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第三種電気主任技術者令和7年度 上期電力問 11

令和7年度 上期 第三種電気主任技術者 電力 問11

難度標準

100/200 V単相3線式配電方式に関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

選択肢

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

100/200 V単相3線式は,変圧器二次巻線の中点を中性線として引き出し,外側線と中性線の間で100 V,外側線どうしの間で200 Vを取り出す方式である。

詳細Layer 2
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バランサは巻数比1:1の単巻変圧器で,両外側線間に接続し,その中点を中性線に接続する。負荷が不平衡だと中性線に電流が流れ,線路の電圧降下が両側で異なるため負荷電圧が不平衡になる。バランサを線路の末端(負荷側)に設けると,不平衡分の電流をバランサが分担し,線路の中性線電流がほぼ零になって両外側の電圧がそろう。電源(変圧器)の近くでは電圧はもともと平衡しており,そこに設けても線路上の中性線電流は減らないので効果は小さい。したがって「電源の近くに設ける方が効果が大きい」とする(3)が誤りである。

補足Layer 3
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【参考:銅量比の計算】

送電電力P,外側線と中性線間の電圧V(=100 V),線路こう長,電力損失,力率が等しく,単相3線式の3線を同一太さとし負荷が平衡している条件で比較する。

・単相2線式(100 V):電流 I₂ = P/V,損失 = 2·I₂²·R₂

・単相3線式(100/200 V):外側線電流 I₃ = P/(2V),中性線電流 0,損失 = 2·I₃²·R₃

損失を等しくおくと 2(P/V)²R₂ = 2(P/2V)²R₃ より R₃ = 4R₂,すなわち断面積 A₃ = A₂/4。

銅量比 = (3·A₃)/(2·A₂) = (3/4)/2 = 3/8 = 37.5 %

よって単相3線式の方が銅量は少なくてすむ。

各選択肢の解説

(1)

単相200 V負荷の使用が可能である。

正しい。両外側線の間から200 Vが得られるので,単相200 V負荷を接続して使用できる。

(2)

配電容量が等しい場合,100 V単相2線式配電方式より電線の銅量が少なくてすむ。

正しい。負荷が平衡し(中性線電流0)力率が等しい条件で,電力・電圧(対地電圧100 V)・電力損失・こう長を等しくし,3線を同一太さとして比較すると,単相3線式の所要銅量は単相2線式の3/8(37.5 %)になる。

(3)

バランサは,電源の近くに設ける方が効果が大きい。

誤り。バランサは線路の末端(負荷側)に設けることで,線路の中性線電流を打ち消し,両側の電圧降下をそろえて負荷電圧の不平衡を是正する。電源の近くでは電圧はもともと平衡しており,線路の中性線電流も減らないため効果は小さい。

(4)

負荷の分布によっては,負荷電圧が不平衡になることがある。

正しい。外側線と中性線の間に接続される100 V負荷が両側で不均等だと中性線に電流が流れ,両側の電圧降下が異なるため,負荷電圧が不平衡になる。

(5)

中性線が断線すると,異常電圧を発生することがある。

正しい。中性線が断線すると,両側の100 V負荷が直列に200 Vへ接続された状態になり,200 Vが負荷のインピーダンスに比例して分圧される。負荷の小さい側(インピーダンスの大きい側)には100 Vを超える異常電圧が加わり,機器を損傷するおそれがある。

この解説は?
AI生成

解説は公式の問題文・公式解答を基に作成しています。 事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があるため、 重要な判断は必ずリンク先の公式資料でご確認ください。

最終更新:

出典:令和7年度上期第三種電気主任技術者試験 電力科目 問11。問題文・選択肢を読みやすく整形。

検証プロセス・誤り報告フローは 運営透明性レポートで公開しています。

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何が問われるか
本問の分野で問われる代表的な知識・用語の整理。
学習の進め方
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