今回は平成26年度 電力科目 A問題12、異容量V結線（電灯動力共用）の三相4線式で、共用変圧器と専用変圧器の必要容量を求める計算問題です。
ポイントは専用変圧器は三相動力の分担（S3φ/√3）のみ、共用変圧器は単相（電灯）負荷＋三相分担を負担すること。相回転a’-c’-b’により両者が同相で加算され、共用＝20＋30＝50kV·Aになります。
出題のポイント
平成26年度 電力科目 A問題12：問題文と選択肢
まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。
電験3種 電力科目 【配電の計算】 平成26年度 A問題12
図のように、2台の単相変圧器による電灯動力共用の三相4線式低圧配電線に、平衡三相負荷45kW(遅れ力率角30°)1個及び単相負荷10kW(力率＝1)2個が接続されている。これに供給するための共用変圧器及び専用変圧器の容量の値[kV·A]は、それぞれいくら以上でなければならないか。値の組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし、相回転はa’-c’-b’とする。
共用変圧器 専用変圧器 (1) 20 30 (2) 30 20 (3) 40 20 (4) 20 40 (5) 50 30
ポイント解説：専用は三相分担のみ、共用は単相＋三相分担（同相加算）
三相動力の分担。平衡三相負荷45kW・力率角30°（cos30°＝0.866）なので、皮相電力 S3φ＝45/0.866＝51.96kV·A。V結線では2台の変圧器がそれぞれ S3φ/√3＝51.96/√3＝30kV·Aを分担する。
専用変圧器：三相動力の分担のみを負担するので30kV·A以上必要。
共用変圧器：単相（電灯）負荷 2×10kW＝20kV·A（力率1）と、三相動力の分担30kV·Aを負担する。相回転a’-c’-b’により、この2つは同相となって単純加算され、共用変圧器容量＝20＋30＝50kV·A以上必要。よって共用50・専用30＝(5)。
問題の解説
STEP1 三相分担
S3φ=45/cos30°=51.96kV·A→各分担=S3φ/√3=30kV·A。
STEP2 専用変圧器
三相分担のみ→30kV·A。
STEP3 共用変圧器
単相20+三相分担30（同相）=50kV·A→(5)。
答え：(5)
💡 覚え方
異容量V結線（電灯動力共用）：専用変圧器＝三相分担（S3φ/√3）、共用変圧器＝単相（電灯）負荷＋三相分担。相回転を適切に選ぶと両者が同相加算（20＋30＝50）。S3φ＝三相kW/cos（力率角）。
⚠️ よくある間違い
専用変圧器に単相負荷を含めない（三相分担のみ）。共用は単相＋三相分担（同相なら単純和）。三相分担はS3φ/√3（S3φ/2ではない）。力率角30°→cos30°=0.866で皮相に換算。
まとめ
| 三相皮相 | S3φ=45/cos30°=51.96kV·A |
| 各分担 | 51.96/√3=30kV·A |
| 専用変圧器 | 30kV·A（三相分担） |
| 共用変圧器 | 20+30=50kV·A（単相+三相分担） |
| 答え | (5) 共用50/専用30 |
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