第三種電気主任技術者・2012年度・理論

2012年度 理論 問16(a)

図のように、相電圧 200 [V] 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] 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。

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

2012年度 理論 問16(a)の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2012年度 理論 問16(a)

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正答:(4)

要点

正解は(4)。電源はΔ結線であり、「相電圧200V」の記述はΔ電源の相電圧(=線間電圧)が200Vであることを示す。負荷はY結線であり、負荷一相あたりの電圧(相電圧)の大きさは 2003\dfrac{200}{\sqrt{3}} Vである。

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電源はΔ結線であり、「相電圧200V」の記述はΔ電源の相電圧(=線間電圧)が200Vであることを示す。
負荷はY結線であり、負荷一相あたりの電圧(相電圧)の大きさは 2003\dfrac{200}{\sqrt{3}} Vである。
負荷インピーダンス Z=53+j5=10(32+j12)=10∠π6Z = 5\sqrt{3} + j5 = 10(\dfrac{\sqrt{3}}{2} + j\dfrac{1}{2}) = 10\angle\dfrac{\pi}{6} [Ω]。
線電流 I1I_1 の大きさは ∣I˙1∣=200/310=203≈11.55|\dot{I}_1| = \dfrac{200/\sqrt{3}}{10} = \dfrac{20}{\sqrt{3}} \approx 11.55 [A]。
位相については、線間電圧(電源相電圧)を基準(角度0)とすると、Y負荷の相電圧は位相が π6\dfrac{\pi}{6} 遅れる。さらにインピーダンス角 π6\dfrac{\pi}{6} だけ電流が遅れるため、合計で π3\dfrac{\pi}{3} 遅れる。
よって、11.55∠−π311.55\angle-\dfrac{\pi}{3}。

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