1級電気工事施工管理技士 (第一次検定) 電気工学等 (電気理論・電気機器・電力) 練習問題 第5問: 定格容量 500 kV·A、二次定格電圧 210 V、百分率インピーダンス 5 % の三相変圧器がある。この変圧器の二次側端子で三相短絡が生じたときの短絡電流の

「約 27.5 kA」が最も近い値です。まず二次側の定格電流を三相の式で求めると、In = P/(√3 V) = 500×10³ ÷ (1.732 × 210) ≈ 1,375 A です。

百分率インピーダンス %Z は、定格電流を流したときに変圧器のインピーダンスで生じる電圧降下が定格電圧の何 % にあたるかを表す値なので、電源側のインピーダンスを無視すれば、三相短絡電流は Is = In × 100/%Z で求まります。代入すると Is = 1,375 × 100/5 = 1,375 × 20 ≈ 27,500 A ≈ 27.5 kA です。

%Z が小さい変圧器ほど短絡電流は大きくなり、二次側の遮断器の定格遮断電流を選ぶときの基礎になります。「約 47.6 kA」は、定格電流を単相の式 P/V (500×10³ ÷ 210 ≈ 2,381 A) で求め、√3 を落とした値です。

「約 1.37 kA」は、100/%Z を掛けずに定格電流のまま答えた値です。「約 6.87 kA」は、100/%Z の代わりに %Z の 5 を掛けた値です。

短絡電流は「定格電流の 100/%Z 倍」と覚えましょう。