第三種電気主任技術者の過去問
令和4年度（2022年）上期
電力 問12
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問題
第三種 電気主任技術者試験 令和4年度（2022年）上期 電力 問12 （訂正依頼・報告はこちら）
次の文章は、配電線路に用いられる柱上変圧器に関する記述である。
柱上に設置される変圧器としては、容量（ ア ）のものが多く使用されている。
鉄心には、けい素鋼板が多く使用されているが、（ イ ）のために鉄心にアモルファス金属材料を用いた変圧器も使用されている。
また、変圧器保護のために、（ ウ ）を柱上変圧器に内蔵したものも使用されている。
三相3線式200Vに供給するときの結線には、Δ結線とV結線がある。V結線は単相変圧器2台によって構成できるため、Δ結線よりも変圧器の電柱への設置が簡素化できるが、同一容量の単相変圧器2台を使用して三相平衡負荷に供給している場合、同一容量の単相変圧器3台を使用したΔ結線と比較して、出力は（ エ ）倍となる。
上記の記述中の空白箇所（ア）～（エ）に当てはまる組合せとして、正しいものを次の（1）～（5）のうちから一つ選べ。
柱上に設置される変圧器としては、容量（ ア ）のものが多く使用されている。
鉄心には、けい素鋼板が多く使用されているが、（ イ ）のために鉄心にアモルファス金属材料を用いた変圧器も使用されている。
また、変圧器保護のために、（ ウ ）を柱上変圧器に内蔵したものも使用されている。
三相3線式200Vに供給するときの結線には、Δ結線とV結線がある。V結線は単相変圧器2台によって構成できるため、Δ結線よりも変圧器の電柱への設置が簡素化できるが、同一容量の単相変圧器2台を使用して三相平衡負荷に供給している場合、同一容量の単相変圧器3台を使用したΔ結線と比較して、出力は（ エ ）倍となる。
上記の記述中の空白箇所（ア）～（エ）に当てはまる組合せとして、正しいものを次の（1）～（5）のうちから一つ選べ。
- ア：10～100kV･A イ：小型化 ウ：漏電遮断器 エ：1／√3
- ア：10～30MV･A イ：低損失化 ウ：漏電遮断器 エ：√3／2
- ア：10～30MV･A イ：低損失化 ウ：避雷器 エ：√3／2
- ア：10～100kV･A イ：低損失化 ウ：避雷器 エ：1／√3
- ア：10～100kV･A イ：小型化 ウ：避雷器 エ：√3／2
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この過去問の解説 （3件）
01
柱上変圧器の容量としては、10〜100kVAのものが多いです。
けい素鋼板を利用した鉄心の変圧器のほかにも、低損失化を可能としたアモルファス変圧器も存在します（抑えられる損失は鉄損）。
変圧器や開閉器には、避雷器を内蔵したものも使用されています。
それにより、避雷器が汚損される心配もなく、全体的にコンパクトな形状をしています。
200Vの三相負荷に対して、2台の変圧器を結線する方法をV結線といいます。
V結線における出力は3VI[W]、Δ結線における出力は3VI[W]であることから、
V結線時の出力は、Δ結線時の1/√3倍であることが分かります。
したがって、「ア：10～100kV･A イ：低損失化 ウ：避雷器 エ：1／√3」が正解です。
こちらが正しいです。
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02
電力 R4上 問12
柱上変圧器の容量としては、10〜100kVAのものが多いです。
鉄心には、けい素鋼板が多く使用されている理由は低損失化のためです。
変圧器保護のために、内臓されているものは避雷器です。
V結線の出力はΔ結線の1／√3です。
こちらが正答です。
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03
配電線路に用いられる柱上変圧器に関する穴埋め問題です。
・(ア) 10～100kV･A
30MV･Aで6600Vの場合の電流を考えると一目瞭然です。
・(イ) 低損失化
アモルファス変圧器を採用することで、低損失化を図ることができます。
・(ウ) 避雷器
柱上変圧器の最大のリスク要因となるのは落雷です。
雷から変圧器保護のために設置されるものは、避雷器となります。
・(エ) 1／√3
下図より、V結線とΔ結線の送電電力は、
V結線の送電電力：PV ＝ √3 × V × I
Δ結線の送電電力：PΔ ＝ √3 × V × √3I
となります。
これをΔ結線を基準に比較すると、
PV／PΔ ＝ (√3×V×I)／(√3×V×√3I)
＝ 1／√3
となります。
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