第三種電気主任技術者・2021年度・理論

2021年度 理論 問15(a)

図のように、線間電圧 400 V の対称三相交流電源に抵抗 RR [Ω\Omega] と誘導性リアクタンス XX [Ω\Omega] からなる平衡三相負荷が接続されている。平衡三相負荷の全消費電力は 6 kW であり、これに線電流 I=10I=10 A が流れている。電源と負荷との間には、変流比 20:5 の変流器が a 相及び c 相に挿入され、これらの二次側が交流電流計を通して並列に接続されている。この回路について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

交流電流計Aの指示値 [A] 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 理論 問15(a)の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2021年度 理論 問15(a)

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正答:(2)

要点

正解は(2)。CT比20:5なので二次電流は2.5Aです。結線上、a相とc相の二次電流のベクトル和が残りの相電流に対応し、電流計の指示値も2.50Aになります。

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正解は(2)です。
交流電流計の指示値
a相とc相の変流器(CT)の二次側電流 I˙2a,I˙2c\dot{I}_{2a}, \dot{I}_{2c} の大きさは、一次電流が10A、変流比が20:5(つまり1/4)なので、10×520=2.510 \times \frac{5}{20} = 2.5 A である。
図の結線(k-k, l-lを接続し、その間に電流計を入れる、あるいはいわゆるV結線の共通線に電流計を入れるような配置)は、一般的に三相平衡回路において残りの一相(b相)の電流の大きさを測定するための接続である。
ベクトル的には I˙2a+I˙2c=−I˙2b\dot{I}_{2a} + \dot{I}_{2c} = -\dot{I}_{2b} となり、その大きさは各相の電流の大きさと等しい。
したがって、電流計の指示値は 2.50 A となる。
以上より、選択肢(2)が正解です。

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