技術基準の計算11【電験3種法規】直流は交流の2倍20700Vを10分間！CVTの試験容量10kV·A 令和3年度 B問題12 完全解説

2026年7月22日

電験3種法規科目【技術基準の計算】令和3年度 B問題12 (a)直流20 700Vを連続10分間＝(4)／(b)必要な皮相電力10kV·A＝(4)

今回は令和3年度法規科目 B問題12、高圧CVTケーブルの絶縁耐力試験の問題です。(a)は直流試験電圧のルール、(b)は3線一括の充電電流から試験容量を求めます。

覚えるのは「交流の1.5倍、ケーブルの直流はさらに2倍、いずれも連続10分間」。6 600V回路なら交流10 350V／直流20 700Vという具体的な数字まで押さえておくと即答できます。

出題のポイント

令和3年度法規科目 B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種法規科目配電令和3年度 B問題12 問題文 — 令和3年度法規科目 B問題12 問題文

電験3種法規科目【技術基準の計算】令和3年度 B問題12

　「電気設備技術基準の解釈」に基づいて、使用電圧6 600V、周波数50Hzの電路に使用する高圧ケーブルの絶縁耐力試験を実施する。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

　(b)では、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。高圧ケーブルは6 600V CVT（公称断面積100mm²、こう長220m、1線の対地静電容量0.45μF/km）、試験用変圧器は定格入力電圧AC 0-120V、定格出力電圧AC 0-12 000V、入力電源周波数50Hzとする。

(a)　高圧ケーブルの絶縁耐力試験を行う場合の記述として、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

(1)　直流10 350Vの試験電圧を電路と大地との間に1分間加える。

(2)　直流10 350Vの試験電圧を電路と大地との間に連続して10分間加える。

(3)　直流20 700Vの試験電圧を電路と大地との間に1分間加える。

(4)　直流20 700Vの試験電圧を電路と大地との間に連続して10分間加える。

(5)　高圧ケーブルの絶縁耐力試験を直流で行うことは認められていない。

(b)　高圧ケーブルの絶縁耐力試験を、図のような試験回路で行う。ただし、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。高圧ケーブルは6 600V CVT、公称断面積100mm²、こう長220m、1線の対地静電容量0.45μF/km。試験用変圧器は定格出力電圧AC 0-12 000V、入力電源周波数50Hz。この絶縁耐力試験に必要な皮相電力の値[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）4　（2）6　（3）9　（4）10　（5）17 kV·A

ポイント解説：交流1.5倍→直流はその2倍、いずれも10分間

(a) 直流試験電圧のルール：まず最大使用電圧に直します。
　6 600 × 1.15/1.1 = 6 900 [V]
7 000V以下の電路の交流試験電圧は最大使用電圧の1.5倍：
　6 900 × 1.5 = 10 350 [V]
そして電線にケーブルを使用する電路は、交流試験電圧の2倍の直流電圧で代替できます：
　10 350 × 2 = 20 700 [V]
加える時間は交流・直流とも連続して10分間——1分間ではありません。よって(a)は(4)。ケーブルは静電容量が大きく交流試験では大きな充電電流が流れるため、直流試験は認められています（選択肢(5)は誤り）。

(b) 3線一括の静電容量：1線の対地静電容量は0.45μF/km、こう長は220m＝0.22kmなので1線あたり
　0.45 × 0.22 = 0.099 [μF]
3線一括で電圧を加えるので、3本が並列になり
　C = 0.099 × 3 = 0.297 [μF]
並列なので足し算（3倍）——ここを1線分のままにすると答えが1/3になってしまいます。

(b) 充電電流と皮相電力：試験用変圧器の出力はAC 0-12 000Vなので交流で試験します（試験電圧10 350Vは出力範囲内）。
　I_c = 2πfCV = 2π×50×0.297×10^-6×10 350 ≒ 0.966 [A]
　S = V × I_c = 10 350 × 0.966 ≒ 9 995 [V·A] ≒ 10.0 [kV·A]
よって(b)は(4)。公称断面積100mm²は使いません（静電容量が直接与えられているため）。

問題の解説

STEP1　(a)試験電圧

最大使用電圧6 600×1.15/1.1=6 900V

交流：6 900×1.5=10 350V

ケーブルの直流：その2倍＝20 700V、連続10分間 →(4)

STEP2　(b)静電容量

1線：0.45μF/km×0.22km=0.099μF

3線一括（並列）：0.099×3=0.297μF

STEP3　(b)容量

Ic=2π×50×0.297e-6×10 350≒0.966A

S=10 350×0.966≒10.0kV·A →(4)

答え：(a)-(4)，(b)-(4)

💡 覚え方
絶縁耐力試験＝交流試験電圧＝最大使用電圧×1.5（7 000V以下）／ケーブルは交流試験電圧の2倍の直流でも可／いずれも連続10分間。6 600V回路なら交流10 350V・直流20 700V。3線一括なら静電容量は3倍（並列）、試験容量 S＝V×I_c。

⚠️ よくある間違い
試験時間を1分間としない——連続10分間。直流は交流試験電圧の2倍（最大使用電圧の2倍ではない）。3線一括の静電容量を3倍し忘れない。公称断面積は使わない。

まとめ

最大使用電圧	6 600×1.15/1.1＝6 900 V
交流試験電圧	6 900×1.5＝10 350 V
(a)直流試験電圧	10 350×2＝20 700 V、連続10分間 →(4)
3線一括の静電容量	0.45×0.22×3＝0.297 μF
充電電流	2πfCV≒0.966 A
(b)皮相電力	10 350×0.966≒10.0 kV·A →(4)