第三種電気主任技術者・2025年度 上期・理論

2025年度 上期 理論 問15(a)

図のように、相電圧 200V の対称三相交流電源に、複素インピーダンス Z˙=53+j5\dot{Z}=5\sqrt{3}+j5 [Ω][\Omega] の負荷がY結線された平衡三相負荷を接続した回路がある。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

線電流 I1I_1 の値 [A][\text{A}] として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

2025年度 上期 理論 問15(a)の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2025年度 上期 理論 問15(a)

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正答:(2)

要点

正解は(2)。Y結線負荷なので相電圧は 200/3200/\sqrt{3} V、相電流と線電流は等しいと見て解く問題です。負荷インピーダンスは 10∠30∘Ω10\angle30^\circ\Omega だから、線電流は 11.55∠−π/311.55\angle-\pi/3 A になります。

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この問題では、線間電圧と相電圧、相電流と線電流の対応を崩さずにたどることがポイントです。Y結線負荷では相電流と線電流が等しいので、まず負荷側の相量を確定すると整理しやすくなります。相電圧を先に 200/3200/\sqrt{3} V へ直してからインピーダンスで割ると、位相も大きさも一貫して追えます。

電源はΔ結線、負荷はY結線。電源電圧(線間電圧) V=200VV = 200\text{V}。
負荷の相電圧は 200/3V200/\sqrt{3} \text{V}。
インピーダンス Z=10∠30∘Z = 10\angle 30^\circ。

線電流の大きさは (200/3)/10≈11.55A(200/\sqrt{3}) / 10 \approx 11.55 \text{A}。
位相は、電圧(相電圧)より 30∘30^\circ 遅れる。相電圧は線間電圧より 30∘30^\circ 遅れるため、合計 60∘60^\circ (π/3\pi/3) 遅れる。
よって、(2) 11.55∠−π311.55\angle-\dfrac{\pi}{3}。

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