電験三種 平成21年度(2009) 機械 問8 過去問解説
高圧負荷の力率改善用として，その負荷が接続されている三相高圧母線回路に進相コンデンサが設置される。この進相コンデンサは，保護のためにリアクトルが（ア）に挿入されるが，その目的は，コンデンサの電圧波形の（イ）を軽減させ，かつ，進相コンデンサ投入時の突入電流を抑制するものである。したがって，進相コンデンサの定格設備容量は，コンデンサと（ア）リアクトルを組み合わせた設備の定格電圧及び定格周波数における無効電力を示す。この（ア）リアクトルの定格容量は，一般的には5次以上の高調波に対して，進相コンデンサ設備のインピーダンスを（ウ）にし，また，コンデンサの端子電圧の上昇を考慮して，コンデンサの定格容量の（エ）[%]としている。
上記の記述中の空白箇所（ア），（イ），（ウ）及び（エ）に当てはまる語句又は数値として，正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。
- (1) （ア）直列，（イ）ひずみ，（ウ）容量性，（エ）3
- (2) （ア）並列，（イ）波高率，（ウ）誘導性，（エ）6
- (3) （ア）直列，（イ）波高率，（ウ）容量性，（エ）3
- (4) （ア）並列，（イ）ひずみ，（ウ）容量性，（エ）6
- (5) （ア）直列，（イ）ひずみ，（ウ）誘導性，（エ）6
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正解は(5)
解説
【考え方】直列リアクトルは、進相コンデンサと直列に入れ、高調波を減らし、入れた瞬間の大きな電流（突入電流）をおさえます。容量はふつうコンデンサの 6 %です。
■1 (ア) つなぎ方
リアクトルは、コンデンサと直列に入れます。→ (ア) 直列
■2 (イ) 目的
目的は、電圧の波形のひずみ（高調波）を減らすことと、突入電流をおさえることです。→ (イ) ひずみ
■3 (ウ) 高調波に対する性質
5次以上の高調波に対して、設備全体を誘導性（コイルのような性質）にします。→ (ウ) 誘導性
こうすると高調波が大きくなりません。
■4 (エ) 容量
リアクトルのリアクタンスは周波数に比例し、コンデンサは反比例します。5次では、リアクトルは5倍、コンデンサは $\dfrac{1}{5}$ になります。
コンデンサに対するリアクトルの割合が $5 \times 5 = 25$ 倍になるので、25倍して 100 % をこえる、つまり 4 % より大きければ誘導性になります。
5次で誘導性にするには4 %より大きくする必要があり、ふつうはコンデンサ容量の 6 %にします。→ (エ) 6
答えは(5)ピヨ。
出典：平成21年度（2009） 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）機械 問8