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読み込み中...交流電流が導体を流れる際、周波数が高くなるほど電流が導体の中心部を避けて表面近くに集中して流れる現象です。これにより、電流が流れる有効な断面積が減少し、導体の実質的な抵抗(実効抵抗)が増加します。
大電流が流れる高圧ケーブルの焼損事故調査において、表皮効果による発熱量の増加が設計上の想定を超えていなかったかを確認する際に、この知識が役立ちます。
交流波形の形の特徴を示す無次元の指標です。波高率は「最大値 ÷ 実効値」で、波形のピークの鋭さを示します。波形率は「実効値 ÷ 平均値」で、波形がどれだけ直流に近いかを示します。
インバータ制御機器の事故調査で、出力波形が歪んでいる(正弦波でない)場合、波高率が高くなり、絶縁破壊の原因となるピーク電圧が通常より高くなっていた可能性を推測するのに用います。
コイル(L)やコンデンサ(C)を含む回路で、スイッチを入れてから電流や電圧が最終的な安定値の約63.2%に達するまでにかかる時間を示す指標です。RL回路ではL/R、RC回路ではRCで計算されます。
電磁接触器(マグネットスイッチ)の動作不良による事故調査で、コイル回路の時定数が異常に大きくなり、開閉タイミングがずれてアークを発生させたのではないかと原因を究明する際に使います。
コイルを貫く磁束(磁力線の束)が時間的に変化すると、その変化の速さとコイルの巻数に比例した電圧(誘導起電力)が発生するという、発電機や変圧器の基本原理です。
変圧器の二次側に異常な高電圧が発生した事故で、雷サージなどによる急激な磁束変化が原因で、ファラデーの法則に従い想定外の電圧が誘導された可能性を検討する際に必要となります。
三相交流における負荷や電源の接続方法です。Δ(デルタ)結線は三角形に、Y(スター)結線はY字型に接続します。同じ線間電圧・同じ負荷インピーダンスの場合、Δ結線はY結線の3倍の電力を消費します。
工場の三相モータが焼損した際、銘板の結線指示(ΔまたはY)と実際の結線が異なっていた場合、相電圧や相電流が設計値と大きく異なり、過負荷の原因となったことを立証するために不可欠な知識です。
絶縁物に加わる電圧がある限界を超えたとき、絶縁性能が失われ、大電流が流れてしまう現象です。絶縁破壊の強さは材料ごとに異なり、kV/mmという単位で表されます。
あらゆる電気設備の焼損・短絡事故の鑑定において、絶縁物の経年劣化、汚損、過電圧など、何が絶縁破壊の引き金となったのかを特定することが原因究明の核心となります。
送電線や高圧機器の端子など、尖った部分に電界が集中し、空気の絶縁が部分的に破壊されて「ジー」という音や薄青い光を伴って発生する持続的な放電現象です。
高圧受電設備の定期点検で異音や異臭が確認された場合、コロナ放電の発生を疑います。放置すると絶縁劣化を促進し、最終的に地絡や短絡事故につながるため、早期発見が重要です。
| 比較軸 | 波高率 (Crest Factor) | 波形率 (Form Factor) |
|---|---|---|
| 定義式 | 最大値 ÷ 実効値 | 実効値 ÷ 平均値 |
| 示すもの | 波形のピークの鋭さ | 波形のなめらかさ(直流への近さ) |
| 正弦波での値 | √2 (約1.414) | π / (2√2) (約1.11) |
| 比較軸 | Y(スター)結線 | Δ(デルタ)結線 |
|---|---|---|
| 電圧関係 | 線間電圧 = √3 × 相電圧 | 線間電圧 = 相電圧 |
| 電流関係 | 線電流 = 相電流 | 線電流 = √3 × 相電流 |
| 消費電力 (P) | P = 3 × Vp × Ip = √3 × Vl × Il × cosθ | P = 3 × Vp × Ip = √3 × Vl × Il × cosθ |
| 同一抵抗Rでの消費電力 | E²/R | 3E²/R (Y結線の3倍) |
| 比較軸 | 抵抗 (R) | コンデンサ (C) |
|---|---|---|
| 直列合成 | R = R1 + R2 (単純な和) | C = (C1×C2)/(C1+C2) (和分の積) |
| 並列合成 | R = (R1×R2)/(R1+R2) (和分の積) | C = C1 + C2 (単純な和) |
| 直列時の電圧分担 | 抵抗値に比例 (V1:V2 = R1:R2) | 静電容量に反比例 (V1:V2 = C2:C1) |