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船舶電気装備技術講座 〔電気艤装設計編〕 (中級)

 事業名 船舶の電気装備に関する技術指導等
 団体名 日本船舶電装協会 注目度注目度5


(B)誘導電動機の短絡電流
(i)短絡発生時の誘導電動機からの寄与電流は、電動機が無負荷状態で短絡が発生した場合、負荷時からの場合よりも僅かに大きいので、無負荷状態からの短絡とみなして寄与電流の計算を行う。
 寄与電流は、同時に運転されている電動機群を1台の仮想電動機(IEC規格では等価電動機と称する。)から供給されるとみなしてよい。又、短絡電流特性が小形、大形の群毎に、大きく相異する場合は、複数の仮想電動機を想定して計算することが望ましい。
 誘導電動機が、運転中に短絡される場合、短絡寄与電流を発生するが、その電流は持続的短絡電流を供給することなく、非常に短時間で、急速に減衰する。
 電動機が無負荷運転中に短絡される場合、短絡寄与電流の交流成分は次式で示される。
 
 
 但し、
I"m 短絡電流交流成分の初期値〔RMS A〕
Zm 電動機の停動インピーダンス(R1+jXm)〔Ω〕
Zem 電動機ケーブルのインピーダンス(Rem+jXem)〔Ω〕
R1 固定子抵抗〔Ω〕
R2 回転子抵抗〔Ω〕
Rem ケーブルの抵抗〔Ω〕
Xm 固定子及び回転子の漏れリアクタンス(X1+X2)〔Ω〕
X1 固定子の漏れリアクタンス〔Ω〕
X2 回転子の漏れリアクタンス〔Ω〕
Xem ケーブルのリアクタンス〔Ω〕
T"m ケーブル端の母線側から見た交流時定数〔sec〕
U0 電気系統の線間電圧〔V〕
fr 電気系統の周波数〔Hz〕
 
 
 短絡電流の直流成分Imdcは次式で示される。
 
 
(ii)仮想電動機から供給される短絡電流の簡略計算
 IEC規格では大形電動機と小形電動機に区別し、近似値として下記の数値を使用してよいとみなしている。
大形電動機
 
I"M=6.25 IrM・・・(式9)
 
但し、IrM: 電動機の定格電流
 
 
IpM=10 IrM・・・(式11)
 
時定数
60〔Hz〕の場合   T"M=0.0187 〔sec〕
    TdcM=0.0117 〔sec〕
50〔Hz〕の場合   T"M=0.0224 〔sec〕
    TdcM=0.0141 〔sec〕
 
小形電動機
 
 
時定数 (大形と同じ)
60〔Hz〕の場合   T"M=0.0187 〔sec〕
    TdcM=0.0117 〔sec〕
50〔Hz〕の場合   T"M=0.0224 〔sec〕
    TdcM=0.0141 〔sec〕
 
 この小形電動機の特性は5.5〔kW〕定格容量以下のもの、及び配線ケーブルが比較的長い7.5〔kW〕定格容量のものが該当する。







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