電験三種 令和7年度(2025) 上期 法規 問12(b) 過去問解説
三相3線式配電線路から6 600 Vで受電している三相負荷設備がある。この負荷設備から配電系統へ流出する第5調波電流を算出するにあたり，次の(a)及び(b)に答えよ。
ただし，負荷設備は定格容量500 kV・Aで，力率改善用として6 %直列リアクトル付きコンデンサ設備が設置されており，この負荷設備から発生する第5調波電流は，負荷設備の定格電流に対し15 %とする。
また，受電点よりみた配電線路側の第 $n$ 調波に対するインピーダンスは10 MV・A基準で $\mathrm{j}6 \times n$ [%]，コンデンサ設備のインピーダンスは10 MV・A基準で $\mathrm{j}50 \times \left(6 \times n - \dfrac{100}{n}\right)$ [%]で表され，発生高調波は定電流源と見なせるものとし，次のような等価回路で表すことができる。
(b) 受電点から配電系統に流出する第5調波電流[A]の値として，最も近いのは次のうちどれか。
- (1) 1.2
- (2) 6.2
- (3) 10.8
- (4) 30.9
- (5) 41.2
答えと解説を見る
正解は(2)
使う公式
電流の分かれ方（並列） $I_{\mathrm{s}} = I \times \dfrac{Z_{\mathrm{c}}}{Z_{\mathrm{s}} + Z_{\mathrm{c}}}$（$Z_{\mathrm{s}}$：配電線側、$Z_{\mathrm{c}}$：コンデンサ側のインピーダンス）
第n調波のインピーダンス 配電線側 $6n$ [%] コンデンサ側 $50\left(6n - \dfrac{100}{n}\right)$ [%]
解説
【考え方】高調波の電流は、配電系統とコンデンサ設備の2つに分かれます。インピーダンスが小さいほうに多く流れます。
■1 第5調波のインピーダンス
n = 5 を入れます。
配電線側 $6 \times 5 = 30\,\%$
コンデンサ側 $50 \times \left(6 \times 5 - \dfrac{100}{5}\right) = 50 \times (30 - 20) = 500\,\%$
■2 配電系統へ流れる電流
(a) の第5調波電流 6.56 A を、インピーダンスの逆の比で分けます。
配電線側に流れる割合は「相手（コンデンサ側）のインピーダンス ÷ 合計」です。
$6.56 \times \dfrac{500}{30 + 500} \fallingdotseq 6.2\,\mathrm{A}$
答えは(2)ピヨ。
(a) の第5調波電流 6.56 A を、インピーダンスの逆の比で分けます。
配電線側に流れる割合は「相手（コンデンサ側）のインピーダンス ÷ 合計」です。
$6.56 \times \dfrac{500}{30 + 500} \fallingdotseq 6.2\,\mathrm{A}$
答えは(2)ピヨ。
出典：令和7年度（2025） 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）法規 問12(b)