ケーブルの誘電体損

ケーブルの誘電体損

ケーブルの誘電体損に関する問題は、電験三種の電力の計算問題で出題されることがあります。
誘電体損に関する問題は、公式を覚えておけば解くことができますので、覚えておくようにしましょう。

1. 電力ケーブルの損失

電力ケーブルの損失には、抵抗損、誘電体中の損失である誘電体損、導体周りの磁束による金属シース内の過電流損とシースを回路とする電流による損失であるシース損があります。

今回は、誘電体損の公式の成り立ちを考えていきます。

2. ケーブルの誘電体損の計算

ケーブルに交流電圧\displaystyle V〔V〕を加えたとき、ケーブルの静電容量により充電電流\displaystyle I_C〔A〕が流れるのと同時に、誘電体損などによるわずかな有効電流\displaystyle I_r〔A〕が流れ、全体の電流は\displaystyle I〔A〕となり、下図のようなベクトル図で表すことができます。

\displaystyle \frac{I_r}{I_C}=\tan \deltaより、電流の有効成分\displaystyle I_rは、
\displaystyle I_r = I_C\tan \delta

誘電体損\displaystyle P〔W〕は、
\displaystyle P = VI_r = VI_C\tan \delta〔W〕
充電電流\displaystyle I_C〔A〕は、\displaystyle I_C = \omega CV = 2 \pi fCVより、
\displaystyle P = 2 \pi fCV^2 \tan \delta

上記の公式を覚えておけば得点できますので、しっかり覚えておきましょう。

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