立石かんなのブログ一覧

どうだい?立石かんな君。






燃やしたことはありませんが、溶かしたことはありますw






というわけで?電線のお話。






電線というのは、許容電流とか許容電圧とかが決まっています。


通常産業関係とか電子関係でつかうのは、UL1007とUL1571とか、UL1061とかね。


これらの電線てのは、使う条件が決まっています。

使用環境も決まっています。。。というか、使用環境においての配線発熱量が変わるので許容電流が変わります。



で、流す電流が直流か交流かによっても変わります。

交流の場合、表皮効果(スキンデプス)の影響によって見た目の電線抵抗値があがるため、許容電流を下げる方向で考えないといけない場合があります。





で、肝心の私が配線を溶かしたのは。。。



許容電流が10A程度の配線に、5A流したとき。。。でかつ束にしておいたとき。。。です。

あっ、ちなみに交流ね。




許容値10Aに対して、交流ではありますが半分の電流値です。

半分ですよ、半分。



この状態で使用しても。。。配線がだんだんと熱くなり。。。絶縁被覆が溶け始め。。。ショートします。




よく、電気回路を作る際の抵抗値の選定を行う場合、抵抗値はワッテージを考慮して設計します。


最近というか、一昔前までLED化が流行りましたよね。


ちっこいから、ボディサイズの小さい抵抗器を使う。。。なんてお馬鹿な判断をみんカラで晒している方もいますが。。。

はっきり言って無謀ですw



さて、じゃあどうやって選定するかというと。。。

流れる電流値から、ワットを求めます。I×I×Rで計算できますね。

そうしたら、そのワットを4～5倍するのです。


そして、その値と抵抗値の1/4Wとか1/8Wとかと喧嘩させて、計算した値が常にのび太君になるようにするのです。
すなわち、計算した結果が抵抗値のワッテージを超えないようにすることです。


皆さんもご存知かと思いますが、抵抗器にある1/4とか1/8は抵抗器の許容損失を表しています。

要は、そのワッテージまでならOKよと。


勘違いしてはいけないのは、抵抗器のボディサイズじゃないですからねw



知っている方には書くのも馬鹿らしいですが、1/4Wといえば0.25Wですし、1/2Wといえば0.5Wです。



これを考慮にいれて使用しなければなりません。






つーか、許容損失でそこまでOKならば、別に4～5倍することねーじゃん?

と思った方!



それでは片手落ち。



許容損失には条件があって、強制空冷なのか、それとも密閉状態なのか、適度な空気循環があるのかなどなどによっても変わるのです。


なので、4～5倍みておけば、抵抗器にとっちゃとりあえずOKなわけです。


ただし、完全密閉とか裏側にぶら下がっていて自分の熱をモロに受けるとかですと、この倍数を増やさないといけません。








と。








配線も抵抗器と同じく配線抵抗を持ちます。

低抵抗の抵抗器だと思ってもらえればOKです。

それも、包茎の。。。いや、被覆つきの。



もし、配線の許容電流めいっぱいまで流そうとすると。。。ﾁｰﾝ(-人-；)


余程の強制空冷しない限り溶けてショートして燃えますwww







半分でさえ、あっちっちになって被覆がとろけるチーズになりますから、余程余裕をもって使用したいものです。


で、抵抗器と同じく使用環境によって許容電流値は変わります。



空気の流れの良いところで、単線で使うのか。
それとも、空気の流れは良いが、束ねて使うのか。

空気の流れの良くないところで、単線で使うのか。
それとも、空気の流れの悪いところで、束ねて使うのか。



イメージしてみてください。

ある日の真夏に弱冷房車に乗りました。

おっ!今日は誰も乗っていない。


あっー、弱冷房車とはいえ涼しいなぁ。。。




ん?ちょっとだんだんと人が増えてきた。。。


次の駅で。。。



凄いラッシュ(汗)


立ったままギュウギュウ詰め。。。

体と体がくっついて。。。隣のおっさん体温高すぎるんだよ!


