令和7年度上期第三種電気主任技術者試験 法規（電気技術者試験センター）問12(b)
法規
第5調波に関する問題
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三相3線式配電線路から6 600 Vで受電している三相負荷設備がある。この負荷設備から配電系統へ流出する第5調波電流を算出するにあたり，次の(a)及び(b)に答えよ。
ただし，負荷設備は定格容量500 kV·Aで，力率改善用として6 ％直列リアクトル付きコンデンサ設備が設置されており，この負荷設備から発生する第5調波電流は，負荷設備の定格電流に対し15 ％とする。
また，受電点よりみた配電線路側の第n調波に対するインピーダンスは10 MV·A基準でj6×n［％］，コンデンサ設備のインピーダンスは10 MV·A基準でj50×(6×n−100／n)［％］で表され，発生高調波は定電流源と見なせるものとし，次のような等価回路で表すことができる。
(b) 受電点から配電系統に流出する第5調波電流[A]の値として，最も近いのは次のうちどれか。
- 11.2
- 26.2
- 310.8
- 430.9
- 541.2
答えと解説
✓ これが正解26.2
解説
6.56 Aを系統j30 %とコンデンサj500 %で分流し、約6.2 Aです。
等価回路では、高調波電流源から出た電流が、受電点で配電系統側のインピーダンスとコンデンサ設備側のインピーダンスに分かれて流れます。二つは並列なので、電流はインピーダンスの逆比で分かれます（分流の法則）。どちらも10 MV·A基準の%値で与えられているので、%値のまま比べられます。
第5調波（n＝5）のインピーダンスは、配電系統側が j6×5＝j30 %、直列リアクトル付きコンデンサ設備側が j50×(6×5−100÷5)＝j50×(30−20)＝j500 % です。6 %の直列リアクトルがあるので、第5調波ではコンデンサ設備側も誘導性になり、二つの符号はそろいます。
小問(a)で求めた第5調波電流は6.56 Aです（定格電流43.74 Aの15 %）。配電系統へ流れる電流は、I＝6.56×500÷(30＋500)＝6.56×0.943＝6.19 A、約6.2 A となります。
検算として、受電点の電圧から求めます。並列の合成インピーダンスは 30×500÷530＝28.30 %で、受電点の電圧は電流×28.30に比例します。これを配電系統側の30で割ると、6.56×28.30÷30＝6.19 A で同じです。第5調波で直列リアクトル付きのコンデンサ設備側が誘導性になることを確かめてから分流する、と覚えると誤りません。
ほかの選択肢の解説
- 11.2：1.2 Aは、次数5で割った1.31 Aを電流源とし、分流の割合500÷530を掛けた値（1.24 A）です。電流源の大きさは定格電流の15 %の6.56 Aで、5で割る手順はありません。
- 310.8：10.8 Aは、√3で割らずに求めた11.4 Aを電流源とし、500÷530を掛けた値（10.75 A）です。電流源は三相の定格電流43.74 Aの15 %の6.56 Aなので、分流後は6.2 Aになります。
- 430.9：30.9 Aは、6.56 Aに次数5を掛けた32.8 Aを電流源とし、500÷530を掛けた値です。分け方は正しいものの、電流源の大きさを5倍に取り違えています。
- 541.2：41.2 Aは、定格電流43.7 Aをそのまま電流源とし、500÷530を掛けた値です。流出するのは第5調波電流なので、定格電流の15 %の6.56 Aを分けなければなりません。
出典：令和7年度上期第三種電気主任技術者試験 法規 問12(b)（電気技術者試験センター）。1問ずつ解ける形に加工しています（B問題の共通の文と図を小問ごとに複写・図と式を問題冊子から切り出して画像で掲載・1行で書ける式を字に書き直し）。解説は当サイト独自のもので、電気技術者試験センターとは関係ありません。
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