Lý thuyết phân phối, Tụ bù & Ngắn mạch
配電理論・配線設計・力率改善・短絡電流
Thợ điện hạng 1 第一種電気工事士 (thi lý thuyết) · 第一種電気工事士(学科試験) · Bài học do Tokutei Pass tự biên soạn dựa trên giáo trình chính thức; không sao chép nguyên văn.
高圧・低圧三相3線式の電圧降下(抵抗rとリアクタンスx)と多点負荷
Độ sụt áp đường dây 3 pha 3 dây cao/hạ áp (điện trở r và cảm kháng x) và phụ tải nhiều điểm
第一種電気工事士の問6から問9は「配電理論および配線設計」の計算問題です。第二種では電線のリアクタンスxを無視しましたが、第一種の高圧線路などでは電線1線あたりの抵抗r(Ω)と誘導性リアクタンスx(Ω)の両方を考慮します。
Từ câu số 6 đến câu số 9 trong đề thi Kỹ sư công trình điện Hạng 1 là các bài toán tính toán về "Lý thuyết phân phối điện và thiết kế đường dây". Ở Hạng 2 ta bỏ qua cảm kháng x của đường dây, nhưng ở đường dây cao áp của Hạng 1 ta phải tính cả điện trở r (Ω) và cảm kháng XL = x (Ω) trên mỗi dây dẫn.
三相3線式線路(線電流I、負荷力率cosθ、遅れ無効率sinθ)における線間の電圧降下ΔV(V)は、「ΔV=Vs−Vr=√3×I×(r×cosθ+x×sinθ)」の公式で求めます。単相2線式の場合は係数が√3ではなく2になり、「ΔV=2×I×(r×cosθ+x×sinθ)」となります。
Trên đường dây 3 pha 3 dây (dòng điện dây I, hệ số công suất phụ tải cosθ, hệ số phản kháng trễ pha sinθ), độ sụt áp dây ΔV (V) được tính bằng công thức "ΔV = Vs − Vr = √3 × I × (r × cosθ + x × sinθ)". Đối với đường dây 1 pha 2 dây, hệ số trước I là 2 thay vì √3: "ΔV = 2 × I × (r × cosθ + x × sinθ)".
また三相4線式(400V/230Vなど)で3相平衡負荷に給電している場合は、中性線に電流が流れないため、1線あたりの電圧降下(相電圧の降下)は「I×r」、線間電圧の降下は三相3線式と同じく「√3×I×r」で計算します。
Ngoài ra, trong hệ thống 3 pha 4 dây (như 400V/230V) cấp điện cho phụ tải 3 pha cân bằng, vì không có dòng điện chạy trên dây trung tính nên độ sụt áp trên 1 dây (sụt áp pha) là "I × r", còn độ sụt áp dây vẫn giống như mạch 3 pha 3 dây là "√3 × I × r".
電線路の途中(点B)と末端(点C)の2か所に負荷が接続された多点負荷回路では、電源から途中Bまでの区間には「Bの電流+Cの電流」の合計電流が流れることに注意し、区間ごとの電圧降下を別々に計算して足し合わせます。
Đối với mạch có phụ tải rẽ nhánh tại nhiều điểm (tải tại điểm giữa B và điểm cuối C), cần lưu ý rằng đoạn đường dây từ nguồn đến điểm B phải gánh tổng dòng điện "dòng tải B + dòng tải C"; ta tính riêng độ sụt áp của từng đoạn rồi cộng lại với nhau.

