令和7年度下期第三種電気主任技術者試験 電力(電気技術者試験センター)問17(a)
電力
有効成分の値[A]
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図のような,A 点及びB 点に負荷を有する三相3 線式高圧配電線がある。電源側S 点の線間電圧を6 600 V とするとき,次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし,配電線1 線当たりの抵抗及びリアクタンスはそれぞれ0.3 Ω/km とする。
(a) S-A 間に流れる電流の有効成分の値[A]として,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
- 1160
- 2240
- 3220
- 4200
- 5140
答えと解説
✓ これが正解3220
解説
S-A間の電流の有効成分は160+60=220 Aです。
図では、電源側S点からA点まで2 km、A点からB点まで2 kmの線路があり、A点に負荷電流200 A・遅れ力率0.8、B点に負荷電流100 A・遅れ力率0.6の負荷がつながっています。S-A間にはA点とB点の両方の負荷電流が流れ、A-B間にはB点の負荷電流だけが流れます。
力率の異なる電流は、大きさをそのまま足すことができません。電圧と同じ向きの有効成分(I×cosθ)と、それと直角の無効成分(I×sinθ)に分けて、成分ごとに足します。A点の負荷の有効成分は200×0.8=160 A、B点の負荷の有効成分は100×0.6=60 Aです。したがって、S-A間に流れる電流の有効成分は160+60=220 Aです。
検算として無効成分も求めます。sinθはA点が√(1-0.8²)=0.6、B点が√(1-0.6²)=0.8なので、無効成分は200×0.6+100×0.8=120+80=200 Aです。S-A間の電流の大きさは√(220²+200²)≒297 Aで、200 A+100 A=300 Aより小さくなり、力率の違う電流を成分で足したことと矛盾しません。
したがって、220 Aが正解です。力率の違う電流は有効分と無効分に分けて足す、と覚えておくと、(b)の電圧降下の計算にもそのまま使えます。
ほかの選択肢の解説
- 1160:160 Aは、A点の負荷の有効成分200×0.8だけを取った値です。S-A間にはB点の負荷電流も流れるので、B点の有効成分100×0.6=60 Aを加えなければなりません。
- 2240:240 Aは、A点の有効成分160 Aに、B点の負荷の無効成分100×0.8=80 Aを足した値です。B点については力率0.6を掛けた有効成分60 Aを使う必要があり、有効分と無効分を混ぜて足しています。
- 4200:200 Aは、S-A間の電流の無効成分120+80=200 Aの値で、A点の負荷電流の大きさとも同じ数です。問われているのは有効成分なので、各負荷電流に力率を掛けて足した220 Aになります。
- 5140:140 Aは、A点とB点の負荷の有効成分160 Aと60 Aを足した220 Aと合いません。S-A間にはA点とB点の両方の負荷電流が流れるので、両方の有効成分を足し合わせます。
出典:令和7年度下期第三種電気主任技術者試験 電力 問17(a)(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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