45 kVA トランスは、小規模商業および軽工業セクターで最も広く使用されているトランスのサイズである可能性が高いですが、実際の電流の手に関する問題から多くの人が失敗する場所でもあります。答えは、トランスのどの部分を調べるか、使用される電圧、接続されるものによって異なります。これをリアルタイムプロジェクトの順序で説明するために、まず公式が提示され、その後完全な電流表、480 ボルトから 208 ボルトへのケースおよびその他のアクセサリーが続き、最後に実装における一般的な間違いが示されます。
45 kVA トランスが三相システムに接続されると、480 V で 54.1 A、208 V で 124.9 A、240 V で 108.3 A、600 V で 43.3 A の電流を供給します。単相回路での電圧 240 V では、187.5 A の電流が流れます（120 V では 375 A を生成します）。すべての結果は、次のような公式に基づいて得られます：アンペア = kVA × 1,000 / L-L V（バランスの取れた三相システムの場合）、アンペア = kVA × 1,000 / V（単相システムの場合）。言い換えれば、480-208 V 接続を持つ降圧トランスを取ると、その一次電圧は 54.1 A の電流を生成し、二次電圧は 124.9 A の電流を生成します。つまり、低電圧の場合は常に高電流が存在します。.
あなたが必要とする唯一の公式と、その中に隠された仮定
バランスの取れた三相負荷では、ライン電流は次の公式で与えられます：I = kVA × 1,000 ÷ (√3 × VLL)、ここで √3 = 1.732 です。.
単相負荷の場合、√3 は必要ありません：I = kVA × 1,000 ÷ V。.
ここには二つの仮定があり、どちらも正しくなければ意味を持ちません。まず、公式の電圧はライン間電圧である必要があることを覚えておくことが重要です — 例えば、480Y/277 のライン対中性で 277 V を使用する代わりにライン対ライン電圧を使用することは、計算における最も一般的な間違いの一つです。次に、kVA は見かけの電力に対応し、したがって力率を考慮に入れません。機器が kVA からアンペアへの計算中に力率を要求する場合、それは不適切な操作を行っています。力率は kW（実際の電力）をアンペアに変換する際にのみ関与し、kW と kVA の区別が、名札と公共料金を比較する際に人々を混乱させる原因となります — 抵抗負荷以外のすべてに関しても同様の区別が存在します。 トランスのサイズ設定と負荷計算 抵抗負荷以外のすべてに関して。.
定格電流表：標準電圧での 45 kVA
ここに全体的な理解があります。これらの電流は名札の値に基づいており、実際の測定値ではなく、負荷がバランスしていると仮定しています。.
| システム電圧と位相 | 定格負荷電流 | それを見る場所 |
|---|---|---|
| 480 V、三相 | 1 A | 480–208 の降圧トランスの一次側；産業用配電 |
| 400 V、三相 | 0 A | IEC ネットワーク、輸出機器 |
| 380 V、三相 | 4 A | 古い IEC ネットワーク |
| 600 V、三相 | 3 A | カナダおよび一部の産業システム |
| 240 V、三相 | 3 A | Δ システム、小規模商業 |
| 208 V、三相 | 9 A | 480–208 ステップダウンの二次; 商業用パネル |
| 240 V, 1相 | 5 A | 単相サービス、一部の軽商業用 |
| 120 V, 1相 | 0 A | この定格では実用的であることは稀であり、比較のために示されています |
この表は一連の数字ではなく、比例問題として扱う必要があります。電圧を半分に減少させると、電流は自動的に2倍に増加し、120 Vの列は恐ろしいものに見えます。45 kVAはその電圧で分配できません。さらに、単相から三相に移行すると、電流は1.732で割られるため、45 kVAの三相トランスは単相トランスよりも各相ごとにずっと小さく見えます。.
