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動く図解のうち「受変電・高圧」の図解をまとめたページです。

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動く図解|ジャンル別
受変電・高圧
キュービクルの中身と、高圧受変電設備の設計マニュアル。
収録 19本
1本 約30〜50秒
各図解の下で評価できます
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受変電・高圧19本
キュービクルの中身と、高圧受変電設備の設計マニュアル。
08
キュービクルの中身 ― 電気が通る順番で覚える
PAS・VCT・断路器・VCB・変圧器。3文字の機器を、電気が通る順番と役割でたどる。
4ステップ
約29秒
高圧受電
72
高圧受変電設備とは
低圧・高圧・特別高圧の受け取り方、同じ300kWを200Vと6,600Vで受けたときの電流、設備の6つの役割、単線結線図の6ブロックを動かします。
4ステップ
約29秒
受変電
73
設計図書の種類と役割
単線・三線・展開・配置の4種類の図面、同じ受電部の描き分け、単線結線図が設備の顔である理由、図面の版を動かします。
4ステップ
約29秒
受変電
74
記号は3種類ある
図記号・文字記号・制御器具番号の3種類、英語の頭文字への分解、52aと52bの接点の動き、1つの機器を3方向から指す関係を動かします。
4ステップ
約29秒
受変電
75
引込部と責任分界点
架空引込と地中引込の責任分界点、区分開閉器がないときの波及事故、SOG制御の地絡と短絡の動き、GR付とDGR付の違いを動かします。
4ステップ
約50秒
受変電
76
受電部① VCT・DS・LA
受電部の入口の並び順、VCTと電力量計の支給と取付の分担、DSの停電・送電の操作順序、避雷器の制限電圧と接地を動かします。
4ステップ
約50秒
受変電
77
主遮断装置
CB形とPF・S形の構成、CT・OCR・52T・VCBの役割分担、限流ヒューズとストライカ引外し、選定の5つの順番を動かします。
4ステップ
約50秒
受変電
78
計器用変成器
VTとCTが高圧を測れる大きさに落とすしくみ、4つの変成器の役割、CTの二次開放とVTの二次短絡が厳禁な理由、ZCTが地絡を見つける動きを見せます。
4ステップ
約50秒
受変電
79
保護継電器と保護協調
OCRの接点から52Tを経て遮断器が切れる流れ、OCRの反限時特性と瞬時要素、器具番号と入力元、保護協調で分岐だけが切れる動きを見せます。
4ステップ
約50秒
受変電
80
変圧器部
電灯用と動力用に分ける理由、105V/210Vが出口の電圧である理由、Δ-Δ・Δ-Y・V-Vの違い、設備容量から標準容量までの絞り込みを見せます。
4ステップ
約50秒
受変電
81
低圧配電部
主幹から分岐へ広がるツリーと停電範囲、MCCBの選び方(負荷電流<AT<電線の許容電流)、幹線サイズの3条件、負荷名称の書き方を見せます。
4ステップ
約50秒
受変電
82
力率改善設備
P・Q・Sの三角形がコンデンサで縮む様子、力率が悪いと電流が増えること、直列リアクトルが必ず要る2つの理由、群に分けた入り切りを見せます。
4ステップ
約50秒
受変電
83
接地
接地がないと人が接地の代わりになること、A〜D種が何を守るか、混触のときにB種接地が高圧の侵入を抑える様子、B種の抵抗値の決まり方を見せます。
4ステップ
約50秒
受変電
84
非常用発電設備と系統連系
蓄電池と発電機の立ち上がりの違い、停電から給電までの順序、商用と発電機のインタロック、太陽光の単独運転と解列を見せます。
4ステップ
約50秒
受変電
85
単線結線図の作図手順
描く前に集める6つの情報、8ステップで単線結線図が育つ様子、骨・定格・注記の3周方式、単線から三線・展開接続図への描き分けを見せます。
4ステップ
約50秒
受変電
86
機器別 目的早見表
記号の形の3系統、20種類以上の機器を束ねる8つの役割、6ブロックの位置から機器を絞る引き方、機器がないと起きることを見せます。
4ステップ
約50秒
受変電
147
油入変圧器とモールド変圧器
絶縁油にコイルが浸かる油入変圧器と、コイルを樹脂で固めたモールド変圧器の違い(熱の逃げ先と熱容量)、JIS C 4304とC 4306(屋内用)・耐熱クラスA種105℃とB・F・H種、油を使わない機器は消防法施行令13条の対象外で油入は設置部分の床面積200㎡が一次判定になること、絶縁油の試験とモールドの清掃・樹脂のひび・更新推奨20年を見せます。
4ステップ
約50秒
令13条・耐熱クラス
148
直列リアクトルの6%・13%
直列リアクトルが進相コンデンサと必ずセットでLBS→SR→SCの順に並び、高調波の拡大防止・突入電流の抑制・コンデンサ保護の3つの役割を持つこと、L=6%はコンデンサのリアクタンスXcに対するXLの比率Kであること、K>1/n²の境目ちょうど(4%・11.1%)だと5.00次・3.00次で共振するため6%(4.08次)・13%(2.77次)と少し上に取ること、6%と13%の使い分けを見せます。
4ステップ
約50秒
共振次数4.08・2.77
149
変圧器二次側の定格電流
変圧器二次側の定格電流を三相は容量×1000÷(√3×二次電圧)、単相は√3なしで求めること(100kVA・210Vで275A、単相50kVA・210Vで238A)、三相210Vの容量別の定格電流と電流計の目盛、定格電流が目盛の50〜70%に入る値を選び直近上位だと針が端に寄ること、電圧計は210Vで300V・400V級で500V、CT・AS・VSをセットで拾うことを見せます。
4ステップ
約50秒
√3・50〜70%
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08 キュービクルの中身 ― 電気が通る順番で覚える

