電験三種 令和4年度(2022) 上期 電力 問12 過去問解説
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200 V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。
- (1) (ア) 10〜100 kV・A (イ) 小型化 (ウ) 漏電遮断器 (エ) $\dfrac{1}{\sqrt{3}}$
- (2) (ア) 10〜30 MV・A (イ) 低損失化 (ウ) 漏電遮断器 (エ) $\dfrac{\sqrt{3}}{2}$
- (3) (ア) 10〜30 MV・A (イ) 低損失化 (ウ) 避雷器 (エ) $\dfrac{\sqrt{3}}{2}$
- (4) (ア) 10〜100 kV・A (イ) 低損失化 (ウ) 避雷器 (エ) $\dfrac{1}{\sqrt{3}}$
- (5) (ア) 10〜100 kV・A (イ) 小型化 (ウ) 避雷器 (エ) $\dfrac{\sqrt{3}}{2}$
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正解は(4)
解説
【考え方】柱上変圧器は「電柱の上の小さな変圧器」です。V結線の出力の比も覚えておきます。
覚えるポイント：V結線の出力 $\sqrt{3}P$、Δ結線の出力 $3P$（P：変圧器1台の容量）
■1 (ア) 容量
電柱にのせるので、10〜100 kV·A くらいの小さなものです。→ (ア) 10〜100 kV·A
（10〜30 MV·A は変電所クラスの大きさです。）
■2 (イ) アモルファス鉄心
アモルファス金属は鉄損（鉄心で出る熱のむだ）が少なく、低損失化に役立ちます。→ (イ) 低損失化
■3 (ウ) 内蔵する保護装置
雷の高い電圧から変圧器を守るため、避雷器を内蔵したものがあります。→ (ウ) 避雷器
■4 (エ) V結線とΔ結線の出力の比
$\dfrac{\sqrt{3}P}{3P} = \dfrac{\sqrt{3}}{3} = \dfrac{1}{\sqrt{3}}$ 倍です。→ (エ) $\dfrac{1}{\sqrt{3}}$
（$\dfrac{\sqrt{3}}{2}$ は、V結線の「利用率」で、ここで聞いている比とはちがいます。）
答えは(4)ピヨ。
出典：令和4年度（2022） 上期 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12