今回は平成24年度 電力科目 A問題10、送電損失を5%以下に抑える電線の最小断面積を求める問題です。この問題は令和6年度上期A問題13(送電の計算7)と数値・条件・答えまで完全に同一——12年ぶりにそっくり再出題された定番です。
解き方も同じ:2回線なので1回線あたりの電流は半分、損失は6本分(3線×2回線)で計算。損失条件から抵抗の上限→断面積を A=ρL/R で逆算します。
出題のポイント

平成24年度 電力科目 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 電力科目 【送電の計算】 平成24年度 A問題10
こう長20〔km〕の三相3線式2回線の送電線路がある。受電端で33〔kV〕、6600〔kW〕、力率0.9の三相負荷に供給する場合、受電端電力に対する送電損失を5〔%〕以下にするための電線の最小断面積〔mm²〕の値として、計算値が最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし、使用電線は、断面積1〔mm²〕、長さ1〔m〕当たりの抵抗を1/35〔Ω〕とし、その他の条件は無視する。
(1)14.3 (2)23.4 (3)24.7 (4)42.8 (5)171 mm²
ポイント解説:2回線→電流半分→損失6本分→A=ρL/R(R06上問13と同一)
STEP1:全体電流:I=P/(√3V cosθ)=6600×10³/(√3×33000×0.9)=128.3A。2回線なので1回線あたり I₁=128.3/2=64.15A。
STEP2:抵抗の上限:損失は3線×2回線=6本分。PL=6I₁²R≦0.05×6600×10³ → R≦0.05×6.6×10⁶/(6×64.15²)=13.37Ω。
STEP3:断面積:R=ρL/A=(1/35)×20000/A なので A≧ρL/R=(20000/35)/13.37=42.8mm²→(4)。令和6年度上期A問題13(送電の計算7)と完全同一——一度解けば2問分になる。
問題の解説
STEP1 全体・1回線電流
I=6600k/(√3×33k×0.9)=128.3A→I₁=64.15A。
STEP2 抵抗上限
6I₁²R≦0.05×6600k→R≦13.37Ω。
STEP3 断面積
A=ρL/R=(20000/35)/13.37=42.8mm²→(4)。
答え:(4)
💡 覚え方
多回線の最小断面積:「全体電流÷回線数→1回線電流/損失は3線×回線数の本数/A=ρL/R」。H24問10とR06上問13は完全同一——手順ごと覚えれば確実に取れる定番。
⚠️ よくある間違い
全体電流128.3Aを各線に流さない——2回線なら半分。損失の本数は6(3線×2回線)。Lは片道20km。断面積はR≦の上限からA≧として出す。
まとめ
| 全体電流 | 128.3A |
| 1回線電流 | 128.3/2=64.15A |
| 抵抗上限 | 6I₁²R≦0.05×6600k→R≦13.37Ω |
| 断面積 | A=ρL/R=42.8mm² |
| 再出題 | R06上問13(送電の計算7)と完全同一 |
| 答え | (4) |
▼あわせて解きたい関連問題
・完全同一の再出題(送電の計算7):【電力】令和6年度上期 A問題13
・2回線の電流と断面積(送電の計算13):【電力】令和2年度 B問題16

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