第三種電気主任技術者・2012年度・法規

2012年度法規問11(b)

問題文

公称電圧 6600 $[ \text{V} ]$ 、周波数 50 $[ \text{Hz} ]$ の三相3線式配電線路から受電する需要家の竣工時における自主検査で、高圧引込ケーブルの交流絶縁耐力試験を「電気設備技術基準の解釈」に基づき実施する場合、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、試験回路は図のとおりとし、この試験は3線一括で実施し、高圧引込ケーブル以外の電気工作物は接続されないものとし、各試験器の損失は無視する。
また、試験対象物である高圧引込ケーブル及び交流絶縁耐力試験に使用する試験器等の仕様は、次のとおりである。

○高圧引込ケーブルの仕様
ケーブルの種類: 6 600V CVT
公称断面積: $38 [\text{mm}^{2}]$
ケーブルのこう長: 150 [m]
1線の対地静電容量: 0.22 [ $\mu\text{F/km}$ ]

○試験で使用する機器の仕様
試験用変圧器: 入力0-130V, 出力0-13kV, 巻数比1/100, 30分定格400mA
高圧補償リアクトル: 許容13kV, 13kV 50Hz時300mA

この絶縁耐力試験で必要な電源容量として、単相交流発電機に求められる最小の容量 $[ \text{kV}\cdot\text{A} ]$ に最も近い数値を次の1～5のうちから一つ選べ。

出典：第三種電気主任技術者 2012年度法規問11(b)

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正答：(1)

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正解は(1)。試験電圧 10350 V におけるリアクトル電流 $I_L$ を求めます。リアクトルは誘導性で電流は電圧に比例します。 $I_L = 300 [\text{mA}] \times \dfrac{10350}{13000} \approx 238.8$ mA 変圧器からの供給電流（合成電流） $I$ は、容量性電流と誘導性電流の差です。

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試験電圧 10350 V におけるリアクトル電流 $I_L$ を求めます。
リアクトルは誘導性で電流は電圧に比例します。
$I_L = 300 [\text{mA}] \times \dfrac{10350}{13000} \approx 238.8$ mA
変圧器からの供給電流（合成電流） $I$ は、容量性電流と誘導性電流の差です。
$I = |I_C - I_L| = |322 - 239| = 83$ mA
必要な電源容量 $P$ は、試験電圧 $\times$ 供給電流で求められます（変圧器の損失等は無視）。
$P = 10.35 [\text{kV}] \times 0.083 [\text{A}] \approx 0.86 [\text{kV}\cdot\text{A}]$
最も近い標準的な容量、あるいは数値として近いものは 1.0 kV $\cdot$ A。

交流絶縁耐力試験は、電気設備技術基準の解釈に基づいて、最大使用電圧から試験電圧を決める手順が先です。その後、ケーブルの対地静電容量から充電電流を求め、試験用変圧器や補償リアクトルの容量要件を満たすかを確認します。

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