電圧計は並列、電流計は直列。単純なようで、逆につなぐと大事故になります。電力計の結線と、変流器CT・計器用変圧器VTの取り扱いまで一気に押さえましょう。
戸倉 ジャスミン
先生、電圧計と電流計って、つなぎ方が違うんですよね?
どっちがどっちだっけ…
香月 リサ 先生
電圧計は負荷と並列。電流計は負荷と直列よ。
理由は内部抵抗にあるの。
深見 つむぎ
電圧計は内部抵抗が非常に大きく、電流をほとんど流しません。
だから並列につないでも回路にほとんど影響しない。
逆に電流計は内部抵抗が非常に小さいので、直列に入れても電圧降下がほとんど生じません。
雪村 ましろ
じゃあ、逆につないだらどうなるんですかぁ?
香月 リサ 先生
電流計を電源に並列につないだら、抵抗のほとんどない道を電気が通ることになるわ。
つまり短絡。
計器は焼け、ブレーカーが落ちるわね。
戸倉 ジャスミン
マジで!?
こわっ…。
電圧計は「横に添える」、電流計は「道の途中に割り込む」って覚えとこ。
深見 つむぎ
その理解で正しいですね。
では電力計は、という理解で合っていますか…先生、電力計は両方を持っていますよね。
香月 リサ 先生
ふふ、先回りされたわね。電力計には電圧コイルと電流コイルの2つがあるの。
電圧コイルは負荷と並列、電流コイルは負荷と直列につなぐわ。
雪村 ましろ
えへへ、電圧計と電流計が合体したみたいですねぇ。
戸倉 ジャスミン
でも、すごく大きい電流が流れる回路だと、電流計が耐えられなくない?
香月 リサ 先生
よい質問。
そこで変流器、CTを使うのよ。
大きな電流を小さな電流に変換して、二次側に電流計をつなぐの。
同じように、高い電圧を測るときは計器用変圧器、VTで降圧するわ。
深見 つむぎ
ここで最重要の注意点があります。
変流器CTの二次側は、通電中に開放してはいけません。
開放すると二次側に高電圧が発生し、たいへん危険です。
戸倉 ジャスミン
ちょっと待って、じゃあ電流計を外したいときはどうするの?
香月 リサ 先生
外す前に、CTの二次側を短絡しておくの。
短絡してから計器を外す。
これがCTの鉄則よ。
雪村 ましろ
ふぇぇ〜、短絡ってふつうは絶対ダメなことなのに、CTでは逆なんですねぇ…
深見 つむぎ
そこが引っかけどころです。
VTは逆で、二次側を短絡してはいけません。
「CTは開放禁止、VTは短絡禁止」と対で覚えましょう。
確認クイズ
電圧計・電流計・電力計の結線方法として、正しいものはどれか。
- 電圧計は負荷と直列、電流計は負荷と並列に接続する
- 電圧計も電流計も負荷と直列に接続する
- 電圧計は負荷と並列、電流計は負荷と直列に接続し、電力計は電圧コイルを並列、電流コイルを直列に接続する
- 電力計は電圧コイルも電流コイルも負荷と並列に接続する
こたえを見る
正解: 3. 電圧計は負荷と並列、電流計は負荷と直列に接続し、電力計は電圧コイルを並列、電流コイルを直列に接続する
電圧計は負荷と並列、電流計は負荷と直列に接続します。電圧計は内部抵抗が大きいため並列でも回路に影響を与えず、電流計は内部抵抗が小さいため直列に入れても電圧降下がほとんど生じません。電力計は電圧コイルと電流コイルを持ち、電圧コイルは負荷と並列、電流コイルは負荷と直列に接続します。したがって3が正解です。なお変流器CTの二次側は開放禁止 (電流計を外す前に二次側を短絡する)、計器用変圧器VTの二次側は短絡禁止です。