平成30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27

✓ これが正解ロ中性線が断線している。

解説

中性線が断線すると、機器Aの電圧は100 Vを超えます。

単相3線式は、a線・中性線・b線の3本で電気を送る方式で、a線と中性線の間、中性線とb線の間にそれぞれ100 V、a線とb線の間に200 Vが現れます。機器AとBは中性線をはさんで並び、ふつうは各100 Vがかかります。

電圧計が120 Vを示したので、100 Vより高くなっています。これは中性線が切れて、機器AとBが直列になり、a線とb線の間の200 Vを分け合っている状態で説明できます。直列の機器には抵抗の比で電圧が配分され、Aの電圧は200×RA÷(RA＋RB)です。これが120 Vになるのは、RAとRBの比が3対2のときで、Bには80 Vがかかります。たとえばRAが3 kΩ、RBが2 kΩなら、200×3÷5＝120 Vです。

機器の大きさがAとBで違えば、片方が100 Vを超え、もう片方が下回ります。

覚え方は、100 Vを超える電圧が測れたら、まず中性線の断線を疑う、です。

ほかの選択肢の解説

• イa 線が断線している。：a線が断線すると、機器Aには電気が来ません。電圧計が接続されたAの両端は電位差がなくなり、指示は0 V近くになります。120 Vという大きな値にはなりません。
• ハb 線が断線している。：b線が断線しても、機器Aはa線と中性線の間に残ったままです。Aの両端の電圧は変わらず100 Vを示します。切れるのは機器B側だけなので、120 Vにはなりません。
• ニ機器A の内部で断線している。：機器Aの内部が断線すると、Aには電流が流れません。ただし電圧計はa線と中性線の間に接続されているので、そのまま電源電圧の100 Vを示します。120 Vになる原因ではありません。