電験三種 平成28年度(2016) 法規 問12(a) 過去問解説
「電気設備技術基準の解釈」に基づいて，使用電圧6600V，周波数50Hzの電路に接続する高圧ケーブルの交流絶縁耐力試験を実施する。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし，試験回路は図のとおりとする。高圧ケーブルは3線一括で試験電圧を印加するものとし，各試験機器の損失は無視する。また，被試験体の高圧ケーブルと試験用変圧器の仕様は次のとおりとする。
【高圧ケーブルの仕様】
ケーブルの種類：6600Vトリプレックス形架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル（CVT）
公称断面積：100mm²，ケーブルのこう長：87m
1線の対地静電容量：0.45μF/km
【試験用変圧器の仕様】
定格入力電圧：AC 0-120V，定格出力電圧：AC 0-12000V
入力電源周波数：50Hz
(a) この交流絶縁耐力試験に必要な皮相電力（以下，試験容量という。）の値[kV·A]として，最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) 1.4
- (2) 3.0
- (3) 4.0
- (4) 4.8
- (5) 7.0
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正解は(3)
使う公式
最大使用電圧 $6600 \times \dfrac{1.15}{1.1} = 6900\,\mathrm{V}$
試験電圧 最大使用電圧 × 1.5（7000 V 以下の電路）
充電電流 $I = 2\pi fCV$（f：周波数[Hz]、C：静電容量[F]、V：電圧[V]）
試験容量 $S = VI$
解説
【考え方】試験電圧を決め、ケーブルの静電容量に流れる充電電流を求めます。電圧と電流をかけたものが、試験容量です。
■1 試験電圧
最大使用電圧は $6600 \times \dfrac{1.15}{1.1} = 6900\,\mathrm{V}$
7 000 V 以下なので、1.5倍します。
$6900 \times 1.5 = 10350\,\mathrm{V}$
■2 ケーブルの静電容量
87 m は 0.087 km です。3線一括なので3本分です。
$C = 0.45 \times 0.087 \times 3 \fallingdotseq 0.117\,\mu\mathrm{F}$
■3 充電電流と試験容量
$I = 2\pi \times 50 \times 0.117 \times 10^{-6} \times 10350 \fallingdotseq 0.382\,\mathrm{A}$
$S = 10350 \times 0.382 \fallingdotseq 4.0\,\mathrm{kV{\cdot}A}$
答えは(3)ピヨ。
$I = 2\pi \times 50 \times 0.117 \times 10^{-6} \times 10350 \fallingdotseq 0.382\,\mathrm{A}$
$S = 10350 \times 0.382 \fallingdotseq 4.0\,\mathrm{kV{\cdot}A}$
答えは(3)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）法規 問12(a)