Điểm cần nhớ
- リアクタンスxを含む三相3線式の線間電圧降下は「ΔV=√3×I×(r×cosθ+x×sinθ)(V)」で求める。
Độ sụt áp dây của đường dây 3 pha 3 dây có xét cảm kháng x là "ΔV = √3 × I × (r × cosθ + x × sinθ) (V)". - 力率cosθ=0.8のときsinθ=0.6、力率cosθ=0.6のときsinθ=0.8(3:4:5の関係)を使って素早く計算する。
Áp dụng bộ số 3 : 4 : 5 để tính nhẩm nhanh: khi cosθ = 0,8 thì sinθ = 0,6; khi cosθ = 0,6 thì sinθ = 0,8. - 途中分岐がある配電線路では、電源側の区間に全負荷電流の和が流れるとして区間別に電圧降下を合計する。
Trên đường dây có nhánh rẽ dọc đường, đoạn phía nguồn mang tổng dòng điện của các phụ tải phía sau, tính sụt áp từng đoạn rồi cộng lại. - 【例】三相3線式高圧線路で1線の抵抗 r = 0.6Ω、リアクタンス x = 0.8Ω、線電流 I = 50A、力率 cosθ = 0.8(sinθ = 0.6)のとき → 電圧降下 ΔV = 1.73 × 50 ×(0.6 × 0.8 + 0.8 × 0.6)= 86.5 × 0.96 ≈ 83V
Ví dụ: Đường dây cao áp 3 pha 3 dây có điện trở 1 dây r = 0,6Ω, cảm kháng x = 0,8Ω, dòng dây I = 50A, hệ số công suất cosθ = 0,8 (sinθ = 0,6) → Độ sụt áp ΔV = 1,73 × 50 × (0,6 × 0,8 + 0,8 × 0,6) = 86,5 × 0,96 ≈ 83V
| Từ vựng | Nghĩa |
|---|---|
| 電圧降下(ΔV) | độ sụt áp (ΔV) |
| 線路リアクタンス(x) | cảm kháng đường dây (x) |
| 無効率(sinθ) | hệ số phản kháng (sinθ) |
| 三相4線式配電方式 | hệ thống phân phối điện 3 pha 4 dây |
単相3線式の異力率の中性線電流・中性線断線と線路電力損失
Dòng dây trung tính khi lệch hệ số công suất, đứt dây trung tính 1 pha 3 dây và tổn thất đường dây
単相3線式回路(210V/105Vなど)において、上段の負荷Aと下段の負荷Bの力率が異なる場合(例:上段が力率cosθ=0.5のコイル負荷、下段が力率1.0の抵抗負荷)、中性線電流INは単純な引き算(IA−IB)にはなりません。
Trong mạch điện 1 pha 3 dây (như 210V/105V), khi phụ tải A ở tầng trên và phụ tải B ở tầng dưới có hệ số công suất khác nhau (ví dụ: tầng trên là tải cuộn dây có cosθ = 0,5 và tầng dưới là tải điện trở có cosθ = 1,0), dòng điện dây trung tính IN không còn là phép trừ số học đơn thuần (IA − IB).
上段電流IAと下段電流IBが同じ大きさIで、位相差が60度(cos60°=0.5)ある場合、ベクトル図の正三角形の関係から、中性線に流れる差のベクトル電流INは元の電流Iと全く同じ大きさ(IN=I)になります。
Khi dòng điện tầng trên IA và dòng điện tầng dưới IB có cùng độ lớn I nhưng lệch pha nhau một góc 60 độ (cos60° = 0,5), theo tính chất tam giác đều trên giản đồ vector, dòng điện vector hiệu IN chạy trên dây trung tính sẽ có độ lớn đúng bằng dòng điện I ban đầu (IN = I).
また単相3線式回路で中性線が断線すると、上下の105V負荷RAとRBが外線間の210Vに直列接続された状態になります。すると抵抗値が大きい(消費電力が小さい)方の負荷に210Vの大半が分圧され、過電圧による焼損事故が起きます。
Mặt khác, nếu dây trung tính của mạch 1 pha 3 dây bị đứt, hai phụ tải 105V là RA và RB ở hai tầng sẽ bị mắc nối tiếp trực tiếp vào điện áp 210V giữa hai dây ngoài. Khi đó, phần lớn điện áp 210V sẽ phân bố dồn lên phụ tải có điện trở lớn hơn (công suất W nhỏ hơn), gây quá áp làm cháy hỏng thiết bị.
問7で頻出の配電線路の電力損失Pl(W)では、負荷電力P(W)と力率cosθからまず線電流Iを逆算します。三相3線式では「I=P÷(√3×V×cosθ)」を3線分の損失式「Pl=3×I²×r」に代入し、「Pl=(P²×r)÷(V²×cos²θ)」となります。
Trong bài toán tính tổn thất công suất đường dây Pl (W) rất hay ra ở câu số 7, trước hết phải tính ngược dòng điện dây I từ công suất tải P (W) và hệ số công suất cosθ. Với mạch 3 pha 3 dây, thay "I = P ÷ (√3 × V × cosθ)" vào công thức tổn thất 3 dây "Pl = 3 × I² × r", ta thu được "Pl = (P² × r) ÷ (V² × cos²θ)".