あー熱い。


そうだ、弱冷房車だったんだっけ。


『車内の温度が下がりましたため、冷房を控えさせていただきます、ご了承ください。』と車掌のアナウンス。。。



一気に車内は温度上昇!

それにしても、となりのおっさん太りすぎ!マジ太りすぎだから!!

ありえないから、体温高すぎるし!!



あー、暑い。。。死にそう。。。



意識がぁ。。。薄れ行く。。。

ピーポーピーポーw




と、自分がそんなに発熱していなくても、周りの状況によってはダウンして運ばれることもあるのですwww


それと同じく、配線も空気通りの良いところで、単線で使うのがよく。。。

強制空冷できればなお良いということです。



しかし、実際はそんなこと無いですよね。


車の配線でも、びっしりと束線にされて。。。あっちっちの車内w





たとえば、快適を求めてドライバーがあれこれと電気負荷を追加します。


ナビやらスピーカーやらアンプやら。

さらには、ETCやらレー探やら。



おっ!ここの配線余ってんじゃん。

どうせ後々追加するし、ここから分岐しちゃおーっと。


たこ足配線になる配線(汗)




つーか、最近なんだかイルミ暗くね?

電気足りなくね??




なに容量アップオルタ?


『電気負荷が増えても大丈夫!不安から一切開放されます!!オルタの発電量がアップすれば、さらにアクセサリも増やせます。』



マジやベー。これ使っちゃう?





アホ1号登場www




このような場合、まずはたこ足配線してしまった関係で、そこに電流が集中するようになります。


もともと配線は純正負荷を想定して選定されていますので、あまり外付けの負荷をぶら下げられる設計になっていません。

設計当時なかった負荷もぶら下げられるわけで。。。



バッテリーから別配線で引いているならまだしも。。。純正配線を利用していると。。。



誰があんなに無駄なモニターをぶら下げると思ったよ?w




さっきの電車ではないですが、狭い車内で突然ある人の発熱量が増えるわけです。

でも、周りに暑苦しいおっさんがいるので、放熱できないわけですね。




そこへ、さらに容量アップオルタw

暑くてダウンした体に、強制的にエネルギーチャージ。
さらに発熱を促します。

せっかく電圧ダウンで流れる電流も絞られる。。。(というか、電圧がダウンする時点で電流が流れすぎなんだけれど。。。)かと思いきや。。。

無理やりじゃんじゃん電流を流し込まれて、意識を戻せと強制されるわけです。



正確には、電圧がダウンするということは、どこかで電気を食いすぎています。
で、供給量が追いつかなくなると電圧が落っこちてくるわけです。

ところが、電圧が落っこちたところで、電流が絞られることはないのですね。


それは、定電圧を抵抗値にかけて、こちらの意志として電流量を絞れば電圧は下がりますが。。。

供給量が足りずに電圧が落っこちるとなると、電圧が落っこちても電流は減らないわけで。。。

電圧が落ちる原因が違うのです。






じゃあ、配線間引けばOKじゃん!

テキトーに色々なところから分岐してとか、バッテリーからぶっとい線で持ってくりゃえーやん!!



じゃあ、その状態で取れるところまでとってみてください。

そうすると。。。



今度は、オルタからバッテリーまでの配線が許容値を超えるわけですね。





そうすると。。。配線が劣化していたり、絶縁被覆が劣化していようものなら、最悪ショートして発火。




許容値の半分まで流して動いていたら良い方で、とてもじゃないけれど持ちません。


今は良くても、これから先に確実に配線は劣化するわけで。。。





配線の選定及び、使う機器、そして供給量を考えないと配線は燃えるのです。




そうしないためには、絞れるだけ電流は絞るということにつきます。

許容電流から遠のけば遠のくほど(少ない方向ね。)安全になります。




いや、抵抗器1個燃やしたところで、ハンダ付けすれば済む話でしょ?(済まないけれどw)

でも、ハーネスを1本新設するのって大変よ。







よく考えて、配線を選び使いましょう。

こんばんは。
なんだか、体調が宜しくない私『立石かんな』でございます。


暑さのせいなのか、なんなのか。。。


ここのところ、御腹がゆるくて。。。




冷たいものを食べすぎかしら?



