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第三種電気主任技術者の過去問 平成28年度(2016年) 法規 問79

問題

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図は、線間電圧V[V]、周波数f[Hz]の中性点非接地方式の三相3線式高圧配電線路及びある需要設備の高圧地絡保護システムを簡易に示した単線図である。高圧配電線路一相の全対地静電容量をC1[F]、需要設備ー相の全対地静電容量をC2[F]とするとき、次の問に答えよ。
ただし、図示されていない負荷、線路定数及び配電用変電所の制限抵抗は無視するものとする。

図の配電線路において、遮断器が「入」の状態で地絡事故点に一線完全地絡事故が発生し地絡電流Ig[A]が流れた。このときIgの大きさを表す式として正しいものは次のうちどれか。
ただし、間欠アークによる影響等は無視するものとし、この地絡事故によって遮断器は遮断しないものとする。
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( 第三種 電気主任技術者試験 平成28年度(2016年) 法規 問79 )
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この過去問の解説 (2件)

5

正解:【4】

この問題は、中性点非接地方式に関するものです。国内において 6.6 kV の配電系統に使われています。

この問題の回路図は、三相3線式高圧配電線路の単線のみが表示されています。

線間電圧Vの場合、対地電圧Eは次のようになります。

 E = V / √3

なお、対地静電容量がそれぞれの線に接続されていますので、地絡事故が起きた場合、並列接続になります。

地絡事故が起きた場合、流れる地絡電流 Ig は次のように計算できます。

 Ig = E / Z

遮断器が閉まっているため、ZはC1とC2の並列から構成され、各線分を考慮しますと次のようになります。

 Z = 1 / { 2πf*(3*C1+3*C2)}

これにより、Igは次のように計算できます。

 Ig = V / √3 / [ 1 / { 2πf*(3*C1+3*C2)} ]

   = V / √3*2πf*3*(C1+C2)

   = V*√3*2πf*(C1+C2)

   = 2√3Vπf(C1+C2)

以上により、選択肢の【4】が正解となります。

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1
問題の回路図ですが、これは中性点非接地方式の3相3線式系統で地絡事故発生時の等価回路といえます。

中性点非接地方式の3相3線式である事を考慮し、地絡電流Igを求めます。

Ig=V/√3Xc

Xc=1/ω×3(C1+C2)

ω=2πf

Ig=V/√3×2πf×3(C1+C2)

Ig=2√3Vπf(C1+C2)

以上により、正解は【4】となります。

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