第二種電気工事士の過去問
令和4年度下期 午前
一般問題 問6
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問題
第二種 電気工事士試験 令和4年度下期 午前 一般問題 問6 （訂正依頼・報告はこちら）
図のような単相2線式電線路において、線路の長さは50m、負荷電流は25Aで、抵抗負荷が接続されている。線路の電圧降下（VS — Vr）を4V以内にするための電線の最小太さ（断面積）［mm2］は。
ただし、電線の抵抗は表のとおりとする。
ただし、電線の抵抗は表のとおりとする。
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この過去問の解説 （3件）
01
送電端電圧ＶＳと受電端電圧Ｖｒの電圧降下の値となるが
上線、下線があることの注意しましょう。
誤りです。
誤りです。
２５Aで４V以内の電圧降下なので、その抵抗Rは、
R＝４/２５＝0.16Ω
上下線で100ｍなので、１ｋｍでは、1.6Ω以下であれば電圧降下が４Ｖ以内となります。
誤りです。
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02
単相2線式の、線抵抗による電圧降下の問題です。
1線当たりの電圧降下 ΔV とすると、負荷に行くまでの電圧降下と、負荷から戻る電圧降下を加えた値となるため、トータルの電圧降下は、ΔV×2となります。ΔV を計算します。このとき、線抵抗を r [Ω/km]とします。
ΔV＝25 [A] × r [Ω/km]×(50 [m]／1000)[km]
トータルの電圧降下を４ [V]ととすると、
４ [V]＝ΔV×2＝25 [A] × r [Ω/km]×(50 [m]／1000)[km] × 2
となります。計算式から r を求めると、
r [Ω/km]＝４ [V]／(25 [A] × (50 [m]／1000)[km] × 2)＝1.6 [Ω/km]
となります。
表から、r ＝1.6 [Ω/km] より小さな導体抵抗は、1.3 [Ω/km]か0.82 [Ω/km]です。
r ＝1.3 [Ω/km]のときの電線の太さは、14 [mm2] です。
r ＝0.82 [Ω/km]のときの電線の太さは、22 [mm2] です。
求めるのは、電線の最小太さですから、14 [mm2]の電線が最適です。
×
×
○
×
＜補足＞
14 [mm2]の電線を使った時の電圧降下は、3.25 [V]です。
一方、22 [mm2]の電線を使った時の電圧降下は、2.05 [V]です。
電圧降下は、電力損失と比例しますから、当然、14 [mm2]の電線の電力損失の方が大きくなります。電力損失の小さい方を取るか、電線サイズが小さくて工事費が安くなる方を取るかは、2つの方式で、コスト差を比較しないといけないでしょう。ただし、2種工事士試験で出ることはないでしょう。
ですが、電圧降下の問題と同様に、電力損失の問題は出ますので、求め方も一緒に覚えておいた方が良いでしょう。
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03
単相二線式の電圧降下の式を用いて考えます。
図の電圧降下について
電圧降下（VS — Vr）＝電線の抵抗r×電流I×電線2本＝2rl
4＝r×25×2
r＝0.08
となります。
この時の電線の抵抗rは「50m」の時の電線の抵抗で、求められている電線の抵抗は1kmあたりのものなので
1㎞あたりの電線の抵抗r＝0.08×20＝0.16Ωとわかります。
この0.16Ωより電線の抵抗が小さければそれだけ電圧降下も小さくなります。
このことから、0.16Ωより銅線抵抗が小さく、その中で一番細い電線は14mm2のものとわかります。
誤りです。
誤りです。
正解です。
誤りです。
50mから1kmに電線の長さ、電線の抵抗を換算する事や
電圧降下の式の関係性をとらえる事が大事になってくる問題化と思われます。
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