令和8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11(a)
法規
トップランナー制度に関する問題
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定格容量500 kV·A，無負荷損500 W，負荷損(定格電流通電時)6 700 Wの変圧器を更新する。更新後の変圧器はトップランナー制度に適合した変圧器で，変圧器の容量，電圧及び周波数仕様は従来器と同じであるが，無負荷損は150 W，省エネ基準達成率は140 ％である。
このとき，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし，省エネ基準達成率は次式で与えられるものとする。
ここで，基準エネルギー消費効率注)は1 080Wとし，W_iは無負荷損[W]，W_C40は負荷率40 ％時の負荷損[W]とする。
注)基準エネルギー消費効率とは判断の基準となる全損失をいう。
(a) 更新後の変圧器の負荷損(定格電流通電時)の値[W]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
- 11 920
- 22 510
- 33 140
- 43 880
- 54 700
答えと解説
✓ これが正解43 880
解説
40 %時の負荷損621 Wを0.4²で割り、約3 880 Wです。
変圧器の損失には、負荷に関係なく生じる無負荷損（鉄損）と、負荷電流の2乗に比例する負荷損（銅損）があります。負荷率をαとすると、負荷損は定格時の値のα²倍です。トップランナー制度の変圧器では、負荷率40 %のときの全損失で省エネ性能を比べます。
問の式は、省エネ基準達成率（%）＝基準エネルギー消費効率÷（W_i＋W_C40）×100 です。更新後の達成率140 %、基準エネルギー消費効率1 080 W、無負荷損W_i＝150 Wを代入すると、140＝1 080÷（150＋W_C40）×100 より、150＋W_C40＝1 080÷1.40＝771.4 W、W_C40＝771.4−150＝621.4 W です。
負荷率40 %時の負荷損は定格時の0.4²＝0.16倍なので、定格電流通電時の負荷損W_Cは、W_C＝621.4÷0.16＝3 884 W となり、3 880 Wが答えです。検算として、3 880 Wを式に戻すと、W_C40＝3 880×0.16＝620.8 W、全損失は150＋620.8＝770.8 W、達成率は1 080÷770.8×100＝140.1 %で、問の140 %に戻ります。従来器の定格負荷損6 700 Wと比べると、更新後は6割弱に減っていることも分かります。
負荷損は負荷率の2乗に比例する、という関係で40 %時と定格時を行き来するのがこの問の要です。
ほかの選択肢の解説
- 11 920：1 920 Wを定格時の負荷損とすると、負荷率40 %で1 920×0.16＝307.2 W、全損失457.2 W、達成率は1 080÷457.2×100＝約236 %となり、問の140 %と合いません。
- 22 510：2 510 Wとすると、40 %時は2 510×0.16＝401.6 W、無負荷損150 Wと合わせて551.6 Wで、達成率は約196 %です。問の140 %からはこの値は出てきません。
- 33 140：3 140 Wとすると、40 %時の負荷損は502.4 W、全損失は652.4 W、達成率は約166 %になります。140 %の条件を満たさず、2乗の関係を正しく使った値とも一致しません。
- 54 700：4 700 Wとすると、40 %時の負荷損は752 W、全損失は902 Wで、達成率は約120 %にとどまります。問の140 %に届かないので、更新後の負荷損としては大きすぎます。
出典：令和8年度上期第三種電気主任技術者試験 法規 問11(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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