1級電気工事施工管理技士 (第一次検定) 施工管理法 (応用能力) 練習問題 第7問: 三相 3 線式の低圧幹線で、負荷電流 50 A の平衡負荷に電気を送る。電線 1 条当たりの抵抗は 0.3 Ω/km、幹線のこう長(電源から負荷までの距離)は
三相 3 線式の低圧幹線で、負荷電流 50 A の平衡負荷に電気を送る。電線 1 条当たりの抵抗は 0.3 Ω/km、幹線のこう長(電源から負荷までの距離)は 100 m である。負荷の力率は 1 とし、電線のリアクタンスは無視する。この幹線の線間の電圧降下の値として、最も近いものはどれか。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 3. 2.6 V
「2.6 V」が最も近い値です。力率 1 でリアクタンスを無視するとき、電線 1 条の中で生じる電圧降下は、電流 I と電線 1 条の抵抗 R の積の I×R です。
三相 3 線式の平衡負荷では、各相の電圧降下が相電圧の向きにそろい、線間の電圧では √3 倍となるので、線間の電圧降下 e は e=√3×I×R で求めます(力率 1 でリアクタンスを無視するので、この式は近似なしに成り立ちます)。電線 1 条の抵抗は、こう長 100 m=0.1 km なので R=0.3×0.1=0.03 Ω です。
代入すると e=√3×50×0.03≒1.732×1.5≒2.6 V になります。「3.0 V」は、単相 2 線式の式 e=2×I×R を当てはめた値(2×50×0.03)で、三相 3 線式では係数が √3 になります。
「1.5 V」は、√3 を掛け忘れて電線 1 条分の I×R(50×0.03)だけを求めた値です。「0.26 V」は、100 m を 0.01 km と換算を誤り、R を 0.003 Ω とした値です。
「5.2 V」は、単相 2 線式のように往復の 200 m で R を 2 倍にしたうえで √3 も掛けた値です。三相 3 線式の平衡負荷では 3 線の電流の和が 0 になり、帰りの電流だけを運ぶ線がないので、R は片道のこう長で求めます。
電圧降下の係数は単相 2 線式で 2、三相 3 線式で √3、電線 1 条の抵抗は片道のこう長で求めると覚えましょう。
関連キーワード: 電圧降下・三相3線式・低圧幹線・単相2線式