平成23年度下期第二種電気工事士筆記試験(電気技術者試験センター)問7
配電理論及び配線設計
単相3線式に関する問題
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図のような単相3線式回路で、電線1線当たりの抵抗が0.1〔Ω〕、負荷に流れる電流がいずれも10〔A〕のとき、この電線路の電力損失〔W〕は。ただし、負荷は抵抗負荷とする。
〔注〕本問題の計算で√2、√3 及び円周率πを使用する場合の数値は次によること。√2=1.41、√3=1.73、π=3.14

- イ30
- ロ80
- ハ120
- ニ160
答えと解説
✓ これが正解ロ80
解説
外線は20〔A〕で 20²×0.1×2=80〔W〕です。
単相3線式は、上の電圧線・中性線・下の電圧線の3本で給電する方式です。図では、上と中性線の間、中性線と下の間、上と下の間に、それぞれ10〔A〕の負荷があります。
まず各線の電流を調べます。上の電圧線には、上と中性線の間の10〔A〕と、上と下の間の10〔A〕が流れるので20〔A〕です。下の電圧線も同じく20〔A〕です。中性線には、上側の負荷へ向かう10〔A〕と下側の負荷から戻る10〔A〕が逆向きに流れるため、打ち消し合って0〔A〕になります。
電力損失は電線の抵抗で熱になる分で、I²×rで求めます。電圧線1本当たり20²×0.1=40〔W〕、2本で80〔W〕、中性線は0〔W〕なので、合計80〔W〕です。覚え方は、負荷が釣り合えば中性線の電流は0になる、です。
ほかの選択肢の解説
- イ30:30〔W〕は、3本の線すべてに10〔A〕が流れるとして 10²×0.1×3 と計算した場合の値です。電圧線には20〔A〕が流れ、中性線は0〔A〕になるので、実際の電流の分け方と合いません。
- ハ120:120〔W〕は、3本とも20〔A〕が流れるとして 20²×0.1×3 と計算した場合の値です。中性線は負荷が釣り合うと電流が打ち消し合い0〔A〕になるため、中性線の分を損失に加えるのは誤りです。
- ニ160:160〔W〕は、この図の電流値と抵抗値からは導けない数字です。損失は電流が流れる電圧線2本だけで、40〔W〕の2本分の80〔W〕になる点を押さえれば、避けられます。
出典:平成23年度下期第二種電気工事士筆記試験 問7(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(図・写真を問題冊子から切り出して画像で掲載・配線図の前書きを各問に複写・分数を1行に書き直し)。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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