そんなに食べていなくても。。。おかしいなぁ。。。


実は、以前筋トレしてプロテインを飲んでいても問題なかった量が、いまだとちょっと飲んだだけで御腹がピーピーになります。





とまあ、そんな話はおいておいて。


つい先日、オール電化の物売り?がセールスにやってきたんです。

太陽電池パネル(ソーラー)を売りにね。





『オール電化はいいですよー。』っていうから、こういってみました。


「ねぇ?発電所で電気を起こすとエネルギーの何%が電気に変わるか知ってる?」

「だいたい30%くらいだよね、普通に発電したら。(ほぼ適当。)」

「で、その電気でお湯を沸かすわけじゃない?」

「電気で沸かすお湯って、だいたい40%くらいじゃない?(これもほぼ適当。)」


「オール電化って良いって言うけれど、それだけエネルギーを無駄にしているでしょ?」

「それのどこが良いの?」


「燃料電池って知ってる?あれってガスを使う(正確には改質する。)んだけれど、あれってトータル効率70%なんだよね。(それほど嘘でもない値。)」

「全体のエネルギーの30%が電気になって、発電すると水が出て、かつそれが温水となって熱が40%取れるのよ。(これもそれほど嘘でもない値。さっきの値はこの引用。)」

「でも、電気だとそれでお湯を沸かすから無駄でしょ?ガスなら発電すればお湯が出るのにね。」

「それでも、オール電化が良いって言う?」

「発電所の熱だってそれなりに利用したって、原子力をみればわかるけれど、だいたいは海水に熱を捨てているでしょ?」

「取水口にくらげが詰まるって言うじゃない?あれって温水の影響もあるみたいだしさ。」






さて、オール電化とオールガス化するのには、どちらが良いのか。



太陽光発電の場合は、発電が気まぐれな割には売電ができますよね。

いまだと、48円で10年間の保障付。

でも、太陽電池って紫外線に弱いのよね。


今の太陽電池の対策がわからないけれど、25年使用でも実質半分の年月しか持たないとの話もあります。

紫外線は太陽電池などの光電の半導体にはエネルギーが強すぎます。



じゃあ、エネオスなんかの燃料電池はというと。。。

基本的にいつも発電しているものは、売電できません。


もし、売電しちゃったら電力会社が潰れますw

でも、お湯も出ちゃうという優れもの。




どっちもどっちかと思うかも知れませんが、考え方を変えると。。。



電気を買っておいて、発電できたら売るからいけないわけで。。。

はじめから買わずに発電したら使えば宜しい。


そうすると、実質売ったのと一緒でしょwww


だからこそ、EDLCだとか大容量バッテリーが必要なわけです。



絶対的な発電量が多いわけだから、気まぐれでしか発電できないものに期待するのは、塩漬けの株が上がるかどうか期待すると同じ。。。とは大げさですが。




で、もしガス料金が安かったら?

発電できて、同時にお湯が出ちゃって。



オール電化じゃありえないよね。

発電するのに発電所で熱を捨てて。。。で、また電気でお湯を沸かすのに熱を捨てて。



まあ、詳しく試算したわけじゃないからペイするかどうかは皆さんにお任せしますが。。。


ちと無駄なような気もしますよね。。。オール電化って。



ガスなら直火でも焼けるわけだしw

IHって言ったって、鉄損がある材質じゃなきゃ、それによる損失もあるわけです。




そう考えると。。。本当にオール電化が良いのかは疑問ですよね。



確かに火が出ない安心感はあるでしょうが、一歩間違えば電気でも火は出るわけだし。






これからの時代は、こういったことが多く存在しますが、よーくよーく考えて試算してみましょうね。





昨日みたいに雷が落ちて停電になるのも。。。オール電化だとねー。

しばらくシャチボンをお楽しみくださいw













さて、電気お話です。


皆さんが家庭で使っている電気。

いまだとエアコンは、1kWとかそれ以上使うのかしら?




