この記事では「配電」に特化した話をする。
たぶん苦手な人もいるのではないだろうか??
おはようございます。
電験と電気業界を研究している桜庭裕介です。
初めての方もいらっしゃると思いますので、いつもの簡単な自己紹介を添えておきます。
≪実績≫
❑転職関係❑『残業10時間以下』&『年収変動なし』の企業に転職成功
※詳細を下記のnoteに集約
電気エンジニアとしての決断【超大手企業を退社する選択】
❑電験研究歴❏
✔トータル100年分の過去問を分析
・電験1種 40年分
・電験2種 40年分
・電験3種 20年分
✔雑誌連載を開始
「理論の超入門」
❑TOEIC❑✔半年で885点取得
一言で言うと、電験をずっと分析してきた人間。
夢はある?と最近聞かれた。
電気、プラントの運転操作を教えて、自分が飯を食えれば最高だと答えた。
妻子なしなら、小さなアパートの一室で納豆や卵とごはんだけの食事で暮らすと思う(栄養の事は無知)
今後、確実に介護施設の問題が挙がる。
そこに貢献できれば良い。
そんな事を考えている。
自分は常に電験の参考書が車内に4冊は常備している人間である。
そんな人間だからこその気付きをまとめておくので参考にしてもらえればと思う。
電験の配電は厄介
自分の苦手分野でもあり、多くの人が捨てる分野でもあるのが「配電分野」だ。
配電分野は裾野が広い
ということもあり、なかなか点に結び付けることが難しい。とにかく覚えることが多いのである。
とはいえ、捨てるわけにはいかない。まるまる5点を捨てるほど余裕がある人は少ないだろう。
やはり「足掻く」しかない。
では、どう足掻くか
足掻き方にも色々ある。
この幅広く、内容が難しい分野に対しては
「絞り込み」
が効果的だと自分は考える。
どういうことかというと
幅広い配電分野を区切って覚えこむ
という戦法を取るということ。
たとえば、有名どころだと
配電線路の形状
という切り口は手初めに良いと思う。
・樹枝式(放射状式とも言う)
・ループ式(環状)
・低圧バンキング式
・低圧ネットワーク式(網状)
これらの図を書けるようにしつつ、特徴を覚えこむのである。
これだけで点が取れたりもするから点を取るなら、配電の難しい話しは無視して、これらだけを覚えた方がいい。
自分は暗記カードに書いて覚えていた時期があった。今はノートに簡単に説明できるようになっている。
他にどこで点を取るか
計算問題はひとまず置いておこう。容易に理解できて解けるのなら、誰も苦労しない。別に時間を設けてどっしりと構えて徹底的に問題と向き合うことをオススメする。
話を戻すと、論述問題でどこで点を取るか?と考えた時に挙がるのが
20kV
400V
これらだ。
電験ではこの配電を聞いてくることがある。
毎年出題されるわけではないが、簡単なので解けるようにしておくと良いだろう。
出題頻度がC(A,B,C評価で、Cが最も出にくいとする) だからと言って、馬鹿にする人がいるが、それは認識違いも良い所。
noteや今後出版する教科書にも書く予定だが、試験に落ちる人はここを間違う。
内容変動が激しくて対応できない問題は出題頻度Aでも選択すべきではないのである。だって、正解できないのだから。
電験2種1種受験者でも間違う問題も普通にあるということは知っておいて欲しい。
まずは「400V配電の特徴」から押さえておこう。
400V配電の特徴
低圧の屋内配電線の話である。
(こういう「どこでの話」はちゃんと先に押さえておくとよい。訳が分からずに読んでいると、後ですぐに忘れてしまう)
通常、屋内配電線は「100V単相2線式」もしくは「100V/200V単相3線式」である。
ぶら下がる負荷は「電灯」だ。
では現場作業等で見かける「200V三相3線式」は「動力」に使われる。
400Vなんてヤヤこしいもの、持ってくんな!事足りてんだわ!!
・・・
・・・気持ちはめちゃくちゃ分かる。
だが、経営者目線を持ってみて欲しい。自営業でも良い。
電気代を減らしたいと思わないだろうか??
または
使いやすさを向上させたいと思わないだろうか??
高い電圧にして電流を減らしたい
これは超大事。電験を受験する上で、超点に繋がる話だ。
電流を減らすことで「電流による抵抗損」「電流による電圧降下」を抑制したい。これが高い電圧にする理由である。
さらには、変圧器の二次側をY結線にしておけば、中性点と相を結線するだけで、200Vが手に入るし、線間で結線をすれば400Vが手に入る。こんなメリットもある。
話をまとめると・・・
400V配電にすることで
①電流を減らすことができる
②200Vも取り出すことができて便利
だということ。
電灯だろうと、動力だろうと電気を取り出すことが可能というのは便利。(負荷にぶら下がっている機器の使用電圧をオーバーしてはいけない)
ワンポイントアドバイス
電流量が減れば、電線量も減らすことができるぞ。電流に応じて電線は選定するので。
20kV配電の特徴
高圧配電線路は「6.6kV」の「三相3線式(非接地)」が最も一般的である。
20kV、てめーの出番はねぇ。話をややこしくすんなよ
と思う気持ちは分かるが、これも400Vと似たような経緯で必要になった。
「新規開発地域の供給力増強」や「過疎地域の対策」といった電圧を高めておきたい理由があって、20kV配電が登場した。(はるか昔の話だが)
要は工場のような大きな設備が密集するような地域には、20kVの配電線ループをまわした方が得なのである。(電流を低く収められるので)
20kVの電圧が欲しい企業には直接送ることができる。変圧器の台数を減らすことにも繋がる。
22/33kV受電の場合、6.6kVまたは3.3Vの中間電圧を省略できるのも大きい(節約になる)
ワンポイントアドバイス
20kVの結線はY結線であり、中性点は高抵抗接地を施す。三相3線式である。
良く出題される電力喪失
抵抗の損失や出力は
「電流^2 × R」
で求まる。
電圧を5倍にしたとすると
電流は1/5倍にになる。
つまりは、損失は1/5の二乗分だけ低下するということだ。
まとめ
以上「電験の配電が苦手【20kVと400V配電を押さえておく】」の記事となります。
とても大事なことが含まれている範囲をピックアップして、共有しました。何度も読む中で、気付きがあると良いなと思っています。
特に「電圧を上昇させたら、電流はその分減少する」というのはとても大事。試験にも何度も出題されてきた。
色々詰め込んであるので、インプットしておくと良いでしょう!!
今日も一日頑張りますか✨