CVケーブルの%Z計算方法を教えて下さい

質問

CVケーブルの%Zはどのように求めたらよいのでしょうか。条件としては実部と虚部を分けて求める，基準容量は10MVA，定格電圧はE[V]，ケーブルの抵抗分はR[Ω]，リアクタンス分はX[μF]とした場合。

回答No.4

kohrem · ベストアンサー

％Ｚを求めるのに要するデータは、抵抗とリアクタンスであっていますが
リアクタンスは、容量性ではなく誘導性です。
なので、Ｃ分(コンデンサ、Ｆ)ではなくＬ分(インダクタンス、Ｈ)から
算出するＸＬです。(ＸＬ＝ωＬ【Ω】)Ｎｏ１様が仰るとおり

>小生が持っているＭ社の電線便覧では、ＸＬの単位が[μF/km]で表されています。

これから察するに、恐らく見ているデーターは当該ケーブルの静電容量ではないですか？
そうだとすると、その値は導体と遮蔽層間の静電容量で地絡電流の計算などに使います。

Ｍ社の電線便覧を持っていないので、同じかどうかわかりませんが・・・
Ｓ社の電線便覧で言うと、ご質問者様が見ておられるのは、

２．送電用・配電用電力ケーブル
　（２）高圧電力ケーブル(６６００Ｖ，３３００Ｖ用)
　にある、トリプレックス形ＣＶケーブルの諸元の静電容量ではないですか？
　ちなみに、そのページからみるとＣＶＴ１５０Ｓｑは、
　０．５２μＦ／ｋｍとなってます。

だとすると、見ているところがちがくて
またまた、小生の電線便覧で申し訳ないのですが(^^;

１３．各種電線ケーブルの許容電流とインピーダンス
　（３）受・配電用ケーブルのインピーダンスと許容電流表
の６６００Ｖ　ＣＶ－Ｔ３芯ページを見ていただければ、
　交流導体抵抗(９０℃Ω／ｋｍ)の項目に５０Ｈｚ，６０Ｈｚ別々にのってます。
　また、その隣に、５０Ｈｚ，６０Ｈｚ別々に
　リアクタンス(Ω／ｋｍ)としてのっています。

　いかがでしょうか？

お礼

誘導性のＸＬを調査すれば計算できることがわかりました。
アドバイス、本当にありがとう御座いました。

回答No.7

ruto

>ケーブルの抵抗分はR[Ω]，リアクタンス分はX[μF]とした場合。

　ケーブルの％Zを求める場合、抵抗分と誘導性リアクタンスから求めます。容量性リアクタンスは単に充電電流を求める時だけで、％Zには関係ありません。
　6.6kV、150mm^2　3cのケーブルでLはオーダー的には0.23mH/kmていどです。

お礼

具体的な数値まで連絡頂き、恐縮です。
ありがとう御座いました。

回答No.6

ruto

パーセントインピーダンス%Zは次式で求められます。
%Z＝P×（R－jX）／（10V^2)　から　P＝10MVAなら
%Z＝10^4×（R-jXc）／（10V^2）でもとめられます。
　R:ケーブルの抵抗（Ω）、Xc：容量性リアクタンス(Ω）。
　V：電圧（ｋV)、電力容量：10MVAとする。
電圧の単位をVとするなら
%Z＝10^4（R－jXc）／（10V^2・10^-6）　となる。

お礼

ご教示ありがとう御座いました。

回答No.5

Denkigishi

NO1回答者です。
＞ケーブル単体でパーセントインピーダンスを求めることは出来ないのでしょうか。
％Ｚは絶対的な値ではなく、基準容量と使用電圧によって変わるものですから、その前提が必要です。

