電験三種 令和6年度(2024) 下期 法規 問13(a) 過去問解説
受電電圧6 kV，契約電力500 kWの自家用電気工作物の受電設備がある。「電気設備の技術基準の解釈」に基づき，周波数50 Hzの交流電源を使用して受電設備の高圧電路の絶縁耐力試験を行うとき，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし，高圧電路の最大使用電圧は6 900 Vとし，3線一括した高圧電路と大地との間の静電容量は0.2 μFとする。
(a) 絶縁耐力試験における対地充電電流[A]の値として，最も近いのは次のうちどれか。
- (1) 0.32
- (2) 0.43
- (3) 0.54
- (4) 0.65
- (5) 0.71
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正解は(4)
使う公式
試験電圧（最大使用電圧7 000 V以下） $V_T = 1.5 V_m$（V_m：最大使用電圧[V]）
充電電流 $I = 2\pi f C V$（f：周波数[Hz]、C：静電容量[F]、V：電圧[V]）
解説
【考え方】試験電圧を求め、電路と大地の間をコンデンサと考えて、流れる電流（充電電流）を計算します。
■1 試験電圧を求める
高圧の電路の絶縁耐力試験では、最大使用電圧の1.5倍の電圧を10分間かけます。
$V = 6900 \times 1.5 = 10350\,\mathrm{V}$
■2 数字を整理する
周波数 f＝50 Hz
静電容量 C＝0.2 μF＝$0.2 \times 10^{-6}\,\mathrm{F}$（μ は100万分の1）
■3 充電電流を求める
$I = 2 \times 3.14 \times 50 \times 0.2 \times 10^{-6} \times 10350$
$2 \times 3.14 \times 50 = 314$
$314 \times 0.2 \times 10^{-6} = 6.28 \times 10^{-5}$
$I = 6.28 \times 10^{-5} \times 10350 \fallingdotseq 0.65\,\mathrm{A}$
答えは(4)ピヨ。
出典：令和6年度（2024） 下期 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）法規 問13(a)