キュービクルの中身のアニメーション。電柱から構内の入口のPAS(門番)、使った電気を計るVCT、縁切り用の断路器、事故の大電流も切るVCB、6,600Vを210V・105Vに下げる変圧器へと、電気が通る順番に機器が現れる。VCBで電流を切ってから断路器で縁切りする順番も示す
①PAS → ②VCT → ③断路器・VCB → ④変圧器(約29秒でくり返し)
キュービクルの中身は、置き場所ではなく電気が通る順番に並んでいます。役割で訳すと、PASは門番、VCTは料金メーター、断路器は縁切り用、VCBは本気のスイッチ、変圧器が主役です。
ステップ アニメで見るところ ここを押さえる
① PAS 電柱から入ってすぐの門番 構内の事故を切り離し、街の停電に広げない
② VCT 使った電気を計るための機器 大きな電圧・電流を、メーターが読める大きさにする
③ 断路器とVCB VCBで電流を切り、断路器で縁切り 断路器は電流が流れていない状態で切り離す専用。切る順番はVCB→断路器
④ 変圧器 6,600Vを210V・105Vへ ここから低圧の幹線として建物へ配られる

この図を使った解説記事【新人講座 第8回】引込・受変電のきほん ― キュービクルの中身と「50kWの分かれ目」 →

72 高圧受変電設備とは

高圧受変電設備とは何かを、受け取り方・高圧で受ける理由・6つの役割・6ブロックの順に示す動く図解
受け取り方 → なぜ高圧 → 6つの役割 → 6ブロック(約29秒でくり返し)
高圧受変電設備は、電力会社から6,600Vで受けて、建物で使う100V/200Vに変えて配る設備です。なぜ高圧で受けるのか、設備が担う6つの役割、そして単線結線図が役割の順に並んでいることを4ステップで見ていきます。
ステップ アニメで見るところ ここを押さえる
STEP 1 受け取り方は3つ 低圧受電・高圧受電・特別高圧受電のカードが並び、高圧受電が強調される 高圧受電は契約50〜2,000kW未満が目安。中は自分の資産
STEP 2 なぜ高圧で受ける 同じ300kWで200Vは約960A、6,600Vは約29Aの電流が流れる 電圧33倍で電流は約1/33、損失は約1/1,000
STEP 3 6つの役割 受ける・測る・守る・変える・整える・備えるのカードに主な機器が入る 機器の半分以上は「守る」ための機器
STEP 4 6ブロックで読む 引込部から低圧配電部まで6つの箱が上から順に並び、役割と結ばれる 記号を覚える前に、6つの箱に区切って読む

