第三種電気主任技術者の過去問 令和元年度（2019年） 機械 問51

返還負荷法において、鉄損として定格電圧を供給したいので変圧器を並列に接続する。

銅損として定格電流を供給したいので変圧器を直列に接続する。

このように接続しているのは2なので、正解は2です。

正しい結線は2番です。

ポイントは
・一次側が並列で、極性は一致
・二次側は直列で、極性が逆

という点です。

なぜこの回路で、温度上昇試験ができるか解説します。


１、外聞電源Ｔ３がない時の二次電流を考えます。

同じ仕様の変圧器で、極性が逆、直列に接続、という条件ですので、Ｔ３の外部電源がなければ、二次電流は0[A]になります。
従って、一次側の電源で供給している電力は、Ｔ１、Ｔ２の鉄損のみということになります。


２、上記１の状態で、外部電源Ｔ３を接続し、定格二次電流を供給した状態を考えます。

この時、Ｔ１、Ｔ２で発生する損失は、定格負荷時の銅損と一致します。

さらにこの時、外部電源Ｔ３が供給している電力は、
　・定格電流×インピーダンス電圧[W]　×２台分

に過ぎず、実負荷を供給する場合と比べて、大幅に電源容量を抑えることが出来ます。



従って、大容量変圧器の温度上昇試験は、２番のような結線をすることで、大容量な実負荷を用意しなくても、小さな容量の電源で実施することが可能となります。