電気施設管理5【電験3種 法規】変流器の変流比は巻数比で決まる!二次側の抵抗では変わらない 令和5年度下期 A問題10 完全解説

電験3種 法規科目 電気施設管理 令和5年度下期 A問題10 変流比を決めるのは巻数比!抵抗では変わらない

今回は令和5年度下期 法規科目 A問題10変流器(CT)の誤り選択問題です。実はこの問題、令和6年度下期 A問題10とまったく同じ文章で、選択肢の並び順だけが違います

つまり誤りの記述は同じ——「二次側の抵抗値により変流比は変化する」が誤りです。ただし番号が(4)に移っているので、番号だけ覚えていると外します内容で判断する癖をつけましょう。

出題のポイント

目次

令和5年度下期 法規科目 A問題10: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5年度下期 A問題10 問題文
令和5年度下期 法規科目 A問題10 問題文

電験3種 法規科目 【電気施設管理】 令和5年度下期 A問題10

 次の文章は、計器用変成器の変流器に関する記述である。その記述内容として誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

(1) 変流器は、一次電流から生じる磁束によって二次電流を発生させる計器用変成器である。

(2) 変流器は、二次側に開閉器やヒューズを設置してはいけない。

(3) 変流器は、通電中に二次側が開放されると変流器に異常電圧が発生し、絶縁が破壊される危険性がある。

(4) 変流器は、一次電流が一定でも二次側の抵抗値により変流比は変化するので、電流計の選択には注意が必要になる。

(5) 変流器の通電中に、電流計をやむを得ず交換する場合は、二次側端子を短絡して交換し、その後に短絡を外す。

ポイント解説:変わるのは「誤差」であって「変流比」ではない

(4)が誤り:変流器の変流比は一次巻線と二次巻線の巻数比で決まります。CTは二次側をほぼ短絡状態(低インピーダンス)で使うのが前提で、二次電流は一次電流に比例して流れ続けます。二次側につなぐ電流計の抵抗(=負担・バーデン)が変わっても変流比そのものは変化しません。もちろん定格負担を超えれば比誤差・位相角誤差は増えますが、それは誤差が大きくなるという話で、「変流比が変化する」という表現は誤りです。

CTの絶対禁止事項=二次開放:(3)のとおり、通電中に二次側を開放すると一次電流のすべてが励磁電流として働き、鉄心が過飽和になって二次巻線に数千Vの尖った異常電圧が現れます。絶縁破壊・感電・鉄心過熱を招く重大事故です。だから(2)の「二次側に開閉器やヒューズを設けてはならない」が正しい——保護のつもりのヒューズが溶断すれば、それ自体が二次開放になってしまうからです。

交換手順は「短絡してから外す」:(5)のとおり、通電中に電流計を交換するときは先に二次側端子を短絡し、そのうえで計器を外して付け替え、接続が済んでから短絡を解く——この順序なら一瞬たりとも開放状態になりません。(1)の「一次電流から生じる磁束で二次電流を発生させる計器用変成器」もそのとおり。よって誤りは(4)です。

問題の解説

STEP1 (4)を検討

変流比は巻数比で決まる → 二次側抵抗では変化しない → 誤り

STEP2 (2)(3)

二次開放で異常電圧 → 開閉器・ヒューズ設置は禁止 → 正しい

STEP3 (1)(5)

一次磁束で二次電流/短絡してから交換 → 正しい →(4)

答え:(4)

💡 覚え方
変流器(CT)=二次側を絶対に開放しない。①二次側に開閉器・ヒューズを設けない、②計器の交換は二次端子を短絡してから、③変流比は巻数比で決まり、二次側の負担では変化しない(負担過大で増えるのは誤差)。VT(計器用変圧器)は逆に二次側を短絡してはいけない

⚠️ よくある間違い
この問題は令和6年度下期 A問題10と同文で選択肢順だけが違います——番号で覚えず内容で判断すること(R06下は(5)が誤り、R05下は(4)が誤り)。CTは二次開放禁止/VTは二次短絡禁止も逆にしない。

まとめ

(1)正しい(一次電流の磁束で二次電流)
(2)正しい(二次側に開閉器・ヒューズ禁止)
(3)正しい(二次開放で異常電圧)
(4)誤り(変流比は巻数比で決まる)
(5)正しい(端子を短絡してから交換)
答え(4)

▼あわせて解きたい関連問題
・変流器・同文問題(電気施設管理3):【法規】令和6年度下期 A問題10
・変流器(電気施設管理12):【法規】平成27年度 A問題10

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