Điểm cần nhớ
- 単相3線式で上段が力率0.5(遅れ)・下段が力率1.0で電流の大きさがともにIのとき、位相差60°のため中性線電流INも「I」になる。
Trong mạch 1 pha 3 dây có tầng trên cosθ = 0,5 (trễ) và tầng dưới cosθ = 1,0 cùng mang dòng điện I, vì góc lệch pha là 60° nên dòng dây trung tính IN cũng bằng "I". - 単相3線式の中性線が断線すると、上下の負荷に210Vが抵抗比で分圧され、抵抗が大きい機器に異常過電圧がかかる。
Khi đứt dây trung tính mạch 1 pha 3 dây, điện áp 210V chia lên hai tải theo tỷ lệ thuận với điện trở, làm thiết bị có điện trở lớn bị quá áp nghiêm trọng. - 力率cosθの負荷への送電損失Plは、電流「I=P÷(V×cosθ)」が力率に反比例するため、「cos²θ」に反比例する。
Tổn thất công suất đường dây Pl khi cấp cho tải có hệ số công suất cosθ tỷ lệ nghịch với bình phương hệ số công suất "cos²θ" (do dòng I tỷ lệ nghịch với cosθ). - 【例】単相3線式(100V/200V、1線抵抗 r = 0.2Ω)で上段・下段ともに 100V・1.6kW・力率 0.8 の同種負荷のとき → 線電流 I = 1,600 ÷(100 × 0.8)= 20A、中性線電流は 0A、全線路損失 Pl = 2 × 20² × 0.2 = 160W
Ví dụ: Mạch 1 pha 3 dây (100V/200V, điện trở 1 dây r = 0,2Ω) có cả tầng trên và tầng dưới đều gắn tải cùng loại 100V - 1,6kW - cosθ = 0,8 → Dòng dây I = 1.600 ÷ (100 × 0,8) = 20A, dòng trung tính bằng 0 A, tổng tổn thất đường dây Pl = 2 × 20² × 0,2 = 160W
| Từ vựng | Nghĩa |
|---|---|
| 中性線電流(IN) | dòng điện dây trung tính (IN) |
| 中性線断線による過電圧 | quá áp do đứt dây trung tính |
| 線路電力損失(Pl) | tổn thất công suất đường dây (Pl) |
| ベクトル合成 | tổng hợp vector |
高圧進相コンデンサ(SC)と直列リアクトル(SR)および力率改善
Tụ bù cao áp (SC), cuộn kháng nối tiếp (SR) và cải thiện hệ số công suất
工場やビルの誘導電動機などは遅れ力率で運転されるため、受電設備に「高圧進相コンデンサ(SC)」を並列接続して進み無効電力を供給し、全体の力率cosθを1(100%)に近づけます。
Vì các động cơ không đồng bộ trong nhà máy và tòa nhà vận hành với hệ số công suất trễ pha, người ta mắc song song "tụ bù cao áp (SC)" vào trạm nhận điện để cung cấp công suất phản kháng sớm pha, nâng hệ số công suất tổng cosθ tiến gần về 1 (100%).
1相あたりの静電容量C(F)のコンデンサ3個を「Y結線」にして線間電圧V(V)・周波数f(Hz)の三相電源につないだとき、相電圧はV÷√3なので、充電電流は「I=(2πfCV)÷√3(A)」、三相無効電力(容量)は「Q=√3×V×I=2πfCV²(var)」となります(Δ結線ならIもQも3倍になります)。
Khi ghép 3 tụ điện có điện dung mỗi pha C (F) theo "đấu sao (Y)" vào nguồn 3 pha có điện áp dây V (V) và tần số f (Hz), vì điện áp pha là V ÷ √3 nên dòng điện nạp là "I = (2πfCV) ÷ √3 (A)", và công suất phản kháng 3 pha (dung lượng tụ) là "Q = √3 × V × I = 2πfCV² (var)" (nếu đấu Δ thì cả I và Q đều lớn gấp 3 lần).
またY結線のコンデンサ(容量性リアクタンスXC)に高調波対策用の「直列リアクトル(SR:誘導性リアクタンスXL)」を直列接続した場合、1相の合成リアクタンスは「XC−XL」に減るため、設備の三相容量Qは「Q=V²÷(XC−XL)(var)」となります。
Ngoài ra, khi mắc nối tiếp "cuộn kháng nối tiếp (SR: cảm kháng XL)" để khử sóng hài vào bộ tụ bù đấu Y (dung kháng XC), kháng điện tổng hợp của mỗi pha giảm xuống còn "XC − XL", nên dung lượng 3 pha Q của cụm thiết bị được tính bằng công thức "Q = V² ÷ (XC − XL) (var)".
さらに、消費電力P(kW)の負荷に力率1.0の抵抗負荷やコンデンサを追加したときの合成皮相電力S(kVA)を求める問題では、有効電力の合計「ΣP(kW)」と無効電力の合計「ΣQ(kvar)」を別々に計算し、三平方の定理「S=√((ΣP)²+(ΣQ)²)(kVA)」で合成します。
Hơn nữa, với bài toán tìm tổng công suất biểu kiến S (kVA) khi ghép thêm tải điện trở (cosθ = 1,0) hoặc tụ bù vào một phụ tải P (kW) đang có, ta tính riêng tổng công suất tác dụng "ΣP (kW)" và tổng công suất phản kháng "ΣQ (kvar)", rồi áp dụng định lý Pythagore "S = √((ΣP)² + (ΣQ)²) (kVA)".

