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第三種電気主任技術者令和7年度 下期電力問 17(b)

令和7年度 下期 第三種電気主任技術者 電力 問17(b)

難度標準

図のような、A点及びB点に負荷を有する三相3線式高圧配電線がある。電源側S点の線間電圧を6 600 Vとするとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

ただし、配電線1線当たりの抵抗及びリアクタンスはそれぞれ0.3 Ω/kmとする。

(b) B点における線間電圧の値[V]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

問17の図表1

選択肢

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

三相3線式線路の電圧降下の近似式を用いる。

v ≒ √3 × (R × I有効 + X × I無効)

(I有効 = I cosθ、I無効 = I sinθ)

詳細Layer 2
展開

各区間の1線当たりのインピーダンス(区間長2 km)

・R = 0.3 × 2 = 0.6 Ω

・X = 0.3 × 2 = 0.6 Ω

補足Layer 3
展開

各負荷電流の成分(A点とB点の電圧の位相差は小さいので無視する)

・A点負荷(200 A、遅れ力率0.8、sinθ = 0.6):有効成分200 × 0.8 = 160 A、無効成分200 × 0.6 = 120 A

・B点負荷(100 A、遅れ力率0.6、sinθ = 0.8):有効成分100 × 0.6 = 60 A、無効成分100 × 0.8 = 80 A

S-A間の電圧降下

S-A間にはA点負荷とB点負荷の両方の電流が流れる。

・有効成分:160 + 60 = 220 A

・無効成分:120 + 80 = 200 A

v_SA = √3 × (0.6 × 220 + 0.6 × 200) = √3 × 252 ≒ 436.5 V

A-B間の電圧降下

A-B間にはB点負荷の電流だけが流れる(有効成分60 A、無効成分80 A)。

v_AB = √3 × (0.6 × 60 + 0.6 × 80) = √3 × 84 ≒ 145.5 V

S-B間の電圧降下の合計

v = v_SA + v_AB = √3 × 336 ≒ 582.0 V

B点の線間電圧

V_B = 6 600 − 582.0 ≒ 6 018 V

よって最も近いのは6 020 Vであり、正答は(1)である。

各選択肢の解説

(1)

6 020

正しい。S-A間の降下√3 × 252 ≒ 436.5 VとA-B間の降下√3 × 84 ≒ 145.5 Vの合計は√3 × 336 ≒ 582 V。B点の線間電圧は6 600 − 582 ≒ 6 018 Vとなり、6 020 Vが最も近い。

(2)

5 770

誤り。5 770 Vは、力率を考慮せずに各区間の電流の大きさに(R + X)をそのまま掛け、S-A間の電流を200 + 100 = 300 Aとした場合の値と一致する。このとき電圧降下は√3 × (0.6 + 0.6) × 300 + √3 × (0.6 + 0.6) × 100 = √3 × 480 ≒ 831.4 Vとなり、B点の線間電圧は6 600 − 831.4 ≒ 5 769 Vとなる(S-A間の電流を有効・無効成分から求めた大きさ√(220² + 200²) ≒ 297.3 Aとしても約5 774 Vで、同じく5 770 Vが最も近い)。電圧降下の近似式は√3 × I × (R cosθ + X sinθ)であり、抵抗には電流の有効成分、リアクタンスには無効成分を掛ける。電流の大きさに(R + X)を掛けることはcosθとsinθをともに1とみなすことに相当し、降下を過大に見積もる。正しい電圧降下は約582 Vで、B点の線間電圧は約6 018 Vである。

(3)

6 460

誤り。6 460 Vは、A-B間の電圧降下√3 × 84 ≒ 145.5 Vだけを6 600 Vから引いた約6 454.5 Vに最も近い値である。S-A間にもA・B両負荷の電流による降下√3 × 252 ≒ 436.5 Vが生じるため、この区間の降下を除いてはならない。

(4)

6 130

誤り。S-A間の降下√3 × 252 ≒ 436.5 Vだけを考えると、A点の線間電圧は6 600 − 436.5 ≒ 6 164 Vとなり、選択肢の中では6 130 Vが最も近くなる。しかし問われているのはB点の電圧であり、B点ではさらにA-B間の降下約145.5 Vが加わって約6 018 Vとなる。

(5)

6 260

誤り。6 260 Vは、√3を掛けずに電圧降下を252 + 84 = 336 Vとした場合の6 600 − 336 = 6 264 Vに最も近い値である。三相3線式の線間電圧の降下には√3を掛ける必要があり、正しい電圧降下は約582 Vである。

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年度下期第三種電気主任技術者試験 電力科目 問17(b)。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
正解/誤答の選択肢ごとに「なぜ正しい / なぜ違うのか」を1行ずつ言語化すると定着する。
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