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41 (電力 問17(a))

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問題

第三種 電気主任技術者試験 令和6年度(2024年)上期 問41(電力 問17(a)) (訂正依頼・報告はこちら)

図のような系統構成の三相3線式配電線路があり、開閉器Sは開いた状態にある。各配電線のB点、C点、D点には図のとおり負荷が接続されており、各点の負荷電流はB点40A,C点30A,D点60A一定とし、各負荷の力率は100%とする。
各区間のこう長はA−B間1.5km,B−S(開閉器)間1.0km,S(開閉器)−C間0.5km,C−D間1.5km,D−A間2.0kmである。
ただし、電線1線当たりの抵抗は0.2Ω/kmとし、リアクタンスは無視するものとして、次の問に答えよ。

電源A点から見たC点の電圧降下の値[V]として、最も近いものを次のうちから一つ選べ。ただし、電圧は線間電圧とする。
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この過去問の解説 (2件)

01

三相3線式ループ配電線路の電圧降下に関する問題です。

選択肢4. 77.9

◆A-D間、D-C間の電線の抵抗を求めます

RAD=2.0✕0.2=0.4[Ω]

RDC=1.5✕0.2=0.3[Ω]

 

◆A-D間、D-C間の電流を求めます

IDC=30[A] ※C点から流出している電流

IAD=60+30=90[A] ※C点とD点から流出している電流の合計

 

◆A-C間の電圧降下を求めます

この回路は三相3線式なので、電圧降下はv=√3IRで求めることができます。

A-C間の電圧降下は、A-D間、D-C間の電圧降下の和なので、vAC=vAD+vDCとなります。

 

これらの式に値を代入すると、

 

vAC=vAD+vDC

=(√3IADRAD)+(√3IDCRDC)

=(√3✕90✕0.4)+(√3✕30✕0.3)

≒77.94[V]

 

となります。

したがって、最も近い選択肢は77.9[V]となります。

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02

この問題は、与えられた情報からA点からC点までの電圧降下を求めるものです。

 

開閉器Sが開いているので、電流はA→D→Cの順に流れます。

AD間にはD点とC点の両方の負荷電流が流れるので、AD間の電流IADは、

 IAD=60 + 30=90[A]

であり、DC間の電流IDCは、

 IDC=30[A]

 

AD間の抵抗RADおよびDC間の抵抗RDCは、 

 RAD=0.2 x 2.0=0.4[Ω]

 RDC=0.2 x 1.5=0.3[Ω]

 

電圧降下eの近似式は、電流I、電線1線当たりの抵抗R、電線1線当たりのリアクタンスXを用いて

 e=√3I(Rcosθ + Xsinθ)

と表されるが、問題文より力率が100%(cosθ=1)で、リアクタンスは無視できるので、

 e=√3IR

よって、A点からC点までの電圧降下eは、

 e=eAD + eDC

    =√3 x 90 x 0.4 + √3 x 30 x 0.3

    =77.9[V]

まとめ

三相3線式配電線路の各区間における電流、抵抗から電圧降下を正しく計算できるようにしておきましょう。

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