45 kVA 480-to-208 ケース、並列
これは実際に多くの人が尋ねている構成であり、それにふさわしい扱いを受けるべきです。.
| パラメータ | プライマリ (480 V, 3相) | セカンダリ (208Y/120 V, 3相) |
|---|---|---|
| 定格容量 | 45 kVA | 45 kVA |
| 定格負荷ライン電流 | 1 A | 9 A |
| 継続負荷ベース (125%) | 6 A | 1 A |
| 一般的な保護 | 70 A | 175 A |
| 一般的な銅導体 (75°C 終端) | 4 AWG | 2/0 AWG |
結果として、2つの結果が生じます。一つは、二次側が導体コストにより大きな影響を与えることです。45 kVAのほとんどが低電圧を通過するため、電流レベルが2.3倍に増加し、そのためワイヤーに必要な銅が増加する必要があります。さらに、一次側と二次側の保護定格は同じ装置の2つのバリエーションではなく、2つの異なるパラメータに基づいて行われた2つの異なる計算の結果です。.
この場合、45 kVAユニットは、負荷の隣にある部屋の中に設置されているため、乾式変圧器である可能性が高いです。特定の設置のために構造タイプを比較している場合、エンクロージャ、冷却、絶縁クラス、および各タイプが法的に設置できる場所に関する実際の違いは、以下に記載されています。 乾式変圧器の仕様範囲 — そして選択は実際にフットプリント、部屋に放出する熱負荷、およびメンテナンスレジームを変えます。.
導体サイズ：54.1 Aが実際のワイヤーになる場所
定格負荷電流は出発点ですが、答えではありません。変圧器回路に選択される導体サイズは、通常、一次および二次導体の両方で125%未満ではありません。このステップの後、導体サイズは実際の終端温度での導体のアンペア容量定格を満たす必要があります。.
- 調査中の側の定格負荷電流から始めます（480-208ユニットの一次側は54.1 A、二次側は124.9 A）。.
- 125%係数を使用して67.6 Aおよび156.1 Aを計算します。.
- 対応するアンペア容量列から導体を選択します。できれば75°Cを選択しますが、終端が90°Cで行えることが知られている場合はその限りではありません。.
- 使用条件に応じて必要な調整を行います。30°Cを超える気温や、レースウェイ内に3本以上の導体がある場合、実効アンペア容量が減少するため、書面上は適切に見える導体が、実際には不足する可能性があります。.
- 長い配線を考慮して電圧降下を確認してください。125%のアンペア容量係数は導体を保護しますが、負荷が十分な電圧を受け取る保証はありません。.
これらの両方の降格係数は、誰かがインストールからではなくチャートからサイズを決定する際にスキップされる典型的なものです。高い周囲温度も仮定的ではありません — プラント内の変圧器クローゼットは、建物内で最も暑いスペースであることがよくあります。.
変圧器規則に基づく保護サイズ
変圧器を過電流から保護するプロセスは、その独自の仕様に従います。9 A以上の一次電流を持つ変圧器に関する一般的なルールは、制御レベルが一次定格電流の125%を超えてはならず、二次保護は定格二次電流の125%を超えてはならないということです。15A、20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、60A、70A、80A、90A、100A、110A、125A、150A、175A、200Aなどのさまざまな標準サイズが見つかります。.
45 kVAの変圧器が480 Vで動作する場合、計算された値は約67.6 Aとなり、70 Aの変圧器を使用できることを意味します。208 Vレベルを評価すると、156.1 Aの値が得られ、175Aを使用することになります。計算された値が必要な値より150 A低い場合、これは次のサイズの変圧器を使用する場合のみ可能であり、必要な数値を超えないことが条件です。この場合、この装置に関して担当当局に相談し、彼らの提案を実施する必要があります。.
もう一つの要件は、ユニットが接続点での故障電流レベルに耐えられる必要があることであり、45 kVAの小型変圧器の場合、二次接続には問題がないが、一次接続にはサービスの硬さのために多くの困難を引き起こす可能性があります。ブレーカーが十分な遮断定格を持っていない場合、これは意図した通りに機能していないことを意味し、故障した場合には事故がアークイベントに変わる可能性があります。.
突入電流：ブレーカーが54.1 Aの10倍を検出する理由
変圧器に電力を供給すると、初期の数サイクル中にコアが飽和状態に入ります。飽和レベルは、定格電流の8倍から12倍の範囲での磁化突入を引き起こす可能性があり、一部の変圧器設計ではそのレベルを超えることがあります。磁化突入は、数サイクルの運転後から数秒間で収束します。これは正常な現象であり、故障ではありません。.
