第三種電気主任技術者試験 送電・配電と電気材料 練習問題 第10問: 線間電圧 22,000 V、周波数 60 Hz の三相 3 線式の系統に、こう長 10 km の三心ケーブルが接続されている。1 心あたりの静電容量 (心線と遮
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上級推定正答率 約 43%
線間電圧 22,000 V、周波数 60 Hz の三相 3 線式の系統に、こう長 10 km の三心ケーブルが接続されている。1 心あたりの静電容量 (心線と遮へい層の間) は 0.4 μF/km、誘電正接 tan δ は 0.05 % である。このケーブル 3 心の誘電損 [W] に最も近いものはどれか。ただし、π = 3.14 とする。
解答と解説を先に見る
正解: 2. 365 W
3 心の誘電損は約「365 W」です。静電容量 C に電圧 E が加わると充電電流 ωCE が流れ、誘電損はその tan δ 倍の有効分による ωCE² tan δ です。1 心には相電圧 V/√3 が加わるので、3 心では 3 × ωC(V/√3)² tan δ = ωCV² tan δ になります。ω = 2 × 3.14 × 60 = 376.8 rad/s、C = 0.4 × 10 = 4 μF なので、W = 376.8 × 4 × 10⁻⁶ × 22,000² × 0.05 × 10⁻² ≒ 364.7 W です。「1,094 W」は線間電圧のまま計算し、さらに 3 倍した値です。「122 W」は相電圧で 1 心分だけ求めた値です。「36,474 W」は 0.05 % を 0.05 とした値、「182 W」は ω の 2 を落とした値です。% の換算と、3 心の合計で √3 が消える点に注意しましょう。
関連キーワード: 誘電損・誘電正接・ケーブル
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