電力会社に確認します。
  • 判定は「ケーブルの短時間許容電流 > 短絡電流」であればそのサイズを選定可能です(例:38sqの11.3kA > 短絡電流7.12kA → 38sq選定可)。
たとえ話
ケーブル選定は、瞬間的な大電流という「熱の衝撃」に何秒間耐えられるかを見る耐久テストのようなもの。電流の大きさだけでなく、耐える時間の長さも一緒に考えるのがポイントです。
見習いペン太
見習いペン太
ケーブル選定で動作時間を考慮するってどういうこと?
はりた
はりた
短絡電流が流れている時間が長いほどケーブルが発熱するんだ。だから通電時間も太さに効いてくるんだよ。
見習いペン太
見習いペン太
時間も重要なんだね。
はりた
はりた
そう。変電所OCRの動作時間0.2秒に耐えられる許容短絡電流を求めて、短絡電流を上回るサイズを選ぶんだ。

よくある質問(FAQ)

Q. 高圧ケーブルの許容短絡電流はどう計算しますか?
A. A=I√t/134で求めます。Aは導体公称断面積、Iは受電点の短絡電流、tは短絡電流の通電時間(秒)です。
Q. 通電時間は何秒で計算しますか?
A. 変電所の過電流継電器(OCR)の動作時間である0.2秒を用います。この時間の短絡電流に耐えられるサイズを選定します。
Q. ケーブルサイズはどう判定すればよいですか?
A. ケーブルの短時間許容電流が短絡電流を上回っていればそのサイズを選定できます。短絡電流はI=短絡容量/(6.6×√3)で求め、短絡容量は電力会社に確認します。
ペン太ペン太
計算の前に、まず何を準備すればいいですか?
ハリタハリタ
電力会社への短絡容量の確認が必須です。そこから短絡電流を計算すれば、あとは式に当てはめるだけですよ。
📘 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。
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