2019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

✓ これが正解ハ167

解説

中性線が切れると直列で200Vを分け、a－b間は約167Vです。

単相3線式は、中性線を挟んで100Vを2系統取り出し、外側の2線間では200Vを取り出す配電方式です。中性線が切れると、2つの負荷が200Vの電源に直列につながった状態になります。

負荷の抵抗値は、図に併記されている100Ωと20Ωです（R＝V²÷P で 100²÷100＝100Ω、100²÷500＝20Ω と確かめられます）。直列の合計は 100+20＝120Ω、電流は 200÷120＝約1.67A です。a－b間の電圧は100Ωの負荷にかかる電圧なので、1.67×100＝約167V になります。直列では抵抗に比例して電圧が分かれるので、200×100÷120 としても同じです。

100V用の機器に約167Vがかかると、焼損のおそれがあります。中性線の断線が危険とされる理由です。覚え方は、断線すると直列になり、抵抗の大きい側に高い電圧がかかる、です。

ほかの選択肢の解説

• イ33：33Vは、20Ω（500W）の負荷側にかかる電圧にあたり、200×20÷120 で出る値です。設問が問うa－b間は100Ωの負荷側なので、大きい抵抗側の電圧ではなく小さい側を答えたことになります。
• ロ100：100Vは、中性線がつながっているときに各負荷へかかる電圧です。断線後は負荷が直列になり、負荷の抵抗の比で分かれるので、断線前の100Vのままにはなりません。
• ニ200：200Vは、外側の2線間の電圧で、2つの負荷の両方にかかる合計の電圧です。a－b間にかかるのは100Ωの負荷分だけなので、電源電圧全体の200Vにはなりません。