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13(a)
法規
高圧進相コンデンサに関する問題
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高圧進相コンデンサの劣化診断について，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
(a) 三相3線式50 Hz，使用電圧6.6 kVの高圧電路に接続された定格電圧6.6 kV，定格容量50 kvar(Y結線，一相2素子)の高圧進相コンデンサがある。その内部素子の劣化度合い点検のため，運転電流を高圧クランプメータで定期的に測定していた。ある日の測定において，測定電流[A]の定格電流[A]に対する比は，図1のとおりであった。測定電流[A]に最も近い数値の組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし，直列リアクトルはないものとして計算せよ。
| R相 | S相 | T相 | |
|---|---|---|---|
| (1) | 6.6 | 5.0 | 5.0 |
| (2) | 7.5 | 5.7 | 5.7 |
| (3) | 3.8 | 2.9 | 2.9 |
| (4) | 11.3 | 8.6 | 8.6 |
| (5) | 7.2 | 5.5 | 5.5 |
- 1R相 6.6 S相 5.0 T相 5.0
- 2R相 7.5 S相 5.7 T相 5.7
- 3R相 3.8 S相 2.9 T相 2.9
- 4R相 11.3 S相 8.6 T相 8.6
- 5R相 7.2 S相 5.5 T相 5.5
答えと解説
✓ これが正解1R相 6.6 S相 5.0 T相 5.0
解説
定格電流4.37 Aに比を掛け、R相6.6 A、S相とT相は5.0 Aです。
高圧進相コンデンサは、力率を改善するために高圧電路につなぐコンデンサです。内部の素子が劣化して短絡すると静電容量が増え、その相の電流が増えるので、運転電流を測ると劣化の兆しをつかめます。この問では、まず定格電流を求め、図1の比を掛けます。
三相コンデンサの定格電流は、三相の容量の式 Q＝√3VI から I＝Q／(√3V) です。I＝50×10³÷(1.732×6.6×10³)＝50 000÷11 431＝4.37 A となります。図1の比は、R相1.50、S相とT相が1.15です。R相は 4.37×1.50＝6.56 A で約6.6 A、S相とT相は 4.37×1.15＝5.03 A で約5.0 A です。
検算として、1相ずつ考えます。Y結線の1相に加わる電圧は 6 600÷1.732＝3 811 V、1相の容量は 50÷3＝16.67 kvar なので、1相の電流は 16 670÷3 811＝4.37 A で、同じ値になります。
よってR相6.6、S相5.0、T相5.0の組合せです。R相だけが大きく増えていることから、R相の素子に異常があると見当を付けられ、それが小問(b)につながります。三相の容量から電流を出すときは√3と線間電圧を組にする、と覚えると桁を誤りません。
ほかの選択肢の解説
- 2R相 7.5 S相 5.7 T相 5.7：R相7.5・S相5.7は、定格電流を5.0 Aとおいて比を掛けた値（5.0×1.5、5.0×1.15）にあたります。正しい定格電流は50 000÷(√3×6 600)＝4.37 Aで、5.0 Aは問の条件から導けません。
- 3R相 3.8 S相 2.9 T相 2.9：R相3.8・S相2.9は、50 000÷(3×6 600)＝2.53 Aを定格電流とし、比を掛けた値です。√3で割るところを3で割っており、定格電流を小さく見積もっています。
- 4R相 11.3 S相 8.6 T相 8.6：R相11.3・S相8.6は、定格電流を約7.5 Aとした値で、正しい4.37 Aの約1.7倍です。√3で割らずに50 000÷6 600＝7.58 Aとしても11.4 Aと8.7 Aになり、この組とは一致しません。
- 5R相 7.2 S相 5.5 T相 5.5：R相7.2・S相5.5は、電圧を6.6 kVでなく6 kVとして50 000÷(√3×6 000)＝4.81 Aを定格電流にした値です。使用電圧も定格電圧も6.6 kVなので、6 600 Vで計算します。
出典：令和8年度上期第三種電気主任技術者試験 法規 問13(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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