第二種電気工事士の過去問 平成30年度下期 一般問題 問27

単相3線式回路に関する問題です。

選択肢を1つずつ吟味していきましょう。

1.もし、a線が断線していたら、機器Aには電流が流れません。つまり、機器Aを流れる電流は0Aです。オームの法則より、電流が0Aならば電圧も0Aのはずです。これは機器Aに120Vの電圧がかかっていることに矛盾します。ゆえに1番は正しい選択肢ではありません。

2.もし、中性線が断線していたら、機器Aと機器Bにあわせて200Vの電圧がかかります。このとき、機器Aと機器Bにそれぞれどのくらいの電圧がかかるかは、機器Aと機器Bの抵抗値(またはインピーダンス)の比で決まります。このとき、機器Aに120Vの電圧がかかることはあり得ます。ゆえに2番は正しい選択肢です。

3.もし、b線が断線していたら、機器Aには100Vの電圧がかかります。これは機器Aに120Vの電圧がかかっていることに矛盾します。ゆえに3番は正しい選択肢ではありません。

4.もし、機器Aの内部で断線していたら、機器Aには電流が流れません。つまり、機器Aを流れる電流は0Aです。オームの法則より、電流が0Aならば電圧も0Aのはずです。これは機器Aに120Vの電圧がかかっていることに矛盾します。ゆえに4番は正しい選択肢ではありません。

以上より正解は2番です。

「2」が正答です。

中性線が断線した場合、機器のAとBに直列接続された状態で200Vの電圧がかかります。
それぞれの機器にかかる電圧は、負荷の抵抗値に比例するため、仮に機器Aの抵抗値が機器Bの抵抗値より大きい場合は100Vを超えた電圧がかかることが考えられます。

＜補足＞
・a線が断線した場合は、機器Aに電圧はかかりません。
・b線が断線した場合は、機器Aに100Vの電圧がかかります。
・機器Aの内部で断線している場合は、電流が流れず、電圧は値を示しません。

正解は２です。

この問題は出題科目「配電理論及び配線設計」からの出題です。

この問題では下記の知識を求められています。

＜必要知識＞

◯単相３線式回路を理解している。

単相３線式回路において、線間電圧は下記になります。

・a線と中性線の線間電圧は１００V。

・b線と中性線の線間電圧は１００V。

・a線とb線の線間電圧は２００V。

よって機器Aの両端の電圧が１２０Vの時、中線線は機能しておらず、機器Aと機器Bの直列接続の両端にa線とb線の線間電圧の２００Vが機器の抵抗値に比例して分圧されている状態になります。

それでは上記の必要知識を使って問題を解いていきます。

解答１のa 線が断線している場合、機器Aに電流は流れず、機器Aから１２０Vは測定されません。

解答２の中性線が断線している場合、機器Aと機器Bの直列接続の両端にa線とb線の線間電圧の２００Vが機器の抵抗値に比例して分圧されている状態になるため、中性線の断線が原因と言えます。

解答３のb 線が断線している場合、機器Aにはa線と中性線の線間電圧の１００Vが印加されるため、機器Aから１２０Vは測定されません。

解答４の機器Aの内部で断線している場合、機器Aに電流が流れず、機器Aから１２０Vは測定されません。

よって正解は２になります。