Điểm cần nhớ
- Y結線の三相コンデンサ(1相容量C)の電流は「I=2πfCV÷√3(A)」、三相容量は「Q=2πfCV²(var)」。
Bộ tụ bù 3 pha đấu Y (điện dung mỗi pha C) có dòng điện là "I = 2πfCV ÷ √3 (A)" và dung lượng 3 pha là "Q = 2πfCV² (var)". - Y結線のコンデンサXCに直列リアクトルXLをつないだときの三相容量は「Q=V²÷(XC−XL)(var)」。
Khi mắc nối tiếp cuộn kháng XL với tụ bù XC đấu Y, dung lượng 3 pha của thiết bị là "Q = V² ÷ (XC − XL) (var)". - 複数の負荷を合わせた合成皮相電力S(kVA)は、有効電力の和ΣPと無効電力の和ΣQから「S=√((ΣP)²+(ΣQ)²)」で求める。
Tổng công suất biểu kiến S (kVA) của nhiều phụ tải được tính từ tổng công suất tác dụng ΣP và tổng công suất phản kháng ΣQ theo công thức "S = √((ΣP)² + (ΣQ)²)". - 【例】有効電力 90kW・遅れ無効電力 120kvar の負荷に、力率 1.0 の電熱器 70kW を追加したとき → 合計有効電力 ΣP = 90 + 70 = 160kW、合計無効電力 ΣQ = 120kvar、合成皮相電力 S = √(160² + 120²)= 200kVA
Ví dụ: Phụ tải có công suất tác dụng 90kW và công suất phản kháng trễ 120kvar được ghép thêm bếp điện 70kW có hệ số công suất 1,0 → Tổng công suất tác dụng ΣP = 90 + 70 = 160kW, tổng phản kháng ΣQ = 120kvar, công suất biểu kiến tổng hợp S = √(160² + 120²) = 200kVA
| Từ vựng | Nghĩa |
|---|---|
| 高圧進相コンデンサ(SC) | tụ bù cao áp (SC) |
| 直列リアクトル(SR) | cuộn kháng nối tiếp (SR) |
| 無効電力(kvar)と皮相電力(kVA) | công suất phản kháng (kvar) và công suất biểu kiến (kVA) |
| 力率改善 | cải thiện hệ số công suất |
百分率インピーダンス(%Z)と三相短絡電流(Is)の計算
Tính toán phần trăm tổng trở (%Z) và dòng điện ngắn mạch 3 pha (Is)
問8で毎回出題される最重要テーマが「百分率インピーダンス(パーセントインピーダンス:%Z)」と「三相短絡電流Is」です。高圧受電設備の遮断器(VCBなど)は、受電点で三相短絡事故が起きたときの大電流Isを安全に切れる遮断容量を持つ必要があります。
Chủ đề quan trọng bậc nhất luôn xuất hiện ở câu số 8 là "phần trăm tổng trở (percent impedance: %Z)" và "dòng điện ngắn mạch 3 pha Is". Máy cắt cao áp (như VCB) trong trạm nhận điện bắt buộc phải có dung lượng cắt đủ lớn để cắt an toàn dòng điện cực lớn Is khi xảy ra sự cố ngắn mạch 3 pha tại điểm nhận điện.
定格線間電圧Vn(V)、定格電流In(A)、定格容量(基準容量)Pn=√3VnIn(VA)、1相あたりのインピーダンスZ(Ω)のとき、相電圧Vn÷√3に対するインピーダンス電圧降下InZの割合を百分率で表したものが「%Z」です。
Gọi điện áp dây định mức là Vn (V), dòng điện định mức là In (A), dung lượng định mức (dung lượng cơ sở) là Pn = √3VnIn (VA) và tổng trở mỗi pha là Z (Ω), thì tỷ lệ phần trăm giữa độ sụt áp tổng trở InZ so với điện áp pha Vn ÷ √3 được gọi là "%Z".
式を整理すると「%Z=(√3×In×Z÷Vn)×100=(Pn×Z÷Vn²)×100(%)」となります。もし容量PA(kVA)基準の%ZAを、別の基準容量PB(例:10MVA=10,000kVA)に換算するときは、容量に比例させて「%ZB=%ZA×(PB÷PA)」で計算します。
Rút gọn biểu thức ta có công thức định nghĩa: "%Z = (√3 × In × Z ÷ Vn) × 100 = (Pn × Z ÷ Vn²) × 100 (%)". Khi cần quy đổi giá trị %ZA đang tính theo dung lượng PA (kVA) về một dung lượng cơ sở chung PB (ví dụ: 10MVA = 10.000kVA), ta nhân theo tỷ lệ thuận của dung lượng: "%ZB = %ZA × (PB ÷ PA)".
