電験三種 平成28年度(2016) 電力 問8 過去問解説
次の文章は，誘導障害に関する記述である。
架空送電線路と通信線路とが長距離にわたって接近交差していると，通信線路に対して電圧が誘導され，通信設備やその取扱者に危害を及ぼすなどの障害が生じる場合がある。この障害を誘導障害といい，次の2種類がある。
① 架空送電線路の電圧によって，架空送電線路と通信線路間の【(ア)】を介して通信線路に誘導電圧を発生させる【(イ)】障害。
② 架空送電線路の電流によって，架空送電線路と通信線路間の【(ウ)】を介して通信線路に誘導電圧を発生させる【(エ)】障害。
架空送電線路が十分にねん架されていれば，通常は，架空送電線路の電圧や電流によって通信線路に現れる誘導電圧はほぼ0Vとなるが，架空送電線路で地絡事故が発生すると，電圧及び電流は不平衡になり，通信線路に誘導電圧が生じ，誘導障害が生じる場合がある。例えば，一線地絡事故に伴う【(エ)】障害の場合，電源周波数をf，地絡電流の大きさをI，単位長さ当たりの架空送電線路と通信線路間の【(ウ)】をM，架空送電線路と通信線路との並行区間長をLとしたときに，通信線路に生じる誘導電圧の大きさは【(オ)】で与えられる。誘導障害対策に当たっては，この誘導電圧の大きさを考慮して検討の要否を考える必要がある。
上記の記述中の空白箇所(ア)，(イ)，(ウ)，(エ)及び(オ)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)キャパシタンス (イ)静電誘導 (ウ)相互インダクタンス (エ)電磁誘導 (オ)$2\pi fMLI$
- (2) (ア)キャパシタンス (イ)静電誘導 (ウ)相互インダクタンス (エ)電磁誘導 (オ)$\pi fMLI$
- (3) (ア)キャパシタンス (イ)電磁誘導 (ウ)相互インダクタンス (エ)静電誘導 (オ)$\pi fMLI$
- (4) (ア)相互インダクタンス (イ)電磁誘導 (ウ)キャパシタンス (エ)静電誘導 (オ)$2\pi fMLI$
- (5) (ア)相互インダクタンス (イ)静電誘導 (ウ)キャパシタンス (エ)電磁誘導 (オ)$2\pi fMLI$
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正解は(1)
解説
【考え方】電圧が原因なら静電誘導、電流が原因なら電磁誘導です。覚えるポイントは「電磁誘導電圧 $V = \omega MLI = 2\pi fMLI$」です。
■1 (ア)(イ) 電圧が原因の障害
送電線の電圧が原因になるのは、静電誘導障害です。→ (イ) 静電誘導
送電線と通信線の間のキャパシタンス（静電容量）を通して起こります。→ (ア) キャパシタンス
■2 (ウ)(エ) 電流が原因の障害
送電線の電流が原因になるのは、電磁誘導障害です。→ (エ) 電磁誘導
相互インダクタンス（電流が、となりの線に電圧を生む度合い）を通して起こります。→ (ウ) 相互インダクタンス
■3 (オ) 誘導電圧の式
f：周波数、M：1 mあたりの相互インダクタンス、L：並んで走る区間の長さ、I：地絡電流（事故で地面に流れる電流）です。
相互インダクタンス全体は $ML$ です。
電圧は「角周波数 ω × 相互インダクタンス × 電流」で、$\omega = 2\pi f$ です。
$V = 2\pi f \times ML \times I = 2\pi fMLI$ → (オ) $2\pi fMLI$
$\pi fMLI$ は 2 が足りないので、まちがいです。
答えは(1)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）電力 問8