送電線路の電圧降下と電力損失 1． 電 圧 降 下 送 ・ 受 電 端 の 電 圧 差 を 求 め る た め に は ， 1線 当 た り の 電 圧 降 下 を 求 め ， 三 相 3線 式 は 倍 すればよい． ＥＳ 送電端 Ｒ Ｉ 受電端 Ｘ ＥＳ Ｅｒ ＲＩcosθ ＸＩ θ Ｅｒ ＲＩθ ＸＩsinθ θ Ｉ １ 線 (1相 )当 た り の 電 圧 降 下 ｅ は ， ｅ ＝ Ｅ ｓ － Ｅ ｒ ≒ Ｒ Ｉ cosθ ＋ Ｘ Ｉ sinθ 電圧降下υは，υ＝(ＲＩcosθ＋ＸＩsinθ)＝ Ｒ× Ｐ Ｖｒ ＋Ｘ× Ｑ Ｖｒ ＝ ＲＰ＋ＸＱ Ｖｒ [Ｖ] Ｒ ， Ｘ :線 路 の 電 線 1条 当 た り の 抵 抗 及 び リ ア ク タ ン ス [Ω ] Ｉ :負 荷 電 流 (線 路 電 流 )[Ａ ]， Ｖ ｒ :受 電 端 電 圧 [kV]， cosθ :負 荷 力 率 Ｐ :負 荷 の 有 効 電 力 [kW]， Ｑ :負 荷 の 無 効 電 力 [kvar] Ｓ :負 荷 の 皮 相 電 力 [kVA] 2.電 圧 降 下 率 と 電 圧 変 動 率 (1) 電圧降下率＝ 送電端電圧－受電端電圧 (2) 電圧変動率＝ 受電端電圧 ×100[％] 無負荷時の受電端電圧－全負荷時の受電端電圧 全負荷時の受電端電圧 ×100[％] 3． 電 力 損 失 抵 抗 Ｒ [Ω ]に 電 流 Ｉ [Ａ ]が 流 れ る と ， Ｉ ２ Ｒ [Ｗ ]の 電 力 と な る ． こ れ が 電 線 路 な ど で 発 生すると熱に変わり電力損失となる． 電 力 損 失 は 電 線 3条 分 で あ る か ら ， ＝3Ｉ２Ｒ＝3 ２ ２ Ｐ Ｒ＝ Ｓ Ｐ Ｒ＝ Ｖｒcosθ Ｖｒ Ｖｒcosθ Ｒ :線 路 の 電 線 1条 当 た り の 抵 抗 [Ω ] Ｒ Ｉ Ｒ Ｖｒ ＶｒＩ ２ Ｒ [Ｗ] Ｒ Ｖｒ 三相 Ｐ 負荷 cosθ Ｉ Ｉ :負 荷 電 流 (線 路 電 流 )[Ａ ] Ｖ ｒ :受 電 端 電 圧 [kV] Ｐ Ｐ :負 荷 の 有 効 電 力 [kW]， cosθ :負 荷 力 率 Ｑ :負 荷 の 無 効 電 力 [kvar] θ Ｓ :負 荷 の 皮 相 電 力 [kVA] 4. 電 力 損 失 率 と 送 電 損 失 率 電力損失 (1) 電力損失率＝ ×100 [％] 受電電力 (2) 送電損失率＝ 電力損失 送電端電力 ×100＝ 電力損失 受電電力＋電力損失 ×100 [％] Ｓ＝ Ｐ cosθ sinθ Ｑ＝Ｐ cosθ 送配電線路の短絡電流，地絡電流の計算 １ 短絡電流の計算 (1) オ ー ム 法 で の 短 絡 電 流 の 求 め 方 短絡電流ＩＳ＝ (Ｒ１＋Ｒ２)２＋(Ｘ１＋Ｘ２)２ 100 ％Ｚ Ｐｎ [Ａ] Ｉｎ＝ Ｖ Ｘ２ Ｒ２ [Ａ] 短絡 Ｖ 変圧器 (2) ％ Ｚ 法 で の 短 絡 電 流 の 求 め 方 短絡電流ＩＳ＝Ｉｎ× Ｘ１ Ｒ１ Ｖ Ｖ/ 線路 [Ａ] 配電用 変電所 ％Ｚ：短絡点から電源側を見た合成％イ 高圧配電線 受電点 短絡 S/S ン ピ ー ダ ン ス [％ ] す べ て 基 準 容 量 Ｐ ｎに 換 算 し た 値 ％Ｚ２ ％Ｚ１ Ｉ ｎ ： 基 準 電 流 [Ａ ] ％Ｚ＝％Ｚ１＋％Ｚ２ Ｖ ： 短 絡 点 の 線 間 電 圧 [Ｖ ] ＊オーム値からパーセント値への変換 ％Ｚ＝ ２ ＰｎＺ ２ Ｖ ％Ｒ＝ ×100[％] ＰｎＲ ２ Ｖ ％Ｘ＝ ×100[％] ＰｎＸ Ｖ２ ×100[％] 1線 地 絡 電 流 の 計 算 地絡電流は，テブナンの定理を使って，接地前に現れる対地電圧を，接地点から見た合 成インピーダンスで除して求められる． (1) 非 接 地 系 統 Ｖ/ 1線地絡電流Ｉｇ＝ Ｖ ２ 1 Ｒｇ２＋ Ｃ Ｖ Ｃ Ｖ Ｒｇ Ｃ Ｖ Ｃ Ｃ Ｃ 3ωＣ Ｉｇ Ｒｇ 地絡時の等価回路 Ｉｇ ＊ 完 全 地 絡 (Ｒ ｇ ＝ 0)時 の 地 絡 電 流 は ， 