受電点までの合成パーセントインピーダンス%Z(%)が分かれば、三相短絡電流Is(A)は定格電流Inの「100÷%Z倍」、すなわち「Is=(100÷%Z)×In(A)」で簡単に求まります。特に基準容量10MVA(10,000kVA)、線間電圧V(kV)のときは「Is=1,000÷(√3×V×Z)(kA)」となります。
Khi đã biết phần trăm tổng trở tổng hợp %Z (%) tính đến điểm nhận điện, dòng điện ngắn mạch 3 pha Is (A) bằng "100 ÷ %Z lần" dòng điện định mức In: "Is = (100 ÷ %Z) × In (A)". Đặc biệt, với dung lượng cơ sở chuẩn 10MVA (10.000kVA) và điện áp dây V (kV) thì "Is = 1.000 ÷ (√3 × V × Z) (kA)".

Điểm cần nhớ
- 百分率インピーダンスの定義式は「%Z=(√3×In×Z÷Vn)×100=(Pn×Z÷Vn²)×100(%)」。
Công thức định nghĩa phần trăm tổng trở là "%Z = (√3 × In × Z ÷ Vn) × 100 = (Pn × Z ÷ Vn²) × 100 (%)". - 基準容量をPAからPBに揃える換算式は、容量の比を掛ける「%ZB=%ZA×(PB÷PA)」。
Công thức quy đổi %Z từ dung lượng cơ sở PA sang dung lượng cơ sở PB là nhân với tỷ số dung lượng: "%ZB = %ZA × (PB ÷ PA)". - 三相短絡電流Isは「Is=(100÷%Z)×In(A)」で求め、遮断器の定格遮断電流はIsより大きいものを選択する。
Dòng ngắn mạch 3 pha Is tính bằng "Is = (100 ÷ %Z) × In (A)"; dòng cắt định mức của máy cắt phải chọn lớn hơn giá trị Is này. - 【例】基準容量 10MVA における電源側 %Z1 = 3.0%、容量 500kVA(0.5MVA)の変圧器の自己容量基準 %Z2 = 4.0% のとき → 10MVA基準に換算した変圧器の %Z2' = 4.0 ×(10 ÷ 0.5)= 80%、合計 %Z = 3.0 + 80 = 83%
Ví dụ: Phía lưới điện có %Z1 = 3,0% ở cơ sở 10MVA, nối với máy biến áp 500kVA (0,5MVA) có %Z2 = 4,0% theo dung lượng bản thân → Quy đổi máy biến áp về cơ sở 10MVA được %Z2' = 4,0 × (10 ÷ 0,5) = 80%, tổng %Z = 3,0 + 80 = 83%
| Từ vựng | Nghĩa |
|---|---|
| 百分率インピーダンス(%Z) | phần trăm tổng trở (%Z) |
| 基準容量(10MVA) | dung lượng cơ sở (10MVA) |
| 三相短絡電流(Is) | dòng điện ngắn mạch 3 pha (Is) |
| 遮断容量 | dung lượng cắt |
需要率・不等率・負荷率と変圧器のタップ電圧調整
Hệ số nhu cầu, hệ số đồng thời, hệ số phụ tải và điều chỉnh điện áp nấc phân áp (tap) máy biến áp
受電設備の変圧器容量を経済的に設計するため、「需要率」「不等率」「負荷率」の3つの指標を使います。すべての負荷設備が同時に100%フル稼働することはまれだからです。
Để thiết kế dung lượng máy biến áp của trạm nhận điện một cách kinh tế, người ta sử dụng 3 chỉ số là "hệ số nhu cầu", "hệ số đồng thời (không đồng thời)" và "hệ số phụ tải", bởi vì rất hiếm khi toàn bộ thiết bị điện cùng chạy 100% công suất vào cùng một thời điểm.
「需要率(%)」は、設備容量の合計に対する最大需要電力の割合であり、「最大需要電力=設備容量合計×需要率」となります。需要率は通常100%以下になります。
"Hệ số nhu cầu (%)" là tỷ lệ giữa công suất nhu cầu cực đại so với tổng công suất lắp đặt của các thiết bị: "Công suất nhu cầu cực đại = Tổng công suất lắp đặt × Hệ số nhu cầu". Hệ số nhu cầu thông thường nhỏ hơn hoặc bằng 100%.
