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7
配電理論及び配線設計
電圧降下に関する問題
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図のような三相3 線式回路で,電線1 線当たりの抵抗が0.15 Ω,線電流が10 A のとき,電圧降下(Vs-Vr)[V]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
なお,選択肢が数値の場合は最も近い値を選びなさい。

- イ1.5
- ロ2.6
- ハ3.0
- ニ4.5
答えと解説
✓ これが正解ロ2.6
解説
三相3線式の電圧降下はルート3×電流×抵抗で約2.6Vです。
電圧降下とは、電線の抵抗のために負荷に届くまでに電圧が下がる量のことです。三相3線式では、1線あたりの電圧降下 I×R に √3 を掛けた値が、送り側と受け側の線間電圧の差(Vs-Vr)になります。三相の各線の電圧降下は120°ずれた波なので、線間ではそれぞれの差が√3倍で現れるためです。
図の数値を式に入れると、√3=1.73、I=10A、R=0.15Ω ですから、1.73×10×0.15=2.595 で、約2.6V です。
同じ電線で単相2線式なら往きと帰りの2線分の 2×I×R、三相3線式なら √3×I×R を使います。三相3線式は √3 を掛ける、と覚えます。電圧降下は、電線が長いほど、細いほど(抵抗が大きいほど)、流れる電流が大きいほど大きくなり、負荷に届く電圧が下がって機器が正常に動かなくなるおそれがあるため、配線の設計で確かめます。
ほかの選択肢の解説
- イ1.5:1.5Vは、10A×0.15Ωで求まる1本の電線だけの電圧降下です。三相の線間電圧の差を問う設問なので、√3を掛ける手順を省いたことになり、数値が小さくなっています。
- ハ3.0:3.0Vは、2×10×0.15 で求まる値で、往きと帰りの2線を使う単相2線式の電圧降下の式に当てはめたものです。三相3線式では掛ける係数は2ではなく√3です。
- ニ4.5:4.5Vは、3×10×0.15 で、3本の電線の電圧降下をそのまま足した値です。三相では各線の電圧降下が120°ずれるので単純に足せず、足し合わせると√3倍で済みます。
出典:2019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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