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電気工事士試験 · 学習ガイド

需要率・不等率・負荷率

需要率とは

需要率は、設備容量に対する最大需要電力の割合で、最大需要電力÷設備容量で表します。

需要電力の折れ線で最大と平均を分け、最大需要のブロックを設備容量の枠へはめる図。
最大の負荷、時間平均の負荷、設備容量を別々に読み取ります。需要率・負荷率・不等率では分子と分母が異なるため、同じ比率として扱いません。

設備はいつも一斉に最大出力で動くわけではありません。設置量、ピーク、平均、各負荷のピーク時刻を分けると、需要率・不等率・負荷率の三つが整理できます。

需要率・不等率・負荷率
量・方式式・判断
需要率最大需要/設備容量
負荷率平均需要/最大需要
不等率個別最大の合計/合成最大
合成最大需要電力Σ(設備容量×需要率)/不等率
目安需要率・負荷率≤1、不等率≥1

基本の仕組み

基本の仕組みの図解。中央に設備100kWを表す横長の枠を置き、その左端から最大60kWを表す色付きの棒を枠の6割まで入れる。枠の下に「最大÷設備」、右側に「需要率60%」を配置する。
覚えること:需要率=最大÷設備=60%

設備100kW、最大60kW、平均30kWなら需要率は60%、負荷率は50%です。別々の負荷の最大値の合計が90kW、同時に合わせた最大値が60kWなら不等率は1.5です。

需要率=最大/設備、負荷率=平均/最大、不等率=個別最大の合計/合成最大です。割合の基準を日本語で言ってから割り算にすると、分母の取り違えを防げます。

設備・ピーク・平均・同時性

設備・ピーク・平均・同時性の図解。左に共通の時刻軸を持つ2本の横レールを上下に並べ、個別最大60kWと50kWの印を別々の時刻に置く。仕切りの右に「個別最大の和110kW」と「合成最大80kW」を並べ、和から合成最大へ「÷」の矢印を引いて不等率1.375を示す。
覚えること:個別最大が別時刻なら合成最大は和未満

需要率=最大需要電力/設備容量、負荷率=平均需要電力/最大需要電力、不等率=各需要家等の個別最大需要電力の合計/合成最大需要電力です。需要率・負荷率は通常1以下、不等率は通常1以上となり、結果の大小も検算に使えます。

設備容量120kW、最大需要90kW、平均45kWなら需要率75%、負荷率50%です。個別ピーク60kWと50kWに対し同時ピーク80kWなら不等率110/80=1.375です。個別最大が同じ時刻に生じないと合成最大は和より小さくなります。

需要率を勝手に置いて幹線を細くせず、問題文・設計条件の需要率を使います。負荷率は期間平均の指標なので、瞬時の短絡電流や遮断容量を直接示す値ではありません。

確認

確認の図解。中央の一つの図に二つの山形のピークを上下に重ね、頂点の位置を左右にずらす。各頂点から点線を下ろし、その間を両矢印で結んで「ピークのずれ」を示す。
覚えること:不等率は各ピークのずれを表す

需要率と負荷率は同じ「率」でも分母が違います。不等率は各ピークのずれを表し、単純に平均電力を最大電力で割る値ではありません。

試験に出る

  • 需要率=最大需要電力÷設備容量。
  • 負荷率=平均需要電力÷最大需要電力。
  • 不等率=個別最大の合計÷合成最大。
  • 三つの率は分母が異なるので取り違えない。
  • 不等率はピークのずれを表し、平均÷最大ではない。
  • 合成最大需要電力=Σ(設備容量×需要率)÷不等率。変圧器容量の選定に使う。
  • 需要率・負荷率は通常1以下、不等率は通常1以上。結果の大小で検算する。

重要な言葉

需要率
設備容量に対する最大需要電力の割合。
負荷率
最大需要電力に対する平均需要電力の割合。
不等率
個別最大の合計を合成最大で割った値。ピークのずれを表す。

確認問題

確かめよう最大40kW、平均24kWの負荷率は?

60%。設備容量が書かれていても、この計算の分母には使いません。

負荷率は、平均需要電力を最大需要電力で割って求める。

需要率と負荷率はどちらも分母が最大需要電力である。

設備100kW、最大需要電力60kWの需要率は?

最大需要電力40kW、平均需要電力24kWの負荷率は?

二つの負荷の最大需要電力が50kWと30kW、合成最大需要電力が64kWのときの不等率は?

設備はいつも一斉に最大出力で動くわけではありません。設置量、ピーク、平均、各負荷のを分けると、・不等率・負荷率の三つが整理できます。

設備100kW、最大60kW、平均30kWなら需要率は、負荷率はです。別々の負荷の最大値の合計が90kW、同時に合わせた最大値が60kWなら不等率は1.5です。

=最大/設備、=平均/最大、不等率=個別最大の合計/合成最大です。割合の基準を日本語で言ってから割り算にすると、分母の取り違えを防げます。

需要率と負荷率は同じ「率」でもが違います。は各ピークのずれを表し、単純に平均電力を最大電力で割る値ではありません。

出典・参考資料

試験の公式案内と、この記事の参考にした学習資料です。

編集:Pinternet Works · 更新日:

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