【試験電圧】「電気設備技術基準の解釈」第15条第一号及び15-1表により,最大使用電圧が7,000 V以下の交流の電路の試験電圧は最大使用電圧の1.5倍の交流電圧であり,これを電路と大地との間に連続して10分間加えたとき,これに耐える性能を有することとされている。
試験電圧 V = 6.9 kV × 1.5 = 10.35 kV = 10,350 V
「電気設備技術基準の解釈」に基づいて,最大使用電圧が6.9 kVの電路に接続する,導体断面積100 mm²,長さ800 mの高圧CVケーブル(単心)の絶縁耐力試験を交流で実施する場合について,次の(a)及び(b)に答えよ。
ただし,周波数は50 Hz,ケーブルの対地静電容量は1 km当たり0.45 μFとする。
(a) ケーブルに試験電圧を印加した場合の充電電流[A]の値として,最も近いのは次のうちどれか。

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
【試験電圧】「電気設備技術基準の解釈」第15条第一号及び15-1表により,最大使用電圧が7,000 V以下の交流の電路の試験電圧は最大使用電圧の1.5倍の交流電圧であり,これを電路と大地との間に連続して10分間加えたとき,これに耐える性能を有することとされている。
試験電圧 V = 6.9 kV × 1.5 = 10.35 kV = 10,350 V
【対地静電容量】長さ800 m = 0.8 kmなので
C = 0.45 μF/km × 0.8 km = 0.36 μF = 0.36 × 10⁻⁶ F
【充電電流】単心ケーブルでは,試験電圧は導体と金属遮へい層(大地側)の間に加わる。
I = ωCV = 2π × 50 × 0.36 × 10⁻⁶ × 10,350
≒ 314.16 × 0.36 × 10⁻⁶ × 10,350
≒ 1.170 A
よって最も近いのは1.17 Aで,正答は(2)。
なお,導体断面積100 mm²は充電電流の計算には用いない。
0.78
誤り。0.78 Aは,最大使用電圧6.9 kVをそのまま印加電圧として I = 2π × 50 × 0.36 × 10⁻⁶ × 6,900 ≒ 0.780 A と計算した値に一致する。交流で試験する場合の試験電圧は最大使用電圧の1.5倍の10.35 kVであり,正しい充電電流は約1.17 Aである。
1.17
正しい。試験電圧10.35 kV(6.9 kV × 1.5),静電容量0.36 μF(0.45 μF/km × 0.8 km),周波数50 Hzから,I = 2π × 50 × 0.36 × 10⁻⁶ × 10,350 ≒ 1.17 A となる。
1.46
誤り。1.46 Aは,静電容量を長さ800 mに換算せず,1 km分の0.45 μFのまま I = 2π × 50 × 0.45 × 10⁻⁶ × 10,350 ≒ 1.463 A と計算した値に一致する。ケーブル長は0.8 kmなので静電容量は0.45 μF/km × 0.8 km = 0.36 μFであり,正しい充電電流は約1.17 Aである。
2.34
誤り。2.34 Aは正しい値1.17 Aの2倍で,交流試験電圧の2倍にあたる20.7 kV(第15条第二号でケーブルを使用する交流の電路に認められる直流試験電圧の値)を交流の式 I = ωCV に代入した値に一致する。本問は交流で試験するので印加電圧は10.35 kVであり,充電電流は約1.17 Aである。
3.51
誤り。3.51 Aは正しい値1.17 Aの3倍で,静電容量を3倍の1.08 μFとして計算した値(3心分を合算したような計算)に一致する。本問のケーブルは単心であり,静電容量0.36 μFから求まる充電電流は約1.17 Aである。
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