ここで、1kWといえば。。。

100Vであれば、10Aの電流が流れます。


V(電圧)×I(電流)=W(電力)

でしたね。





では、これを1000Vで使用したら。。。1Aですよね。

10Vで使用すれば、100Aです。










じゃあ、問題です。


同じ1kWの電力を送るのには、一体どれが良いのでしょう?


1. 100V
2. 1000V
3. 10V




みなさんならどれを選ぶかしら??














































正解は、2番です。

同じ電力を送るなら、電圧が高い方が有利なのです。




それはなぜかというと、配線のロスがあるからですね。

いくら導体とはいえ、長い距離を配線するとそこに抵抗値が存在します。



W(電力)=R(抵抗)×I(電流)×I(電流)

という、式が成り立ちます。

これは、先の式をV(電圧)=R(抵抗)×I(電流)というオームの法則を用いて変換できますね。





この式より、同じ導体(≒抵抗値が同じ)ならば、電流が増えれば増えるほど2乗的に送電ロスが発生することになります。

受電端で同じだけの電力を使うには、送電端でロス分を含む電力を発生させなければなりませんね。


となると、同じ電力を送るには、電圧が高ければ高いほど(電流が少なければ少ないほど)ロスが少なくて有利ということになります。





家庭に来ている100Vも、発電所で100Vで発電して送られているわけでは無いですよwww



凄く簡単に単純にいえば、電柱の上のポリバケツ(柱上トランス：通称ポリバケツ)が、3相交流6,600Vを3相交流の200Vに高圧して、そのうちの1相を引っ張り出してきて、家庭のブレーカーまで持ってきます。
そこから、中点タップによって、100Vと100Vの半分にされてコンセントに振り分けられるわけです。


で、みなさんがコンセントから取り出して使っていると。



ポリバケツより前は、高圧や特別高圧といわれる電圧を使って送電されています。


鉄塔の高いところを3本ずつ配線が通っていますよね。
片側3相、もう片側3相のたかーい電圧で送電しているわけです。


ちなみに鉄塔には一番高いところに架空地線といわれるGND線が1本通っています。

また、送電線は弛んでいますよね。
もっとピッと張れば良いのにと思うかも知れませんが、あれはわざとそうなっていて、cosを含んだなんとかという計算式で描かれる曲線なんですねw

大学のときの教科書を出さないとねwww
式を忘れていますwwwwww




良くでんこちゃんが、送電線の近くで凧揚げ云々といっていますよね。

危ないので止しましょうね。


カーボンのながーい釣竿も駄目ですよ。

クレーンを上げたまま、架線を切らないようにしましょうねwww







というわけで、電力を送るときには高い電圧で送ればロスが少なくなるわけです。

う。。。撃たれたか?w




えー、さっき夕食を買いにお出かけしていたのですが。。。

近所の踏切で電車を通り過ぎるのを待っていると。。。



通過中の電車の床下が一瞬青白く光るとともに、ぱーん!という凄い音が。。。



なんか破裂したか?www









いや、破裂したわけではございませぬ。

これは、電気のふかーい?話がありまして。。。









あっ!目を光らせている馬さんとか鹿さんが飛びつくかな?w








電気には直流と交流があります。


さて、切りやすいのはどっち?



直流?交流?







