電験三種 平成28年度(2016) 電力 問17(b) 過去問解説

問17(b) 《配電(バランサによる損失の変化)》
図のような,線路抵抗をもった100/200V単相3線式配電線路に,力率が100%で電流がそれぞれ30A及び20Aの二つの負荷が接続されている。この配電線路にバランサを接続した場合について,次の(a)及び(b)の問に答えよ。 ただし,バランサの接続前後で負荷電流は変化しないものとし,線路抵抗以外のインピーダンスは無視するものとする。 (b) バランサ接続前後の線路損失の変化量の値[W]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
問17(b)の図
  1. (1) 20
  2. (2) 65
  3. (3) 80
  4. (4) 125
  5. (5) 145
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正解は(1)
使う公式
線路損失 $P = \sum I^2 R$(各線の「電流の2乗 × 抵抗」の合計[W])
解説
【考え方】接続前は、中性線にも $30 - 20 = 10\,\mathrm{A}$ が流れます。接続後は、外線が 25 A ずつ、中性線は 0 A です。外線は 0.1 Ω、中性線は 0.15 Ω です。 ■1 前と後の損失 解説の図 前(上の線 30 A、中性線 10 A、下の線 20 A) $30^2 \times 0.1 = 90\,\mathrm{W}$ $10^2 \times 0.15 = 15\,\mathrm{W}$ $20^2 \times 0.1 = 40\,\mathrm{W}$ 合計 $90 + 15 + 40 = 145\,\mathrm{W}$ 後(外側の2本に 25 A ずつ、中性線 0 A) $2 \times 25^2 \times 0.1 = 125\,\mathrm{W}$ ■2 変化量 $145 - 125 = 20\,\mathrm{W}$ 答えは(1)ピヨ。
出典:平成28年度(2016) 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)電力 問17(b)