第一種電気工事士 過去問
令和5年度（2023年） 午前
問18 (一般問題 問18)

多導体方式を採用することで、電線表面の電位の傾き（電場強度）は下がり、コロナ放電が発生しにくくなるため、誤りです。

多導体方式では、単導体と比べて 電流容量が増加し、送電容量も向上 します。これは、インダクタンスの低減と静電容量の増加による影響です。この記述は正しいです。
この選択肢は不正解です。

多導体方式の利点の一つは、電線表面の電位傾度を低減し、コロナ放電の発生を抑制 することです。この選択肢の「コロナ放電が発生しやすい」という記述は誤りです。
この選択肢は正解です。

多導体方式では、相互誘導の影響によって インダクタンスが減少 します。これにより、電力損失が低減し、送電効率が向上します。この記述は正しいです。
この選択肢は不正解です。

多導体方式を採用すると、導体間の静電容量が増加します。これは、導体間の距離が近くなり、電荷がより蓄えやすくなるためです。この記述は正しいです。
この選択肢は不正解です。

この記述は正しいです。

他の設問にありますが、多導体方式では、電線の単位長さあたりのインダクタンスが減少します。このため、電流の大きさが同じならば、電線による電圧降下が減少します。同じ電圧降下を許容するならば、相対的に多くの電流が流せることになるでしょう。また、電流が導体の中心よりも表面近くを流れる表皮効果が強ければ、表面積の大きい多導体方式のほうが、多くの電流を流せると考えられます。

この記述は誤りです。電線表面の電位の傾きが下がることは正しいですが、コロナ放電が発生しやすいというのは誤りです。電位の傾きが下がるということは、一定距離間の電位差（電圧）が下がるということなので、空気中の電流の流れ（放電）は起きにくくなります。
 

一般に、導体の表面積が増えると、導体表面の電界は小さくなる傾向にあります。なぜなら、単導体方式でも多導体方式でも、導体の電圧が同じならば導体に出入りする全電束は変わらないので、導体の表面が広くなると、その分だけ、単位面積あたりの電束（電束密度という）は小さくなるからです。電界（電位の傾き）は電束密度に比例するので、表面積が増えると、電界もやはり小さくなります。実際には、導体表面の電界は同じ大きさではなく、強いところと弱いところがあり、単導体方式と多導体方式ではその偏り方も異なります。また、放電で問題となるのは電界の強いところです。しかし、電界の偏りに違いがあったとしても、表面積が大きい方が、最大の電界も小さくなるであろうことは想像できます。

この記述は正しいです。

電線の単位長さあたりのインダクタンスは、導体の半径が小さくなれば、大きくなります。したがって、多導体方式の1本の電線のインダクタンスは単導体方式の電線のインダクタンスより大きいです。また、導体を複数にすれば、互いに他の導体からの影響を相互インダクタンスという形で受けることになります。

しかし、一方で、多導体方式はとても大きな並列回路で電気を送っているのと同じことです。1つの電線のインダクタンスをLとし、これをもし2本並列につないだとすれば、その合成インダクタンスはL/2になります。ですから、Lが単導体方式の電線のインダクタンスより大きいにしても、その2倍よりも小さければ、合成インダクタンスの方が、もとの電線のインダクタンスよりも小さいことになります。実際、導体の半径が小さくなったことと他の導体が存在することによる (1本の電線の)インダクタンスの増加は、単導体の方式のインダクタンスの2倍を超えることはなく、多導体方式の合成インダクタンスは単導体方式のインダクタンスより小さくなります。

この記述は正しいです。

表面積が増えると、静電容量は大きくなる傾向にあります。これは、静電容量は、電荷のたまりやすさであり、導体と大地間の静電容量はこの間に一定の電圧をかけたときに、導体の表面に誘導される電荷の総和で定義されるからです。同じ電圧をかけても、表面積が広いと、電荷間の反発が緩和されるので、多くの電荷が誘導されます。実際に誘導される電荷は導体表面に同じ密度で生じるわけではなく、多いところと少ないところができますが、その総和は面積が広い方が大きくなるだろうことは想像できます。