これは実用的な理由から重要です。第一に、これは、低瞬時設定の熱磁気デバイスが定常状態電流のみに基づいて選択された場合に発生する迷惑トリップを説明する役割を果たします。第二に、個人が迷惑トリップを防ぐためにブランチ保護を大きくするべきではなく、磁化突入に耐えつつ、運転中に回路を保護する特定の磁気または瞬時特性を持つデバイスを選択するのが最善であることを示しています。この側面での最も一般的な間違いの一つは、過剰なサイズの回路ブレーカーであり、これは変圧器に電力を供給した後、必要な位置から200ミリ秒以上離れて保護を行う可能性があります。.
80%ルールと、それが実際に説明していること
「変圧器を定格負荷の8パーセントで運転することを確認してください」という声明は、しばしば何らかのコードとして扱われます。実際のコードは連続負荷ルールであり、その情報は、負荷が3時間以上運転されると連続と見なされることを示しています。このような負荷は125%で掛け算されます。このパーセンテージは、変圧器が連続的に供給できる80%負荷に対応しています。.
例えば、45 kVAのトランスを考えると、80%は連続負荷の値36 kVAを得ることができ、208Vの電圧では約100Aを必要とします。乾式トランスを熱い電気室で使用する際は、このマークを大幅に下回ることが常に望ましいです。これにより、適切な温度条件が維持され、絶縁体の急速な劣化を防ぐことができます。.
導体を選ぶ前に名板を読む
現在は名板の1行のみを指し、残りの行は内容を変更します。.
| 名板項目 | なぜそれがあなたの決定を変えるのか |
|---|---|
| kVA定格の80％以下にすることです。 | 両側の定格電流を設定します。45 kVAは北米シリーズの標準サイズです。 |
| 主電圧および副電圧、タップ付き | 実際の巻数比と高供給または低供給の調整可能性を決定します。 |
| 巻線材料（銅またはアルミニウム） | 物理的サイズ、重量、損失、端子の挙動に影響します。 |
| インピーダンス（%Z） | 故障電流計算と保護調整に必要です。 |
| 温度上昇と絶縁クラス | 許容負荷と期待される絶縁寿命を決定します。 |
| Kファクターまたは高調波定格 | 負荷が非線形の場合に必要です — ドライブ、整流器、IT機器 |
| 巻線温度センサー | 熱条件を監視できるかどうかを決定します。 |
45 kVAのトランスが混合商業用途のパネルに電力を供給している場合、それは可変周波数ドライブのバンクに電力を供給している場合とは全く異なります。kVA定格が同じであるという事実に関係なく。仕様を読むのではなく書いている場合、実際に購入を制約するパラメータ — そして供給者が最初に尋ねるもの — は 変圧器仕様の説明 調達側から示されています。.
45 kVAトランスのコスト
予算に関して、45 kVAトランスの標準コストは約数千ドルです。購入コストは、巻線に使用される材料、ケースの種類、仕様、静電シールドやK定格などの追加機能が必要かどうかなど、多くの要因によって異なります。予算要件に関しては、パッドマウント型および油入れ型のモデルははるかに高価です。上記はユニット単体の概算コストに過ぎず、予算には一次および二次保護デバイス、配線、取り付け、換気、テストのコストも含める必要があります。.
トランス調達における資金の流れの全体像 — ユニットとその周囲のすべてのもののコストがどれくらいか — は トランスコストガイドに示されています。. 小型トランスの予算を守るためにアクセサリーを削減することは誤った経済です。なぜなら、保護が故障をボックス内に留め、火災に変えるのを防ぐからです。.
45 kVAユニットが実際に使用される場所
510 VAは、小規模な商業パネルに415 Vを230 V/115 Vに降圧する際のトランスサイズとしてよく見られます。これは、小売の内装、レストラン、賃貸エリア、ショップ、小型機械群、または軽工業エリアの照明コンセントパネルなどに使用されます。このタイプの負荷は、特定の負荷を隔離したり、これらのエリアで別途導出されたシステムを確立するためにも頻繁に使用されます。.
511 VAがこの特定の市場で際立つ根本的な理由があります。それは、小規模商業の需要を満たすのに適しているだけでなく、壁掛けまたは床置きのエンクロージャーに設置するのに適したサイズであり、一人で配達できるユニットだからです。このサイズのトランスが配電スキームのどこに位置するかをマッピングしている場合、, 配電トランスの基本 は正しい参照フレームです。なぜなら、上流および下流の決定が「45 kVA」が何であるべきかを変えるからです。.
