第三種電気主任技術者・2022年度下期・電力

2022年度下期電力問17(b)

問題文

図のように配電用変圧器二次側の単相3線式低圧配電線路に負荷A及び負荷Bが接続されている場合について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、変圧器は、励磁電流,内部電圧降下及び内部損失などを無視できる理想変圧器で、一次電圧は6600V, 二次電圧は110/220Vで一定であるものとする。また、低圧配電線路及び中性線の電線1線当たりの抵抗は0.06 $\Omega$ , 負荷A及び負荷Bは純抵抗負荷とし、これら以外のインピーダンスは考慮しないものとする。

低圧配電線路の中性線が点Fで断線した場合に負荷Aにかかる電圧の値[V]として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

出典：第三種電気主任技術者 2022年度下期電力問17(b)

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正答：(4)

要点

正解は(4)。中性線断線前の負荷抵抗を、各負荷端電圧と電流から求めます。断線後は2負荷が直列になるため、200Vを抵抗比で分圧する点が決め手です。

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断線前の負荷端電圧は（中性線電流の向きに注意して）
$V_{\mathrm{a}}=110-RI_{\mathrm{a}}+RI_{\mathrm{n}}=106.4\ \mathrm{V},\quad V_{\mathrm{b}}=110-RI_{\mathrm{b}}-RI_{\mathrm{n}}=95.6\ \mathrm{V}$
純抵抗負荷より
$R_{\mathrm{a}}=\dfrac{V_{\mathrm{a}}}{I_{\mathrm{a}}}\approx 0.887\ \Omega,\quad R_{\mathrm{b}}=\dfrac{V_{\mathrm{b}}}{I_{\mathrm{b}}}\approx 0.531\ \Omega$
中性線が点Fで断線すると、 $R$ （往復の線路抵抗）と $R_{\mathrm{a}},R_{\mathrm{b}}$ が直列となり、分圧で
$V_{\mathrm{a}}'=\dfrac{R_{\mathrm{a}}}{R+R_{\mathrm{a}}+R_{\mathrm{b}}+R}\times 220 \approx 127\ \mathrm{V}$

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2022年度 下期 電力 問17(b)

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