技術基準の計算27【電験3種 法規】架空は「電線延長」で3線分!1線地絡電流12A・B種50Ω 平成18年度 B問題11 完全解説

電験3種 法規科目 技術基準の計算 平成18年度 B問題11 架空は電線延長・地中は線路延長!3倍を忘れずに

今回は平成18年度 法規科目 B問題11架空線と地中線が混在する高圧配電線路の1線地絡電流を求める問題です。技術基準の計算のなかでも最も間違えやすい一問です。

最大の落とし穴は「電線延長」と「線路延長」の違い架空は電線延長=こう長×3線×回線数地中は線路延長=こう長×回線数。ここを取り違えると答えが大きくずれます。

出題のポイント

目次

平成18年度 法規科目 B問題11: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 平成18年度 B問題11 問題文
平成18年度 法規科目 B問題11 問題文

電験3種 法規科目 【技術基準の計算】 平成18年度 B問題11

 6.6kVの中性点非接地式高圧配電線路に、総容量750kV·Aの変圧器(二次側が低圧)が接続されている。この配電線路は、架空配電線路が15km(2回線)及び10km(3回線)、地中配電線路が4.5km(2回線)で、いずれも三相3線式である。変電所引出口には1秒以内に自動的に高圧電路を遮断する装置が設けられている。次の(a)及び(b)に答えよ。

 なお、1線地絡電流 I₁[A]は解釈第17条の式によって求めるものとする(V:公称電圧を1.1で除した電圧[kV]、L:架空配電線路の電線延長[km]、L′:地中配電線路の線路延長[km])。

(注)平成18年度は公式問題PDFが公表されていないため、条文と過去問データに基づいて問題文を再構成しています。

なお、1線地絡電流 I₁[A]は次式によって求めるものとする。I₁ = 1 + ( (V/3)×L − 100 ) / 150 + ( (V/3)×L′ − 1 ) / 2 (V:公称電圧を1.1で除した電圧[kV]、L:架空配電線路の電線延長[km]、L′:地中配電線路の線路延長[km])

(a) この配電線路の1線地絡電流[A]の値として、最も近いのは次のうちどれか。

(1)10 (2)12 (3)13 (4)21 (5)30 A

(b) 変圧器の低圧側に施すB種接地工事の接地抵抗値[Ω]の上限として、最も近いのは次のうちどれか。

(1)12.5 (2)25 (3)40 (4)50 (5)75 Ω

ポイント解説:架空は「電線延長」、地中は「線路延長」

STEP1 用語の違いを押さえる:式のLとL′は名前が違います
 L=架空配電線路の「電線延長」——電線そのものの総延長なので、三相3線式ならこう長×3線×回線数
 L′=地中配電線路の「線路延長」——線路(ケーブルルート)の長さなのでこう長×回線数(3倍しない)。
この非対称性が本問最大の急所です。地中はケーブル1条に3心が収まっているイメージで、ルートの長さで数えると理解すると自然です。

STEP2 LとL′を計算
 L = 15×2×3 + 10×3×3 = 90 + 90 = 180 [km](架空・電線延長)
 L′ = 4.5×2 = 9 [km](地中・線路延長)
またV = 6.6 ÷ 1.1 = 6 [kV](単位はkV)。
もしLを回線数だけで60kmとしてしまうと I₁=9.6A → 10A(選択肢(1))となり、用意された誤答に落ちます

STEP3 代入して切り上げ、B種を出す
 I₁ = 1 + (6/3×180 − 100)/150 + (6/3×9 − 1)/2
 = 1 + (360−100)/150 + (18−1)/2 = 1 + 1.733 + 8.5 = 11.23 [A]
 小数点以下を切り上げて I₁ = 12 [A](a)は(2)
(b)は1秒以内に自動遮断する装置があるので600/I₁
 RB = 600 ÷ 12 = 50 [Ω](b)は(4)変圧器の総容量750kV·Aは使いません(B種接地抵抗値は地絡電流だけで決まります)。

問題の解説

STEP1 用語

架空=電線延長(こう長×3線×回線数)/地中=線路延長(こう長×回線数)

STEP2 L・L′

L=15×2×3+10×3×3=180km

L′=4.5×2=9km、V=6.6/1.1=6kV

STEP3 代入

I₁=1+(2×180−100)/150+(2×9−1)/2=11.23→切り上げ12A →(2)

1秒以内遮断→600/12=50Ω →(4)

答え:(a)-(2),(b)-(4)

💡 覚え方
1線地絡電流(解釈17条)=I₁=1+((V/3)L−100)/150+((V/3)L′−1)/2L=架空の電線延長(こう長×線条数×回線数)L′=地中の線路延長(こう長×回線数)V は公称電圧÷1.1で単位はkV。結果は切り上げ・2未満は2。B種=遮断なし150/I₁・1秒超2秒以内300/I₁・1秒以内600/I₁

⚠️ よくある間違い
架空の「電線延長」で3倍を忘れない(忘れると10Aの誤答)。地中の「線路延長」は3倍しない。V はkV単位変圧器容量750kV·Aは撹乱情報

まとめ

V6.6/1.1=6 kV
L(架空・電線延長)15×2×3+10×3×3=180 km
L′(地中・線路延長)4.5×2=9 km
(a)I₁1+260/150+17/2=11.23→切り上げ12 A →(2)
遮断時間1秒以内 → 600/I₁
(b)答え600/12=50 Ω →(4)

▼あわせて解きたい関連問題
・B種接地工事の計算(技術基準の計算3):【法規】令和6年度下期 A問題4
・B種接地工事の計算(技術基準の計算20):【法規】平成24年度 A問題10

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