よくある質問
45 kVAの変圧器にはどのサイズのワイヤーが必要ですか？
問題の側面での定格負荷電流を特定し、この電流の125%を取ります。次に、その導体が終端される実際の温度に基づいて、適用可能なアンペア容量表に対応する導体を選択する必要があります。例えば、480–208 Vシステムでは、一次側で67.6 A（75°Cで4 AWG導体を使用）を得て、二次側で156.1 A（75°Cで2/0 AWG導体を使用）を得ます。その後、周囲温度および導体数の減額を適用し、電圧降下を確認する必要があります。.
45 kVAをアンペアに変換するにはどうすればよいですか？
三相計算の場合：まず、45に1,000を掛けて45,000 VAを確立します。電流を求めるには、45,000 VAを1.732と線間電圧の積で割ります。この場合、例えば線間電圧が480 Vの場合、45,000を831.4で割ると54.1 Aになります。単相計算の場合は、適用電圧で45,000を単純に割ります。したがって、前の例を取ると、45,000を240で割って187.5 Aの電流を得ます。.
50 kVAの変圧器は三相で何アンペアですか？
480 Vで60.1 A、240 Vで120.3 A、208 Vで138.8 Aです。方法は同じです – 50,000を1.732と線間電圧で割るだけです – これは、同じ電圧レベルで45 kVAユニットと比較して、約11%の増加した電流の理由です。.
40 VAの変圧器は何アンペア処理できますか？
ここでは、異なるものを扱っています：40 VAは実際には40ボルトアンペアであり、キロボルトアンペアではなく、一般的に非常に小型の制御用変圧器です。二次側が24 Vの場合、40 VAは1.7 Aの電流を提供し、一次側が120 Vの場合、電流は0.33 Aです。結果は似ています；割る数は40,000ではなく40であり、制御用変圧器はリレーや接触器が同じ回路で動作することによる突入電流のために、いくらかの余裕を持って設計される傾向があります。.
45 kVAの変圧器を100%の負荷で連続運転できますか？
定格を維持しますが、特に暖かい地域でのフルロードの頻繁な使用は、絶縁の劣化を早め、その寿命を短くします。理想的には、連続負荷は定格の約80%に制限することが推奨されます（この場合、45 kVAセットでは約36 kVAになります）。.
45 kVAの定格は電圧によって変わりますか？
いいえ、kVAは両側で同じであり、これは変圧器を見かけの電力で定格付けする理由です。ただし、電圧が減少するため電流が増加し、損失を考慮して製品を一定に保つため、電流が変化します。だからこそ、45 kVAの変圧器は一次電流が54.1 Aで、二次電流が124.9 Aです。.
参考文献
- Eaton — 電力配分システムの参考データ
- Schneider Electric — 変圧器の定格負荷電流表
- NFPA 70 — 国家電気規則、記事450および記事240
- UL Solutions — UL 1561 乾式変圧器
- IEEE — C57シリーズ変圧器規格
結論
45 kVAは小さな値を意味しますが、多くの計算が関与しています。480 Vのライン側では54.1 Aに相当し、208 Vでは124.9 A、240 V（単相）では187.5 Aです。公式は常に同じで、kVAに1,000を掛け、1.732で割り、ライン間電圧を掛けることでバランスの取れた3相システムに使用されます。ただし、誤った計算を引き起こす要因は常に3つの同じタイプのエラーから来ます：ライン対中性値をライン対ライン計算に入れること、必要のないkVAの計算に力率を加えること、フルロード電流が導体の直径を意味するという仮定をすることです。.
正しく行えば、残りは簡単です：125%ルールをライン対中性およびライン対ラインの両方に適用し、実際の条件に応じて減額し、計算された値に基づいて保護を設計し、突入値ではなく、システム設計に実際に関与するパラメータ（インピーダンス、温度上昇、kファクター、タップ）について名板を確認します。計算を正しく行えば、45 kVAの変圧器はクローゼットで30年間静かに動作し、計算に記載された通りのことを行います。.