お礼

アドバイスありがとう御座いました。

回答No.3

kohrem

わかる範囲で回答しますーっ

％Ｚは、電圧降下×１００／定格電圧　単位〔％〕です。

ちなみに、当社の短絡電流の算出では、実数と虚数ではわけてません。。。

質問の件ですが、サイズと恒長が不明ですので、
６．６ｋＶ，ＣＶＴ１５０ｓｑ，４００ｍとしましょう。

Ｓ社の電線便覧では、
５０Ｈｚ，導体温度９０℃の条件で
Ｒ＝０．１５９Ω／ｋｍ　→恒長から×０．４で０．０６３６Ω
ＸＬ＝０．１０２Ω／ｋｍ　→恒長から×０．４で０．０４０８Ω

電圧降下＝Ｚ×定格電流
　　　　＝（０．０６３６＋ｊ０．０４０８）×８７５
　　　　＝５５．６５＋ｊ３５．７〔Ｖ〕

※定格電流＝１０ＭＶＡ／(√３×６６００)＝８７５Ａ

従って、％Ｚは
　　％Ｚ＝（５５．６５＋ｊ３５．７）×１００／６６００
　　　　＝０．８４３＋ｊ０．５４１〔％〕
│％Ｚ│＝１．０〔％〕

　以上なんですけど、わかりますか？？
　不明な点があれば、再質問ください。

お礼

ＸＬ[Ω/km]自体をメーカーから入手する必要が有るのが理解出来ました。
アドバイスありがとう御座いました。

補足

丁寧な説明ありがとう御座います。
はぼ理解できました。
１点だけ教えて下さい。
小生が持っているＭ社の電線便覧では、ＸＬの単位が[μF/km]で表されています。
６．６ｋＶ，ＣＶＴ１５０ｓｑ，４００ｍとすると
０．５２[μF/km]＊０．４[km]＝０．２０８[μF]
これを、[Ω/km]に換算するには
１／（２＊π＊ｆ[Hz]＊Ｘ＊１０＾－６[F])
で良いのでしょうか。
代入すると
ＸＬ＝６１２１[Ω]
となってしまいます。
何か、単位の換算がおかしいのでしょうか？
それとも、ＸＬ[Ω/km]自体をメーカーから入手する必要が有るのでしょうか？

お手数をお掛けしますが、よろしくお願いいたします。

回答No.2

aribo

まずＸ[μＦ]をｊＸに変換します。
ｊＸ＝１／（２・Π・Ｆ[Ｈｚ]・Ｘ[Ｆ]）（単位に注意して）
インピーダンス変換％Ｚ＝Ｐ[ｋＶＡ]・（Ｒ＋ｊＸ）／（１０・Ｅ[ｋＶ]＾２）
Ｐ：基準容量

お礼

誘導性のＸＬを調査すれば計算できることがわかりました。
アドバイス、ありがとう御座いました。

補足

ご回答ありがとう御座いました。
以下の条件で試算してのですが、どうも桁が違うような気がします。
再度ご教授お願いできませんでしょうか。
Ｘ＝０．０３２[μF]
ｊＸ＝１／（２×３．１４×６０×０．０３２×１０＾－６[F]）
　　＝８２３７８[Ω]　←　桁がおかしい？
それと、インピーダンス変換％Ｚの単位は無次元でしょうか？
または、[％]でしょうか？

レベルが低くて申し訳ありませんがよろしくお願いいたします。

回答No.1

Denkigishi

＞リアクタンス分はX[μF]とした場合　　→　[Ｆ]ではなく[Ｈ]
（実数と虚数を分けない実用的な計算）
ケーブルのインピーダンスをΔＺ、定格負荷をＹ結線としたときの１相あたりのインピーダンスをＺ（＝ＥＥ／Ｐ）　％Ｚ＝ΔＺ／Ｚ
（実数と虚数を分ける計算）
上記と同じだが、％Ｚ＝ΔＺ／Ｚ＝（r＋ｊx）／（Ｒ＋ｊＸ）
この後を実数と虚数に分けてください。通常は負荷の力率が決まらないので、複素数で求めることはないと思います。

お礼

ご教示ありがとう御座いました。
もう少し、勉強してみます。

補足

回答ありがとう御座います。
勉強不足で申し訳ありません。ケーブル単体でパーセントインピーダンスを求めることは出来ないのでしょうか。