この図を使った解説記事高圧受変電設備の設計マニュアル① 高圧受変電設備とは何か →

73 設計図書の種類と役割

受変電設備の設計図書を、4種類の図面・描き分け・単線結線図・図面の版の順に示す動く図解
4種類 → 描き分け → 設備の顔 → 図面の版(約29秒でくり返し)
受変電設備の図面は、単線結線図・三線結線図・展開接続図・機器配置図の4種類が柱です。同じ受電部でも何を残して何を捨てるかで描き方が変わること、単線結線図が中心になる理由、竣工図で判断することを4ステップで見ていきます。
ステップ アニメで見るところ ここを押さえる
STEP 1 図面は4種類 4種類の図面カードに、それぞれが答える質問が入る 図面は目的ごとに情報を捨てて描き分けている
STEP 2 同じ受電部を4つで 単線・三線・展開・配置の4つの枠に、同じVCBまわりが描かれていく 違うのは「何を残して、何を捨てたか」
STEP 3 設備の顔 単線結線図から協議・届出・見積・引き合いへ線が伸びる 決定事項が集まり、対外的な基準になる
STEP 4 図面の版 計画から竣工図まで5つの版が並び、竣工図が強調される 設備を触る判断は必ず竣工図で。まず表題欄を見る

この図を使った解説記事高圧受変電設備の設計マニュアル② 設計図書の種類と役割 →

74 記号は3種類ある

受変電の記号を、3種類・文字記号の分解・器具番号と52a52b・1つの機器を3方向からの順に示す動く図解
3種類 → 文字記号 → 器具番号 → 3方向(約29秒でくり返し)
受変電の図面に出てくる記号は、図記号・文字記号・制御器具番号の3種類です。文字記号を英語に分解して読むコツ、器具番号52と接点52a・52bの動き、1台の機器を3つの記号がどう指しているかを4ステップで見ていきます。
ステップ アニメで見るところ ここを押さえる
STEP 1 記号は3種類 図記号・VCB・52の3枚のカードが並ぶ なにモノか・なんて呼ぶか・なにをするか
STEP 2 文字記号 OCR・DGR・OVRが英語の頭文字に分かれていく 末尾はR・B・S・T、頭はO・U・D・Z・V
STEP 3 制御器具番号 遮断器52が切から入になると、52aが閉じ52bが開いて表示灯が切り替わる a接点は主機器と同じ動き、b接点は逆の動き
STEP 4 1つの機器を3方向から 図記号・文字記号・器具番号から真空遮断器へ線が集まる 図面の種類によって主役になる記号が変わる

この図を使った解説記事高圧受変電設備の設計マニュアル③ 図記号・文字記号・器具番号の読み方 →

75 引込部と責任分界点

引込部を、責任分界点・波及事故・SOG制御・GR付とDGR付の順に示す動く図解
分界点 → 波及事故 → SOG → DGR(約50秒でくり返し)
引込部は、電力会社の配電線からキュービクルの入口までの区間です。どこからが自分の持ち物か、なぜPAS・UGSが必要なのか、地絡と短絡で動きを変えるSOG制御、もらい事故を防ぐ方向性継電器を4ステップで見ていきます。
ステップ アニメで見るところ ここを押さえる
STEP 1 責任分界点 架空引込は第1号柱のPAS、地中引込は高圧キャビネット内のUGSに境界線が入る 図面を渡されたら、まず分界点を指させるか
STEP 2 波及事故 区分開閉器がないと近隣一帯が停電し、PASがあれば自社だけで済む 引込部の機器は波及事故を出さないためにある
STEP 3 SOG制御装置 地絡はすぐ開放、短絡は無電圧を待ってから開放する PASは遮断器ではなく、切るタイミングを選ぶ
STEP 4 GR付とDGR付 長い構内ケーブルの対地静電容量と、GR付・DGR付の判断のちがい もらい事故を防ぐため、現在はDGR付が基本