「不等率」は、各負荷群の最大需要電力のピーク時間がずれる度合いを表し、「不等率=各負荷の最大需要電力の和÷合成最大需要電力」で定義されます(必ず1.0以上になります)。また「負荷率(%)」は「平均需要電力÷最大需要電力×100」です。
"Hệ số đồng thời (不等率)" biểu thị mức độ lệch nhau về thời điểm đạt đỉnh công suất giữa các nhóm tải, được định nghĩa bằng "Tổng các công suất cực đại của từng nhóm tải ÷ Công suất cực đại tổng hợp" (luôn lớn hơn hoặc bằng 1,0). Còn "hệ số phụ tải (%)" bằng "Công suất tiêu thụ trung bình ÷ Công suất cực đại × 100".
一方、高圧受電用変圧器には一次側巻線に「タップ(巻数調整端子:6,750V・6,600V・6,450V・6,300Vなど)」が付いています。二次側電圧V2は一次タップ電圧Vtに反比例するため、一次タップを6,600Vから6,300Vへ下げると、二次電圧は「6,600÷6,300倍」に上昇します。
Mặt khác, cuộn dây sơ cấp của máy biến áp nhận điện cao áp có các "đầu phân áp (tap điều chỉnh số vòng dây: 6.750V, 6.600V, 6.450V, 6.300V...)". Vì điện áp thứ cấp V2 tỷ lệ nghịch với điện áp nấc sơ cấp Vt, nên khi hạ nấc sơ cấp từ 6.600V xuống 6.300V thì điện áp thứ cấp sẽ tăng lên theo tỷ lệ "6.600 ÷ 6.300 lần".
Điểm cần nhớ
- 合成最大需要電力は「(設備容量×需要率)の合計÷不等率」で求める(不等率は必ず1以上)。
Công suất nhu cầu cực đại tổng hợp tính bằng "Tổng của (Công suất lắp đặt × Hệ số nhu cầu) ÷ Hệ số đồng thời" (hệ số đồng thời luôn ≥ 1). - 負荷率(%)は「平均需要電力÷最大需要電力×100」であり、設備がどれだけ平坦に使われているかを示す。
Hệ số phụ tải (%) bằng "Công suất trung bình ÷ Công suất cực đại × 100", cho biết mức độ sử dụng điện đều đặn trong ngày/tháng. - 変圧器の一次タップ電圧をVt1からVt2に変えると、二次電圧V2は逆比の「V2'=V2×(Vt1÷Vt2)」に変わる。
Khi đổi nấc phân áp sơ cấp máy biến áp từ Vt1 sang Vt2, điện áp thứ cấp V2 biến thiên theo tỷ lệ nghịch: "V2' = V2 × (Vt1 ÷ Vt2)". - 【例】一次 6,600Vタップのとき二次電圧が 200Vだった変圧器を、一次 6,300Vタップに切り替えたとき → 新しい二次電圧 V2' = 200 ×(6,600 ÷ 6,300)≈ 210V(約10V上昇する)
Ví dụ: Máy biến áp đang cho điện áp thứ cấp 200V ở nấc sơ cấp 6.600V, khi chuyển sang nấc sơ cấp 6.300V → Điện áp thứ cấp mới là V2' = 200 × (6.600 ÷ 6.300) ≈ 210V (tăng thêm khoảng 10V)
| Từ vựng | Nghĩa |
|---|---|
| 需要率と最大需要電力 | hệ số nhu cầu và công suất nhu cầu cực đại |
| 不等率(1.0以上) | hệ số đồng thời / không đồng thời (từ 1,0 trở lên) |
| 負荷率と平均需要電力 | hệ số phụ tải và công suất trung bình |
| 変圧器のタップ電圧 | điện áp nấc phân áp (tap) của máy biến áp |
支線の水平張力計算・低圧分岐回路設計と完全地絡時の対地電圧
Tính lực căng ngang dây chằng cột, thiết kế mạch nhánh hạ áp và điện áp đối đất khi chạm đất hoàn toàn
問9では、電柱を支える「支線の張力」、低圧幹線からの「分岐回路の電線太さと長さ」、または低圧側で完全地絡が起きたときの「外箱の対地電圧」が出題されます。
Ở câu số 9 thường ra bài toán tính "lực căng dây chằng cột điện", chọn "tiết diện và chiều dài dây rẽ nhánh" từ đường dây chính hạ áp, hoặc tính "điện áp đối đất của vỏ thiết bị" khi xảy ra sự cố chạm đất hoàn toàn phía hạ áp.
電柱と角度θ(シータ:よく30°が出る)をなして張られた支線(引張強さTS、安全率K)が支えることができる水平方向の最大張力Tは、許容張力「TS÷K」に「sinθ」を掛けた「T=(TS÷K)×sinθ」で求めます(sin30°=0.5)。
Khi dây chằng cột điện (lực kéo đứt TS, hệ số an toàn K) được căng tạo với thân cột một góc θ (thường cho 30°), lực căng theo phương ngang tối đa T mà dây chằng chịu được bằng lực kéo cho phép "TS ÷ K" nhân với "sinθ": "T = (TS ÷ K) × sinθ" (với sin30° = 0,5).
