CT・VTの定格負担VAとは？計器・継電器と二次配線の確認

先に結論｜銘板のVAと接続機器・配線のVAを比べる

CT・VTの銘板や仕様書には、変成比、二次定格、確度階級、定格負担などが示されます。定格負担が25VAのCTだから25VAを常に消費するという意味ではなく、組み合わせる計器・継電器と配線の合計負担を確認するための定格です。

使用負担が定格負担を超えると、CTの二次電流やVTの二次電圧が想定どおりにならず、指示値や電力量、保護継電器の入力に誤差が生じる可能性があります。反対に、保護用CTでは単純に負担を小さくすればよいとも限らず、確度階級や過電流時の特性を含めて選びます。

CTの配線負担は二次電流の二乗に比例する

抵抗Rの二次配線へ電流Iが流れるとき、配線が受け持つ負担はI²Rで計算できます。富士電機テクニカは、定格二次電流5A、断面積2mm²、片道5m（往復10m）の銅線例で、配線負担を2.34VAと示しています。これは計算例であり、実際には使用する導体の抵抗値、往復長、端子や接点を確認します。

同じ抵抗なら、二次電流5A回路の配線負担は1A回路の25倍です。長距離配線では、CTの二次定格、ケーブル断面積、経路を見直す理由になります。ただし、既設CTを独断で5Aから1Aへ変更すると、計器・継電器の入力定格や整定が合わなくなります。

接続機器の負担は仕様書で積み上げる

電流計、電力計、電力量計、保護継電器、トランスデューサーには、電流入力または電圧入力の負担が仕様書に記載されます。三相回路では相ごとの回路構成、共用CT・VT、試験端子、切替スイッチを二次回路図で追います。

デジタル機器は入力負担が小さい傾向がありますが、型式や入力レンジで異なります。既設のアナログ計器をデジタル計器へ交換する場合も、合計VAだけでなく、二次定格、結線、極性、周波数、確度、保護用・計器用の用途を照合します。

• ✓
  CT・VTの銘板と試験成績書
• ✓
  接続する計器・継電器の入力負担
• ✓
  二次ケーブルの材質、断面積、往復長
• ✓
  試験端子、切替器、端子台、接点の構成
• ✓
  相ごとの結線と接地位置

VTは電圧降下とヒューズ・配線も確認する

VT二次回路では、計器や継電器の負担と配線インピーダンスによる電圧降下を確認します。計量用、保護用、監視用を一つのVTへ追加接続すると、遠端の入力電圧や位相差へ影響する場合があります。

VT二次にはヒューズや配線用遮断器が設けられることがあります。保護器具の接触抵抗、端子の緩み、長距離配線は、負担計算だけでなく電圧降下・欠相の原因として点検します。回路追加では既設ヒューズの容量を安易に上げず、VT定格と二次配線の保護協調を確認します。

計器追加・更新で確認する手順

まず、単線結線図と二次回路図から、対象CT・VTの変成比、二次定格、確度階級、定格負担、用途、接地を確認します。次に接続機器を全数拾い、仕様書の負担を相ごとに積み上げ、配線負担を加えます。

計算上の余裕だけで判断せず、経年設備では端子の緩み、腐食、継ぎ足し配線、図面未反映の機器を現地確認します。更新後は一次・二次注入など適切な試験、極性、指示値、保護継電器入力、監視伝送、遮断器までの総合動作を確認します。

保護用CTは確度階級と過電流特性を分けて見る

保護継電器用CTは、通常負荷時の計測精度だけでなく、事故電流時にどこまで正しく二次電流を再現できるかが重要です。仕様書の確度階級、過電流定数、過電流強度を確認し、単純なVA比較だけで代替品を選びません。

CT飽和や負担増加は、OCRなどの動作値・時限へ影響する可能性があります。系統短絡電流、保護協調、リレー入力、二次配線をまとめて検討し、メーカーまたは保護協調を扱う専門者へ確認します。

よくある質問