この図を使った解説記事高圧受変電設備の設計マニュアル④ 引込部 →

76 受電部① VCT・DS・LA

受電部の入口を、並び順・VCTとWh・DSの操作順序・避雷器の順に示す動く図解
並び順 → VCT・Wh → DS → LA(約50秒でくり返し)
受電部の入口は、VCT・Wh(測る)→ DS(切り離す)→ LA(守る)の順に並びます。並び順の理由、計量装置の分担、断路器を無電流で操作する順序、避雷器が接地で性能を決めることを4ステップで見ていきます。
ステップ アニメで見るところ ここを押さえる
STEP 1 受電部の並び順 引込ケーブルからVCT・DS・LA・主遮断装置へ、上から順に並ぶ 測るのは分岐前、避雷器は入口近く
STEP 2 VCT・Wh 電力会社の支給・封印と、需要家の計器スペース・取付を左右に分ける 支給と取付の分担を取り違えない
STEP 3 DSの操作順序 VCBを切ってからDSを開き、DSを入れてからVCBを入れる 停電=遮断器→DS、送電=DS→遮断器
STEP 4 避雷器LA 雷サージを制限電圧まで押さえ込み、定格と接地の2枚が並ぶ 避雷器そのものより接地が性能を決める

この図を使った解説記事高圧受変電設備の設計マニュアル⑤ 受電部① 計量装置・断路器・避雷器 →

77 主遮断装置

主遮断装置を、CB形とPF・S形・VCBのしくみ・PFの限流・選定の順番の順に示す動く図解
2つの形 → VCB → PF → 選定(約50秒でくり返し)
主遮断装置は、受電点で事故電流を切り離す中心機器です。CB形とPF・S形の構成の違い、VCBが切るまでの流れ、限流ヒューズとストライカの働き、どちらを選ぶかの判断順序を4ステップで見ていきます。
ステップ アニメで見るところ ここを押さえる
STEP 1 CB形とPF・S形 DS・VCB・CT・OCRの列のあとに、PF・LBSの列が描かれる CB形は4,000kVA以下、PF・S形は300kVA以下が目安
STEP 2 VCBのしくみ CT(検出)→OCR(判断)→52T(指令)→VCB(実行)とつながる 定格遮断電流は受電点の短絡電流より大きく
STEP 3 PFの限流 ピークの前に溶断する電流波形と、ストライカでLBSが3相同時に開く 速くて安いが交換が必要。PFとLBSはセット
STEP 4 選定の順番 容量・増設・施設・協調・予算の5段が上から並ぶ 300kVA超なら迷わずCB形

この図を使った解説記事高圧受変電設備の設計マニュアル⑥ 受電部② 主遮断装置 →

78 計器用変成器

計器用変成器を、目的・4つの変成器・CTとVTの禁止事項・ZCTのしくみの順に示す動く図解
目的 → 4つ → 禁止事項 → ZCT(約50秒でくり返し)
受電盤の小さな丸の正体が計器用変成器です。6,600Vや数百Aを計器が扱える大きさに落とし、高圧から切り離す。4つの変成器の役割と、CTとVTで禁止事項が逆になる理由、ZCTが地絡を見つけるしくみを4ステップで見ていきます。
ステップ アニメで見るところ ここを押さえる
STEP 1 変成器の目的 VTが6,600Vを110Vに、CTが200Aを5Aに落とす 測れる大きさに落とし、高圧から切り離す
STEP 2 4つの変成器 VT・CT・ZCT・ZPDが、何を取り出してどこへつなぐかが1段ずつ並ぶ V=電圧、C=電流、Z=零相(地絡)
STEP 3 CTとVTの禁止事項 CTの二次を開くと数千V、VTの二次を短絡すると焼損する CTは開けない、VTは短絡しない
STEP 4 ZCTのしくみ 3線を一括で通し、地絡したときだけ零相電流 I0 がGR・DGRへ出る 平常時は3線の和が0。漏れた分だけを見る

