第三種電気主任技術者の過去問 令和3年度（2021年） 法規 問78

問題文から諸条件を考慮し、試験電圧、ケーブル、大地の関係を回路図にすると図1のようになります。

大地を通して絶縁耐力試験の機器と繋がっているので、等価回路は図2のようになります。

ここからは、ほぼ基本的な交流回路の計算のみです。

◆ケーブル220[m]に含まれる静電容量Cを求めます。

　C ＝ 1線の対地静電容量[μF/km] × 長さ[km]

　　＝ 0.45 × 0.22

　　＝ 0.099 [μF]

◆交流回路においてコンデンサに流れる電流Iは

　I ＝ ωCV ＝ 2πfCV

で表すことができ、これが3線あるので、

変流器に流れる電流I_tは以下のように求めることができます。

　I_t ＝ 3 × 2πfCV_t

　　＝ 3 × 2π × 50 × 0.099 × 10⁻⁶ × 10350

　　≒ 0.9657 [A]

　　＝ 965.7 [mA]

　※交流試験電圧Vtは、＜前問＞の解説で求めたものを使用しています。

◆この絶縁耐力試験における皮相電力Ptを聞いているので、

皮相電力の公式より

　P_t ＝ V_tI_t

　　＝ 10350 × 0.9657

　　≒ 9995 [VA]

　　≒ 10 [kVA]

となります。