また定格電流IBの過電流遮断器で保護された低圧幹線から分岐する場合、原則は分岐点から3m以下に遮断器を設けますが、分岐電線の許容電流Iwが「IBの35%以上なら8m以下まで」、「IBの55%以上なら長さ制限なし」で施設できます。
Khi rẽ nhánh từ đường dây chính hạ áp được bảo vệ bởi aptomat có dòng định mức IB, nguyên tắc là phải lắp thiết bị bảo vệ trong phạm vi 3m từ điểm rẽ nhánh; nhưng nếu dòng cho phép Iw của dây nhánh đạt "từ 35% IB trở lên thì kéo dài được đến 8m", và đạt "từ 55% IB trở lên thì không giới hạn chiều dài".
さらに、変圧器二次側(線間電圧V=210Vなど)の片線にB種接地抵抗RB、負荷機器の金属製外箱にD種接地抵抗RDが施されている回路で、非接地側電線が外箱に完全地絡したとき、外箱の対地電圧VAはRDへの分圧「VA=V×RD÷(RB+RD)(V)」となります。
Ngoài ra, trong mạch thứ cấp máy biến áp (điện áp dây V = 210V...) có 1 dây được nối đất loại B (điện trở RB) và vỏ kim loại của thiết bị tải được nối đất loại D (điện trở RD), nếu dây pha không nối đất chạm hoàn toàn vào vỏ thiết bị thì điện áp đối đất VA của vỏ máy được tính theo phân áp trên RD: "VA = V × RD ÷ (RB + RD) (V)".
Điểm cần nhớ
- 電柱と角度θをなす支線が耐えられる最大水平張力Tは「T=(引張強さTS÷安全率K)×sinθ」(sin30°=0.5)。
Lực căng ngang tối đa T mà dây chằng hợp với cột góc θ chịu được là "T = (Lực kéo đứt TS ÷ Hệ số an toàn K) × sinθ" (sin30° = 0,5). - 幹線遮断器IBからの分岐距離:原則3m以下、許容電流「Iw≧0.35×IBなら8m以下」、「Iw≧0.55×IBなら制限なし」。
Khoảng cách rẽ nhánh từ aptomat đường dây chính IB: nguyên tắc ≤ 3m; nếu dòng cho phép dây nhánh "Iw ≥ 0,35 × IB thì ≤ 8m", nếu "Iw ≥ 0,55 × IB thì không giới hạn". - 二次側V(V)の回路で外箱(接地抵抗RD)に完全地絡したときの外箱対地電圧は「VA=V×RD÷(RB+RD)(V)」。
Khi chạm đất hoàn toàn vào vỏ thiết bị (điện trở đất RD) ở mạch thứ cấp V (V), điện áp đối đất của vỏ thiết bị là "VA = V × RD ÷ (RB + RD) (V)". - 【例】二次電圧 V = 210V、B種接地抵抗 RB = 10Ω、D種接地抵抗 RD = 40Ωの機器外箱に完全地絡したとき → 外箱の対地電圧 VA = 210 × 40 ÷(10 + 40)= 168V(RBを分子にして42Vとしないよう注意!)
Ví dụ: Mạch thứ cấp V = 210V có điện trở nối đất loại B là RB = 10Ω, vỏ thiết bị có điện trở nối đất loại D là RD = 40Ω bị chạm đất hoàn toàn → Điện áp đối đất của vỏ máy VA = 210 × 40 ÷ (10 + 40) = 168V (cẩn thận bẫy lấy RB làm tử số ra 42V!)
| Từ vựng | Nghĩa |
|---|---|
| 支線の水平張力と安全率 | lực căng ngang của dây chằng cột và hệ số an toàn |
| 幹線分岐の3m・8mルール | quy tắc rẽ nhánh 3m và 8m của đường dây chính |
| 完全地絡と対地電圧 | chạm đất hoàn toàn và điện áp đối đất |
| 許容電流(Iw) | dòng điện cho phép (Iw) |
試験によく出るポイントと覚え方
Điểm hay ra thi & cách nhớ
問6の単相3線式回路で「上段の力率cosθ=0.5、下段の力率cosθ=1.0、上下の電流がともにI(A)」という問題が出たら、計算するまでもなく中性線電流INは「I(A)そのもの(例:ともに20Aなら中性線も20A)」になります(60度の正三角形になるため)。
Ở câu số 6 về mạch 1 pha 3 dây, nếu gặp đề bài cho "tầng trên có hệ số công suất cosθ = 0,5, tầng dưới có cosθ = 1,0 và dòng điện hai tầng đều bằng I (A)", bạn không cần đặt bút tính mà chọn ngay dòng dây trung tính IN bằng "chính giá trị I (A) đó" (ví dụ cả hai tầng đều 20A thì dây trung tính cũng là 20A vì tạo thành tam giác đều 60 độ).
