B問題
下期
電験三種 法規 2023年度 下期 問11(a)
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図は,線間電圧V[V],周波数f [Hz]の中性点非接地方式の三相3線式高圧配電線路及びある需要設備の高圧地絡保護システムを簡易に示した単線図である。高圧配電線路一相の全対地静電容量をC1[F],需要設備一相の全対地静電容量をC2[F]とするとき,次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし,図示されていない負荷,線路定数及び配電用変電所の制限抵抗は無視するものとする。 (a) 図の配電線路において,遮断器が「入」の状態で地絡事故点に一線完全地絡事故が発生し地絡電流Ig[A]が流れた。このときIgの大きさを表す式として,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。ただし,間欠アークによる影響等は無視するものとし,この地絡事故によって遮断器は遮断しないものとする。
正解と解説
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正解 4
図のように中性点非接地方式の三相3線式配電線路では、地絡電流は健全2相の対地静電容量を通って大地へ流れ、その大きさは相電圧V/√3に対して1相当たりの対地静電容量が3相分作用する形となる。事故点から見ると高圧配電線路側のC₁と需要設備側のC₂は並列に接続されているため、両者は和C₁+C₂として効く。したがってI_g=3×(V/√3)×2πf(C₁+C₂)=2√3πfV(C₁+C₂)となり、この式を示す(4)が正しい。二乗和の平方根や積の平方根の形になっている選択肢は、並列合成の扱いを誤ったものである。