平成26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6
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r〔Ω〕、負荷電流がI〔A〕、中性線に流れる電流が0〔A〕のとき、電圧降下(Vs-Vr)〔V〕を示す式は。
〔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rI
- ロ√3rI
- ハ2rI
- ニ3rI
答えと解説
✓ これが正解イrI
解説
中性線が0Aなら、電圧降下は外側の線1本分の rI です。
単相3線式は、電圧線2本と中性線1本で、100 V と200 V の2種類の電圧を取り出せる配電方式です。電線の抵抗による電圧降下は、その線に流れる電流×その線の抵抗(オームの法則)で決まります。
図の上の電圧線には I が流れ、抵抗が r なので電圧降下は rI です。中性線に流れる電流は 0 A なので、電圧降下は r×0=0 V です。電源側の電圧 Vs と負荷側の電圧 Vr は、どちらも上の電圧線と中性線の間の電圧なので、Vs-Vr は 上の線の電圧降下 rI から中性線の電圧降下 0 を引いても rI のままです。
左右の負荷が同じで電流が釣り合うと、中性線の電流が0になるのが単相3線式の特徴です。覚え方は、中性線が0Aなら、外側の線1本だけを数える、です。
ほかの選択肢の解説
- ロ√3rI:√3rI は、三相3線式の電圧降下に出てくる形です。この図は単相3線式で、電圧線1本と中性線の間の電圧降下を問うので、√3 は掛かりません。
- ハ2rI:2rI は、行きと帰りの2本の線に同じ電流が流れる単相2線式の電圧降下の形です。単相3線式で中性線の電流が 0 A のときは、往復2本分にはなりません。
- ニ3rI:3rI は、3本の電線すべてに電流 I が流れるとして足した形です。本問は中性線の電流が 0 A で、中性線の電圧降下は0 なので、足すのは外側の線1本分だけです。
出典:平成26年度下期第二種電気工事士筆記試験 問6(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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