第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和6年度（2024年）上期
問33 (電力 問11)

問題文の通りです。

電線の総重量を求めるにあたり、

・線路電流

・線路抵抗、

・単相2線式と三相3線式の電線の断面積の関係

についても考える必要があります。

◆線路電流

単相2線式：P＝VI₂cosθより、I₂＝P/Vcosθ

三相3線式：P＝√3VI₃cosθより、I₃＝P/√3Vcosθ＝I₂/√3

◆線路抵抗

単相2線式：P_L＝2r₂I₂²より、r₂＝P_L/2I₂²

三相3線式：P_L＝3r₃I₃²より、r₃＝P_L/3I₃²＝P_L/3(I₂/√3)²＝P_L/I₂²＝2r₂

◆単相2線式と三相3線式の電線の断面積の関係

電線の抵抗と断面積・長さの関係は、R＝ρ(ｌ/S)で求められます。

問題文では単相2線式と三相3線式は同じ材質で同じ長さとされているので、以下の式が成り立ちます。

S₂/S₃＝r₃/r₂

S₂/S₃＝2r₂/r₂

S₂/S₃＝2

S₂＝2S₃

単相2線式の電線の断面積は、三相3線式の2倍になることが分かりました。

◆単相2線式と三相3線式の電線の総重量の関係

電線の総重量は、断面積✕長さで求められます。

したがって、以下の関係式が成り立ちます。

W₂/W₃＝2S₂ｌ/3S₃ｌ

＝2✕2S₃ｌ/3S₃ｌ

＝4/3

以上のことから、単相2線式の方が三相3線式より総重量が重くなることが分かりました。

問題文の通りです。

問題文の通りです。

問題文の通りです。

正しい記述です。

電源側をY結線とし、中性線を施設して三相4線式とすると、線間電圧と相電圧の両方を利用できます。Y結線の場合、線間電圧は相電圧の√3倍です。

誤りのある記述です。

この場合に必要な電線の総重量は、三相3線式の方が単相2線式よりも小さくなります。

正しい記述です。

交流三相方式では、回転磁界が容易に得られるため、動力源として三相誘導電動機の活用に便利です。

正しい記述です。

これによって、機械への振動や騒音を低減できます。

正しい記述です。

三相発電機は単相発電機よりも小型で軽量であり、出力密度が高くなっています。