1線地絡電流Ｉｇ＝3ωＣ× Ｖ Ｃ：1線の対地静電容量 (2) 抵 抗 接 地 系 統 1線地絡電流Ｉｇ＝ Ｖ/ Ｖ Ｒｎ＋Ｒｇ Ｖ Ｒｇ Ｖ Ｒｎ Ｖ Ｒｎ Ｒｇ Ｉｇ 地絡時の等価回路 (3) 消 弧 リ ア ク ト ル 接 地 系 統 1線地絡電流Ｉｇ＝ 3ωＣ－ 1 ωＬ × Ｖ Ｖ Ｌ Ｉ ｇ ＝ 0と な る の は ， Ｌ＝ 1 3ω２Ｃ Ｖ Ｌ 3Ｃ Ｖ Ｃ ＣＣ Ｉｇ 地絡時の等価回路 Ｖ 架空送電線路の構成と各種障害対策 １ 架空送電線路の構成 架空地線 (1) 支 持 物 ： 鉄 塔 ， 鉄 柱 ， 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト 柱 ， 木 柱 θ:遮へい角 (2) 鉄 塔 の 構 成 θ ・ 架 空 地 線 :避 雷 ， 電 磁 誘 導 障 害 の 軽 減 耐霧がいし ・ ア ー ク ホ ー ン :雷 電 流 か ら の が い し 保 護 アーマロッド オフセット ・ が い し :懸 垂 が い し ， ピ ン が い し ， 長 幹 が い し ， アークホーン 電線 ・ ア ー マ ロ ッ ド :電 線 の 素 線 切 れ 防 止 ・ 埋 設 地 線 :塔 脚 接 地 抵 抗 の 低 減 ， 雷 電 流 に よ る 逆 フ ラ ッ シ オーバの防止 (3) 線 路 ・ ダ ン パ :電 線 の 振 動 防 止 埋設地線 ・ ス ペ ー サ :多 導 体 線 路 の 相 電 線 相 互 の 離 隔 維 持 ２ 電線の振動と防止対策 振動の種類 微風振動 振動発生原因・内容 電 線 と 直 角 方 向 に 微 風 が 吹 く と ， 電 線 の 背 に う ず (カ 防止対策 ダンパ，ア－マロッド ル マ ン う ず )が 生 じ て 電 線 が 鉛 直 方 向 に 振 動 を 起 こ す 振 動． ギャロッピング 電線に氷雪が付着して，その断面が非対称になり， これに風が当たると揚力が発生し振動が生じる． スリ－トジャンプ 積雪の落下による電線の跳ね上がりによる振動． ダンパ，スペ－サ 難着雪リング 電線の上下配列のオフ セット サブスパン振動 多 導体のスペーサ間に風雪によるねじれ現象による振 スペーサの適正配置 動． 風圧 ３ 風による風圧を受けて，電線が横振れする． Ｖ吊りがいし装置 塩害対策と着氷雪対策 (1) 塩 害 対 策 ①がいしの個数を増加する．②耐張吊りにし，又は長幹がいし，スモッグがいしを使用 する．③がいしにシリコーンを塗布する．④定期的に洗浄を行う． (2) 着 氷 雪 対 策 ①鉄塔など支持物の機械的強度を大きくする．②電線に難着雪リングを取り付ける． ③電線にねじれ防止用ダンパを取り付ける．④電線に大電流を流し，ジュール熱で着氷 雪を溶かす． ４ 雷害対策 (1) 架 空 地 線 の 設 置 … 支 持 物 の 頂 部 に 設 け る 接 地 導 体 で ， 架 空 電 線 へ の 雷 の 直 撃 か ら の 遮 へい，誘導雷の大きさの軽減，電磁誘導障害の軽減効果がある．遮へい角は小さいほど 効 果 が 大 き い (1条 → 2条 )． (2) 埋 設 地 線 を 設 置 … 鉄 塔 の 接 地 抵 抗 を 低 減 し ， 鉄 塔 や 架 空 地 線 か ら 電 線 へ の 逆 フ ラ ッ シ オ ー バ を 防 止 す る ． 地 下 0.5mの 深 さ に 30m程 度 の 長 さ の も の を 埋 設 ． (3) 避 雷 器 の 施 設 … 異 常 電 圧 を 大 地 に 放 流 さ せ て ， 絶 縁 協 調 を は か る ． (4) 不 平 衡 絶 縁 の 採 用 … 2回 線 同 時 雷 害 事 故 の 発 生 を 回 避 す る ． (5) 高 速 度 再 閉 路 方 式 の 採 用 … 遮 断 速 度 を 向 上 さ せ る ．
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