令和8年度上期第三種電気主任技術者試験 理論(電気技術者試験センター)問15(a)
理論
Δ結線に関する問題
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図のような平衡三相回路の負荷において,誘導性リアクタンスXL [Ω]に流れる電流の大きさをIL [A],容量性リアクタンスXC [Ω]に流れる電流の大きさをIC [A]とするとき,次の(a)及び(b)の問に答えよ。
(a) XLによるΔ結線の負荷をこれと等価なY結線の負荷に変換したとき,変換後の1相の誘導性リアクタンスXL′ [Ω]に流れる電流IL′ [A]の大きさとして,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
- 1(1/√3)IL
- 2(1/√2)IL
- 3IL
- 4√2IL
- 5√3IL
答えと解説
✓ これが正解5√3IL
解説
Δ-Y変換で線電流は変わらず、Y側の相電流はΔの線電流√3ILです。
Δ結線では、負荷の各相に線間電圧Vがそのまま加わり、相電流(負荷を流れる電流)ILに対して線電流は√3倍になります。Y結線では、各相に線間電圧の1/√3が加わり、相電流と線電流は等しくなります。
Δ結線の負荷を等価なY結線に変換しても、電源から見た線電流は変わりません。Δ側の線電流は√3ILなので、変換後のY結線の相電流IL′も、この線電流と同じ√3ILです。
別の方法で検算します。平衡負荷のΔ-Y変換では、1相のリアクタンスはXL′=XL/3です。Y結線の相電圧はV/√3なので、IL′=(V/√3)/(XL/3)=3V/(√3XL)=√3×V/XLです。Δ側の相電流はIL=V/XLなので、IL′=√3ILとなり、同じ結果です。
Δ結線では線電流が相電流の√3倍、Y結線では相電圧が線間電圧の1/√3倍、と電流と電圧のどちらに√3がかかるかを区別して覚えておくと、変換の問で迷いません。
ほかの選択肢の解説
- 1(1/√3)IL:(1/√3)ILは、Δ結線の線電流と相電流の関係を逆向きに使った値です。Δ結線では線電流が相電流の√3倍なので、Y結線に変換した後の電流は1/√3倍ではなく√3倍になります。
- 2(1/√2)IL:(1/√2)ILの係数は三相の結線の変換からは出てきません。√2は正弦波の最大値と実効値の比に現れる数で、Δ-Y変換の電流の関係に現れるのは√3です。
- 3IL:ILのままとすると、変換の前後で線電流が変わってしまいます。Δ側の線電流は√3ILで、Y結線の相電流はこの線電流と同じなので、ILとは等しくなりません。
- 4√2IL:√2ILの係数は、平衡三相回路の電圧・電流の関係には現れません。Δ結線では線電流が相電流の√3倍で、等価なY結線の相電流もそれと同じ√3ILになります。
出典:令和8年度上期第三種電気主任技術者試験 理論 問15(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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