この図を使った解説記事高圧受変電設備の設計マニュアル⑦ 計器用変成器と計器 →

79 保護継電器と保護協調

保護継電器を、継電器と52T・OCRの動作特性・器具番号と入力元・保護協調の順に示す動く図解
判断と実行 → OCR → 器具番号 → 協調(約50秒でくり返し)
継電器は「切れ」と判断する係で、実際に切るのは引外しコイルと遮断器です。OCRが待つ理由と待たない場面、器具番号ごとの入力元、事故点にいちばん近い装置だけを動かす保護協調を4ステップで見ていきます。
ステップ アニメで見るところ ここを押さえる
STEP 1 継電器だけでは切れない 51の接点が閉じ、制御電源から52Tへ電流が流れてVCBが切れる 判断は継電器、実行は52Tと制御電源
STEP 2 OCRの動作特性 2倍・5倍・10倍の電流で、動作時間が短くなっていく 小さな過電流は待ち、近くの短絡は即時
STEP 3 器具番号と入力元 CT→51、ZCT+ZPD→67、VT→27・59と1段ずつ並ぶ 入力元の線を追えば、何を見ているか分かる
STEP 4 保護協調 分岐の事故で分岐MCCBだけが切れ、上位は動かない 下位ほど速く、上位ほど遅く(時限差 約0.3秒)

この図を使った解説記事高圧受変電設備の設計マニュアル⑧ 保護継電器と保護協調 →

80 変圧器部

変圧器部を、電灯用と動力用・105Vと210V・結線・容量の決め方の順に示す動く図解
分ける → 105V → 結線 → 容量(約50秒でくり返し)
単線結線図の中央に並ぶ変圧器は、なぜ何台にも分かれているのか。電灯と動力を分ける理由、定格二次電圧が105V/210Vである理由、結線の選び方、そして容量を「同時に使う分」まで絞り込む手順を4ステップで見ていきます。
ステップ アニメで見るところ ここを押さえる
STEP 1 電灯用と動力用 1台だと空調の起動で照明がちらつき、分けると照明はそのまま 負荷の性格が違うから、電灯と動力を分ける
STEP 2 105V/210V 変圧器で210V、幹線・分岐で下がって末端で約200V 105V/210Vは電圧降下を見込んだ出口の電圧
STEP 3 結線の読み方 Δ-Δ・Δ-Y・V-Vが1枚ずつ並ぶ 結線は欲しい二次側で決まる。V-Vの出力は3台の約57.7%
STEP 4 容量の決め方 90kW→需要率→54kW→力率→56.8kVA→標準75kVA 設備容量をそのまま足さない

この図を使った解説記事高圧受変電設備の設計マニュアル⑨ 変圧器部 →

81 低圧配電部

低圧配電部を、ツリー構造・MCCBの選び方・幹線サイズの3条件・負荷名称の順に示す動く図解
ツリー → MCCB → 幹線 → 名称(約50秒でくり返し)
変圧器の二次側から先が低圧配電部です。主幹から分岐へ配るしくみ、ブレーカーが電線を守る理由、幹線サイズを決める3条件、そして図面の質がいちばん出る負荷名称の書き方を4ステップで見ていきます。
ステップ アニメで見るところ ここを押さえる
STEP 1 ツリー構造 主幹から4つの分岐が伸び、1本を切るとその盤だけが止まる 分岐の1本が停電範囲の単位になる
STEP 2 MCCBの選び方 数直線上に負荷電流120A・AT 150A・許容電流190Aが並ぶ 負荷電流<AT<電線の許容電流。ブレーカーは電線を守る
STEP 3 幹線サイズの3条件 許容電流・電圧降下・熱的強度の3枚にチェックが付く こう長が長いと、電圧降下で太くなる
STEP 4 負荷名称の書き方 「照明」「動力」だけの名称と、盤名・記号入りの名称を並べる このブレーカーを切ったらどこが止まるか、名前だけで言えるか