正解は、交流の方が切りやすいのです。

それは、ゼロクロス(電圧が0になるところ。)があるからです。

もち、電流もね。





電圧が0でない場合、スイッチを切り離そうとすると、その間に電圧差が発生しますね。

正確には、切り離す直前までは0Vで切り離されたところで電圧がどんと発生するわけです。

なるべくなら切り離すときも0Vがよいですよね。



そうでないと、切り離されたとたん、スイッチの両端には電圧が発生し、その間の絶縁が弱ければ絶縁破壊を起こしてアークが飛びます。


アーク溶接機みたいなものですね。


ただし、交流の場合は50Hzであれば、10msに1回で60Hzであれば、8.3msに1回の割合で0Vとなるため、そんなに凄いアークが飛ぶことは。。。通常ありませんし、切れます。


いや、交流でも電圧がピークのときに切ろうとしたりすればアークは飛びますよ(汗)




では、直流は?


基本的に電圧が0Vになることはありません。

今まで0Vだったものが、いきなりどんと電圧がかかるとその電圧を維持します。



ためしにやってみてはいかがでしょうか?


直流100Vくらいで、何アンペアと流している状態で、手動の銅バースイッチを切ろうとすると。。。



アークが飛んで切れないと思います。

いやまあ、絶縁距離を取れるまで引き外せれば良いのですが。。。



大電流ともなれば引き外しは難しくなります。







で。。。


なんで床下からぱーん!て音がしたかというと。。。




一昔前の電車ってのは、直流を断路するために主断流器がついているんですね。

詳しくはいいませんが、これらが直流電流を引き外すのです。


で、これの動作に圧縮空気とか電動で動かしたりとかするのですが、引き外しに相当の力が必要なんですね。



皆さんも見たことや聞いたことがあるかもしれませんが。。。



むかーしの電車が駅を走り始めて加速をやめると、床下からぱかーん!とかパコン!って音がしているのをしりませんか?



また、電動機が完全にサチる前の力行状態のときに加速をやめるには、断流器を切らないといけないため、夜なんかになると青白いスパークが電動車の床下で光ったりするのです。


電動機の逆起電力がサチる前の力行状態は、電動機に相当の電流が流れており、加速してすぐにノッチオフにすると、大電流を引き外すことになるんですね。



私が踏切のところにいて見たのは、この光と音だったんです。




普段、見るときはたいしたことなかったのですが。。。今回は。。。いつもと違いましたw





昔、真空遮断器を使ったことがあります。

DC100Vだったかな?そんな電圧で電磁回路を加圧してやると、電磁弁でシアが外れて、強力なスプリングで3つの真空遮断器が一気に引き外しにかかります。


それこそ、ぱこーん!と大きな音を立てるんですねー。

真空の方が絶縁性能は良いのですが、それでも大きな力が必要です。


そうそう、鉄道では電圧をかけることを加圧といいます。

逆に電気をかけないことを無加圧というのです。



電車のドアなんかだと、開くときは加圧して開くのですが。。。
閉じるときは、無加圧にすると閉じます。

で、走行中は電源を落とすか、もしくはアースへ落としておくのです。



そうすると、走行中にドアが開かないでしょ?



以前レールマガジンで読んだときには、むかーしの話ですけれど153系だったかな?
車間をつなぐジャンパー栓が雨で漏電して加圧状態になり、駅でドアが閉められなくなったとか。。。


電源断だけではなく、意図的にアースに落として無加圧にしておくことも必要なのですね。




まあ、そんな感じで、加圧とか無加圧とか言うのです。

でも、これが基板となると。。。


電源につるとかグランドに落とすとかいいますよね?w






話は脱線しましたが、直流を遮断するのは相当大変なのです。


ある意味、家庭の電気が100Vの交流ってのも正解かも知れませんねwww



今は半導体スイッチがあるので、難しくないかも知れませんが。。。





一番身近なのは、パンタグラフと架線かも知れません。

あれも、力行中は結構な電流が流れていまして。。。


パンタが追従しきれずに架線から離れると、かなりのアークを引きます。






皆さんも踏切で撃たれてみてはいかがでしょうか?w

あっ!でも、一昔前の電車じゃないと駄目ですよ。