大型モーターのケーブルサイズ設計

質問

今回インバーターモーターを増設（AC440V　330ｋW)します。ケーブルサイズを決めるのに内線規程を見ても75KWまでしか記載されていません。　例えばケーブル長さ１００ｍで暗渠敷設では計算式はどうなりますか。教えてください

回答No.4

ruduu-roon

まず重要なのが、該当電動機の定格電流と始動電流を調べる事。
そして、電圧降下を何％に押さえるのかが明確でないと計算は出来ません。
インバータモータの場合は、誘導電動機と異なり始動時に大電流が流れる事があるので同じ計算方法では危険です。
その乗数は、負荷の種類にも関係しますので一概には言えませんが、３～５というところでしょうか。
それだけのサイズの電動機なら、簡易計算式ではなく、インピーダンス計算を用いた方が良いですね。

お礼

ご回答ありがとうございます。大変参考になりました。

回答No.3

fuefuki-douji

EleMechさんが丁寧な回答をしていますが、電圧降下について補足します。
使用導体がケーブルで、電路が長い場合の電圧降下は、簡略式ではなく、基本式を使うと実情に合うとされています。
基本式はEleMechさん提供の資料p.260に、ケーブルの抵抗、リアクタンスはp.266に出ています。
cosθ＝0.7ではsinθ＝√（１－0.7＾2）＝0.71なので
電圧降下eは
e=√3×620×100×（0.7×0.0764＋0.71×０.0816)×10＾（－3）＝11.96Ｖ・・・2.7％
となります。
また、電動機起動時の電圧降下は、日本電線工業会の資料によると
起動電流は定格電流の6倍、起動時の力率が不明の場合はcos=0.4とする、としていて
これで計算すると、電圧降下は約67.9Ｖになります。
なお、電圧降下の簡略式と基本式で差が出る理由は下記によります。（メーカー資料より）
(1)簡略式は導体抵抗20℃の直流抵抗を使用している。
(2)基本式は90℃の交流抵抗を使用し、リアクタンスと力率を含めたインピーダンスを使用している。
(3)簡略式は、負荷力率を無視しているため、cos=1の値となり、現実と合わない。
以上、参考までに。

お礼

ご回答ありがとうございます。大変参考になりました。

回答No.2

EleMech

調べてみましたが、大手メーカーでは３３０ｋＷのものは見つける事ができませんでした。
３１５、３５５ｋＷのものがありましたので、そちらを参考にしてお答えいたします。

上記のものの力率は、約０.７でした。
その為、設備容量は、
　S = P / cosθ
　　= 330 ・ 10^3 / 0.7
　　= 471.4 ・ 10^3
　　= 472 (kW)
と仮定いたします。
定格電流は、
　I = S / (√3 ・ V)
　　= 472 ・ 10^3 / (√3 ・ 440)
　　= 619.3
　　= 620 (A)
藤倉電線ではＣＶＴ３２５ｓｑの許容電流が６７０Ａなので、これが使用できると一旦仮定します。
電圧降下も考慮しなければならないので、このケーブルを１００ｍとした電圧降下は、
　Vr = 30.8 ・ L ・ I / (1000 ・ A)
　　 = 30.8 ・ 100 ・ 620 / (1000 ・ 325)
　　 = 5.9 (V)
内線規程では、高圧受電の電圧降下は定格電圧の５％以内となっているので、使用可となります。
ただ、ケーブル敷設方法によっては許容電流が変わってきますので、下記ページをご覧ください。
http://www.fujikura-dia.co.jp/pdf/256-274.pdf

お礼

ご回答ありがとうございます。大変参考になりました。

回答No.1

fuefuki-douji

モーターメーカーに問い合せると確実だと思います。
内線規程(2011版）3705－10〔注5〕でも
「インバータを使用した電動機の電線太さ及び過電流遮断器の定格電流は、製造業者によりそれぞれ異なるため、製造業者の技術資料を参照のこと」
としています。

お礼

ご回答ありがとうございます。大変参考になりました。