電験三種 平成30年度(2018) 電力 問16(a) 過去問解説
図のように，電圧線及び中性線の各部の抵抗が $0.2\,\Omega$ の単相3線式低圧配電線路において，末端のAC間に太陽光発電設備が接続されている。各部の電圧及び電流が図に示された値であるとき，次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし，負荷は定電流特性で力率は1，太陽光発電設備の出力（交流）は電流 $I$[A]，力率1で一定とする。また，線路のインピーダンスは抵抗とし，図示していないインピーダンスは無視するものとする。
(a) 太陽光発電設備を接続する前のAB間の端子電圧 $V_{\mathrm{AB}}$ の値[V]として，最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) 96
- (2) 99
- (3) 100
- (4) 101
- (5) 104
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正解は(2)
使う公式
電圧降下 $v = RI$（v：電線で下がる電圧[V]、R：電線の抵抗[Ω]、I：電線を流れる電流[A]）
中性線の電流 $I_{\mathrm{N}} = I_1 - I_2$（上と下の負荷の電流の差が、中性線に流れる）
解説
【考え方】AB間の電圧は、上の負荷の電圧と同じです（その先には電流が流れないので、電線で電圧が下がりません）。
■1 各電線の電流
上の電線に 25 A、下の電線に 20 A が流れます。中性線には、その差の 5 A が、変圧器へもどる向きに流れます。
負荷より先（右側）には、何もつながっていないので、電流は流れません。
■2 上の負荷の電圧
105 V から、上の電線で下がる分と、中性線で下がる分を引きます。
$V_{\mathrm{AB}} = 105 - 0.2 \times 25 - 0.2 \times 5$
$= 105 - 5 - 1 = 99\,\mathrm{V}$
答えは(2)ピヨ。
上の電線に 25 A、下の電線に 20 A が流れます。中性線には、その差の 5 A が、変圧器へもどる向きに流れます。
負荷より先（右側）には、何もつながっていないので、電流は流れません。
■2 上の負荷の電圧
105 V から、上の電線で下がる分と、中性線で下がる分を引きます。
$V_{\mathrm{AB}} = 105 - 0.2 \times 25 - 0.2 \times 5$
$= 105 - 5 - 1 = 99\,\mathrm{V}$
答えは(2)ピヨ。
出典：平成30年度（2018） 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16(a)