この図を使った解説記事高圧受変電設備の設計マニュアル⑩ 低圧配電部 →

82 力率改善設備

力率改善設備を、力率の三角形・力率と電流・SRが必要な理由・群制御の順に示す動く図解
三角形 → 電流 → SR → 群制御(約50秒でくり返し)
単線結線図の右下に並ぶSRとSCが力率改善設備です。コンデンサで無効電力を打ち消すしくみ、力率が悪いと困る理由、リアクトルを省けない理由と6%の意味、入れっぱなしが危ない理由を4ステップで見ていきます。
ステップ アニメで見るところ ここを押さえる
STEP 1 力率の三角形 P 200kWのまま、SCでQが減り、Sが250kVAから210kVAに縮む Pはそのまま、Qを減らしてSを小さくする
STEP 2 力率が悪いと 同じ100kWでも、力率0.80で1.25倍、0.60で1.67倍の電流 損失は電流の2乗。料金は力率85%を基準に割引・割増
STEP 3 SRが必ず要る理由 SRなしの突入電流と、6%(4.08)・3%(5.77)の共振次数 6%なら共振点が5次より下。SRはコンデンサとセット
STEP 4 群に分けて入り切り 日中は2群、夕方は1群、夜間は0群と、負荷に合わせて投入が変わる 入れっぱなしは進み力率で電圧が上がる。APFR(55)で自動制御

この図を使った解説記事高圧受変電設備の設計マニュアル⑪ 力率改善設備 →

83 接地

接地を、接地のあり・なし・A〜D種・混触とB種・B種の抵抗値の順に示す動く図解
あり・なし → A〜D種 → 混触 → B種の値(約50秒でくり返し)
接地は受変電でいちばん真剣に扱う項目です。接地が電流の通り道をつくるしくみ、A〜D種が守る相手の違い、B種だけが混触を止めるために電路へ施される理由、その抵抗値が計算で決まる理由を4ステップで見ていきます。
ステップ アニメで見るところ ここを押さえる
STEP 1 接地のあり・なし 接地がないと漏電電流が人を通り、あると接地線を通る 人体より接地線のほうが通りやすい
STEP 2 A〜D種 A・B・C・D種が、施す場所と抵抗値つきで1段ずつ並ぶ A・C・Dは人を守る。B種だけ目的が違う
STEP 3 混触とB種 混触で6,600Vが低圧側へ入り、B種接地があると電位が抑えられる B種は混触を止める最後の砦
STEP 4 B種の抵抗値 Ig=5Aのとき、150・300・600÷Igで30・60・120Ω 速く切れるほど緩めてよい(C・D種の500Ωと同じ考え方)

この図を使った解説記事高圧受変電設備の設計マニュアル⑫ 接地 →

84 非常用発電設備と系統連系

非常用発電設備と系統連系を、予備電源の組み合わせ・停電から給電・逆充電とインタロック・単独運転と解列の順に示す動く図解
3タイプ → 順序 → 逆充電 → 単独運転(約50秒でくり返し)
予備電源と系統連系は、受変電の6つの役割のうち「備える」ブロックです。蓄電池と発電機の組み合わせ、停電したときに商用を切り離してから発電機をつなぐ順序、逆充電を防ぐインタロック、太陽光の単独運転と解列を4ステップで見ていきます。
ステップ アニメで見るところ ここを押さえる
STEP 1 予備電源の組み合わせ 停電と同時に蓄電池がつなぎ、発電機は40秒以内に引き継ぐ 立ち上がるまでは蓄電池、以降は発電機
STEP 2 停電から給電まで 商用停電→UVR(27)検出→52-1を切る→発電機始動→52-2投入 商用を切り離してから発電機をつなぐ
STEP 3 逆充電とインタロック 両方入ると発電機の電気が配電線へ逆流し、インタロックで同時投入を防ぐ 機械的+電気的の二重インタロック
STEP 4 単独運転と解列 系統が停電しても太陽光が送り続け、検出して52Gで解列する 系統が止まったら、ただちに切り離す