問7の線路電力損失の文字式では、三相3線式の1線電流「I=P÷(√3Vcosφ)」を「Pl=3I²r」に代入すると、分子の3と分母の(√3)²=3がきれいに約分されて消え、「Pl=P²r÷(V²cos²φ)」と係数のないシンプルで美しい式が残ります。
Ở câu số 7 hỏi công thức chữ của tổn thất công suất đường dây 3 pha 3 dây, khi thay dòng điện dây "I = P ÷ (√3Vcosφ)" vào công thức "Pl = 3I²r", số 3 ở tử số và (√3)² = 3 ở mẫu số triệt tiêu nhau hoàn toàn, chỉ còn lại công thức gọn đẹp không có hệ số: "Pl = P²r ÷ (V²cos²φ)".
問8の三相短絡電流「Is=(100÷%Z)×In」と、問9の高圧進相コンデンサ容量「Q=2πfCV²(Y結線)」および直列リアクトル付き容量「Q=V²÷(XC−XL)」は、過去問で何度も同じ式が出題されているため丸暗記しておきましょう。
Ở câu số 8 và câu số 9, công thức dòng ngắn mạch 3 pha "Is = (100 ÷ %Z) × In", dung lượng tụ bù cao áp đấu sao "Q = 2πfCV²" và dung lượng khi có thêm cuộn kháng nối tiếp "Q = V² ÷ (XC − XL)" được lặp lại y hệt qua nhiều kỳ thi, hãy thuộc lòng để khoanh ngay.
Điểm cần nhớ
- 三相3線式の電圧降下:「ΔV=√3×I×(r×cosθ+x×sinθ)」、三相電力損失:「Pl=3I²r=P²r÷(V²cos²φ)」。
Sụt áp 3 pha 3 dây: "ΔV = √3 × I × (r × cosθ + x × sinθ)"; Tổn thất công suất 3 pha: "Pl = 3I²r = P²r ÷ (V²cos²φ)". - 百分率インピーダンスと短絡電流:「%Z=(Pn×Z÷Vn²)×100」、三相短絡電流「Is=(100÷%Z)×In」。
Phần trăm tổng trở và dòng ngắn mạch: "%Z = (Pn × Z ÷ Vn²) × 100", dòng ngắn mạch 3 pha "Is = (100 ÷ %Z) × In". - Y結線の高圧コンデンサ:「I=2πfCV÷√3(A)」「Q=2πfCV²(var)」、SR付きなら「Q=V²÷(XC−XL)(var)」。
Tụ bù cao áp đấu sao (Y): "I = 2πfCV ÷ √3 (A)" và "Q = 2πfCV² (var)"; nếu mắc nối tiếp cuộn kháng SR thì "Q = V² ÷ (XC − XL) (var)". - 需要率・不等率・負荷率:最大需要=設備容量×需要率、合成最大=各最大の和÷不等率、平均需要=最大×負荷率。
Hệ số nhu cầu, đồng thời, phụ tải: Cực đại = Lắp đặt × Hệ số nhu cầu; Cực đại tổng hợp = Tổng các cực đại ÷ Hệ số đồng thời; Trung bình = Cực đại × Hệ số phụ tải. - 完全地絡時の外箱対地電圧:「VA=V×RD÷(RB+RD)」(分子は必ず外箱側のD種接地抵抗RDになる)。
Điện áp đối đất của vỏ máy khi chạm đất hoàn toàn: "VA = V × RD ÷ (RB + RD)" (tử số bắt buộc là điện trở đất loại D của vỏ máy RD).
| Từ vựng | Nghĩa |
|---|---|
| 正三角形ベクトル(位相差60°) | vector tam giác đều (lệch pha 60°) |
| 三相送電損失式(P²r÷V²cos²φ) | công thức tổn thất đường dây 3 pha (P²r ÷ V²cos²φ) |
| 基準容量換算 | quy đổi dung lượng cơ sở |
| 分圧による地絡電圧 | điện áp chạm đất theo định luật phân áp |
Phân phối điện & thiết kế đi dây
Luyện câu hỏi chương này trong appTài liệu tham khảo chính thức
- 一般財団法人 電気技術者試験センター「第一種電気工事士学科試験 出題範囲・出題例(2. 配電理論及び配線設計)」 — https://www.shiken.or.jp/construction/first/department/
- 経済産業省「電気設備の技術基準の解釈(低圧幹線・分岐回路及び接地工事)」 — https://www.meti.go.jp/policy/safety_security/industrial_safety/sangyo/electric/