第三種電気主任技術者・2021年度・法規

2021年度 法規 問12(b)

「電気設備技術基準の解釈」に基づいて、使用電圧6600V,周波数50Hzの電路に使用する高圧ケーブルの絶縁耐力試験を実施する。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

高圧ケーブルの絶縁耐力試験を、図のような試験回路で行う。ただし、高圧ケーブルは3線一括で試験電圧を印加するものとし、各試験機器の損失は無視する。また、被試験体の高圧ケーブルと試験用変圧器の仕様は次のとおりとする。
【高圧ケーブルの仕様】

  • ケーブルの種類: 6600V トリプレックス形架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル(CVT)
  • 公称断面積: 100 mm2 100~\mathrm{mm^{2}} 、ケーブルのこう長: 220 m
  • 1線の対地静電容量: 0.45 μF/km 0.45~\mathrm{\mu F/km}
    【試験用変圧器の仕様】
  • 定格入力電圧: AC 0-120V, 定格出力電圧: AC 0-12000 V
  • 入力電源周波数: 50 Hz

この絶縁耐力試験に必要な皮相電力の値 [kVA] として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

2021年度 法規 問12(b)の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2021年度 法規 問12(b)

回答を選ぶ

選択すると結果を表示

見直しを保存するには、設定で端末内の記録をONにしてください。

次の問題へ →
正答・解説を確認する

正答:(4)

要点

正解は(4)。交流試験では3線分の対地静電容量を合算し、I_c=2πfCV で充電電流を求めます。試験変圧器の容量はこの充電電流と試験電圧から見積もります。

詳細解説を読む

正解は(4)です。
図の回路は交流試験回路です(試験用電源AC100V、変圧器等)。
同じく絶縁耐力試験の規定に基づき、試験設備側ではケーブルの対地静電容量による充電電流を見積もります。
試験電圧(交流)は V=10350 V V = 10350~\mathrm{V} です。
ケーブルの対地静電容量 C C は3線一括印加(並列)なので、
Ctotal=3×(0.45 μF/km×0.22 km)=3×0.099=0.297 μF C_{total} = 3 \times (0.45~\mathrm{\mu F/km} \times 0.22~\mathrm{km}) = 3 \times 0.099 = 0.297~\mathrm{\mu F}
充電電流 Ic I_c は
Ic=2πfCtotalV I_c = 2 \pi f C_{total} V
Ic=2π⋅50⋅(0.297×10−6)⋅10350 I_c = 2 \pi \cdot 50 \cdot (0.297 \times 10^{-6}) \cdot 10350
Ic≈314.16⋅0.297×10−6⋅10350≈0.966 A I_c \approx 314.16 \cdot 0.297 \times 10^{-6} \cdot 10350 \approx 0.966~\mathrm{A}
必要な皮相電力 S S は
S=V⋅Ic=10350⋅0.966≈10000 VA=10 kVA S = V \cdot I_c = 10350 \cdot 0.966 \approx 10000~\mathrm{VA} = 10~\mathrm{kVA}
よって、最も近い 10 (4) が正解です。
以上より、選択肢(4)が正解です。

関連問題

考え方を確認する補足解説