この図を使った解説記事高圧受変電設備の設計マニュアル⑬ 非常用発電設備と系統連系 →

85 単線結線図の作図手順

単線結線図の作図手順を、描く前の6つの情報・8ステップ・3周方式・三線と展開接続図の順に示す動く図解
6つの情報 → 8ステップ → 3周 → 展開(約50秒でくり返し)
連載の最終回は書き方編です。白紙で手が止まるのは、まだ決まっていないことが残っているから。描く前に集める情報、電気の流れる順に描き足す8ステップ、途中で止まらない3周方式、三線結線図・展開接続図への展開を4ステップで見ていきます。
ステップ アニメで見るところ ここを押さえる
STEP 1 描く前に集める 用途と規模・負荷リスト・受電方式・受電設備容量・電力協議・特殊条件の6枚 ⑤電力協議が抜けたまま描くと、必ず描き直しになる
STEP 2 作図の8ステップ 受電条件から引込・受電部・保護・母線・変圧器・低圧・接地へと図が育つ 電気の流れる順に、上から下へ一度だけ通る
STEP 3 3周方式 1周目は記号と接続、2周目は定格、3周目は名称・注記・凡例が加わる 骨→定格→注記の順なら、途中で手が止まらない
STEP 4 三線・展開へ 単線・三線・展開接続図で同じVCBまわりを描き分ける 器具番号(51・52T)が3つの図をつなぐ

この図を使った解説記事高圧受変電設備の設計マニュアル⑭ 単線結線図の作図手順とセルフチェック →

86 機器別 目的早見表

機器別の目的早見表を、記号の形・8つの役割・位置から引く・ないとどうなるかの順に示す動く図解
形 → 役割 → 位置 → ないと(約50秒でくり返し)
単線結線図には20種類以上の機器が並びます。つまずくのは記号そのものではなく、その機器が何のためにそこにあるのかです。記号の形、8つの役割、6ブロックの位置、そして「ないとどうなるか」の4方向から機器を引く方法を見ていきます。
ステップ アニメで見るところ ここを押さえる
STEP 1 記号の形 丸(計器・変成器)、四角に×(遮断器)、斜めの刃(開閉器)の3枚 凡例を見る前に、まず形の系統をつかむ
STEP 2 8つの役割 受ける・測る・切る・見つける・逃がす・変える・整える・配るの8タイル 記号の暗記ではなく、役割で束ねる
STEP 3 位置から引く 6ブロックのうち受電部・変圧器部を選ぶと、そこに並ぶ機器が出る 6つの箱に区切って、位置から絞る
STEP 4 ないとどうなるか PAS・UGS、DS、SR、インタロックがないときに起きること 「ないとどうなるか」が設計の根拠になる

この図を使った解説記事高圧受変電設備の設計マニュアル・資料編 機器別 目的早見表 →

147 油入変圧器とモールド変圧器

油入変圧器とモールド変圧器を、中身の違い・耐熱クラス・消火設備の扱い・保守の順に示す動く図解
中身 → 耐熱クラス → 消火設備 → 保守(約50秒でくり返し)
単線結線図に「油入」と書くか「モールド」と書くか。違いの大もとは、冷却と絶縁に油を使うかどうかです。そこから耐熱クラス、消火設備の扱い、保守のしかたまで分かれていきます。基本は油入、油を置きたくない場所ならモールド、という判断を4ステップで見ていきます。
ステップ アニメで見るところ ここを押さえる
STEP 1 中身の違い 油入は絶縁油の中にコイルがあり、熱を油へ渡す。モールドはコイルをエポキシ樹脂で固め、熱を空気へ渡す 基本は油入(安い・納期が読める・熱容量が大きい)。地下・高層・避難経路の近くならモールド
STEP 2 規格と耐熱クラス 油入はJIS C 4304、モールドはJIS C 4306(屋内用)。耐熱クラスは油入A種105℃、モールドB・F・H種 温度上昇限度は油入65K、モールドF種100K。熱に強い≠過負荷に強い
STEP 3 消火設備の扱い 冷却・絶縁に油を使わない機器は消防法施行令13条の対象外 油入は設置部分の床面積200㎡以上が一次判定。「容量で決まる」は誤解
STEP 4 保守 油入は絶縁破壊電圧30kV以上・全酸価0.1mg以下・水分30ppm以下を試験(正常なら3年ごと) モールドは清掃と樹脂のひびの外観点検。更新推奨時期はどちらも20年

この図を使った解説記事受変電設備の設計|油入変圧器とモールド変圧器の違いと選定方法 →

148 直列リアクトルの6%・13%

直列リアクトルを、役割・L=〇%の意味・共振次数・6%と13%の使い分けの順に示す動く図解
役割 → %の意味 → 共振次数 → 使い分け(約50秒でくり返し)
直列リアクトルのL=6%・13%は、インダクタンスの値ではなく、コンデンサのリアクタンスに対する比率です。鍵になるのは共振次数 n=1÷√K。なぜ4%ではなく6%なのかを、共振点が動く様子で見ていきます。
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STEP 1 何のために入れるか 直列リアクトル(SR)は進相コンデンサ(SC)と必ずセット。母線からLBS→SR→SCの順に並ぶ 役割は高調波の拡大防止・投入時の突入電流抑制(約5倍)・コンデンサ自身の保護
STEP 2 L=〇%の意味 コンデンサのリアクタンスXc=1/ωCを100%として、XL=ωLが何%か(K) 合成リアクタンスはXc(1-K)。差が小さくなるぶん端子電圧が上がる
STEP 3 なぜ6%・13%か 誘導性の条件はK>1/n²。第5次なら4%、第3次なら11.1%が境目 境目ちょうどだと5.00次・3.00次で共振する。6%は4.08次、13%は2.77次に共振点をずらす
STEP 4 6%と13%の使い分け 一般の高圧受電の標準は6%(コンデンサ定格7,020V)。第3次は高圧側に出にくい 13%は第3次まで誘導性にできるが、端子電圧が約15%上がり損失・寸法・価格も増える。「迷ったら13%」は誤り

この図を使った解説記事受変電設備の設計|6%・13%の意味って何?リアクトルの根拠と選定方法 →

149 変圧器二次側の定格電流

変圧器二次側の定格電流を、計算式・早見表・電流計の目盛・電圧計と盤のつながりの順に示す動く図解
計算式 → 早見表 → 電流計 → 電圧計(約50秒でくり返し)
変圧器二次側の定格電流を計算するのは1回だけ。あとは定格電流が目盛の50〜70%に入る規格値を選ぶ作業です。三相と単相の式の違い、容量別の早見表、電流計の針の位置、電圧計と切換開閉器のセットを4ステップで見ていきます。
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STEP 1 定格電流の計算式 三相:I=容量×1000÷(√3×二次電圧)。100kVA・210Vなら約275A 単相は√3を入れない(50kVA・210Vで238A)。単相3線210-105Vは210V側で計算
STEP 2 容量別の早見表 三相210Vで20kVA→55A、100kVA→275A、300kVA→825A 電流計・CTの定格は100A〜1200A。定格時の指示位置は55〜69%
STEP 3 電流計の目盛 定格電流が目盛の50〜70%に入る値を選ぶ。275Aなら400Aで69% 直近上位の300Aにすると92%で、定格運転で針が端に寄る
STEP 4 電圧計と盤のつながり 電圧計は二次210Vなら300V、420V・440Vなら500V、高圧はVT経由で7,500V 電流計はCT・AS、電圧計はVSとセット。1つ落とすと現場で読めない

この図を使った解説記事変圧器二次側の定格電流の計算式と容量別早見表|電流計・電圧計の選定 →

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