配電19【電験3種 電力】単相3線式で接地するのは中性線!「両端の電圧線の一方」は誤り 令和元年度 A問題12 完全解説

電験3種 電力科目 配電 令和元年度 A問題12 単相3線式で接地するのは中性線!電圧線は誤り

今回は令和元年度 電力科目 A問題12配電線路に用いられる電気方式の誤り選択問題です。単相2線式・単相3線式・三相3線式・三相4線式の接地や結線が総ざらいで問われます。

決め手は単相3線式の接地箇所。単相3線式で接地するのは中点から引き出した中性線です。「両端から引き出した線(電圧線)の一方を接地する」という記述は接地箇所を取り違えた誤りです。

目次

令和元年度 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 令和元年度 A問題12 問題文
令和元年度 電力科目 A問題12 問題文

出典:一般財団法人 電気技術者試験センター「令和元年度 第三種電気主任技術者試験」電力科目 A問題12

電験3種 電力科目 【配電】 令和元年度 A問題12

 配電線路に用いられる電気方式に関する記述として、誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

(1) 単相2線式は、一般住宅や商店などに配電するのに用いられ、低圧側の1線を接地する。

(2) 単相3線式は、変圧器の低圧巻線の両端と中点から合計3本の線を引き出して低圧巻線の両端から引き出した線の一方を接地する。

(3) 単相3線式は、変圧器の低圧巻線の両端と中点から3本の線で2種類の電圧を供給する。

(4) 三相3線式は、高圧配電線路と低圧配電線路のいずれにも用いられる方式で、電源用変圧器の結線には一般的にΔ結線とV結線のいずれかが用いられる。

(5) 三相4線式は、電圧線の3線と接地した中性線の4本の線を用いる方式である。

答え誤っているのは(2)です。

答えは(2):接地するのは中性線

接地する場所を取り違えた記述です

選択肢正誤要点
★(1) 単相2線式は1線を接地★正しい★住宅・商店向け
★★(2) 両端の一方を接地★★誤り★★接地するのは中点の中性線
★(3) 3本で2種類の電圧★正しい★100 V と200 V
★(4) 三相3線式はΔ・V結線★正しい★高圧にも低圧にも使う
★(5) 三相4線式は3線+中性線★正しい★中性線を接地する

中性線を接地する理由

接地する線電圧線の対地電圧安全性
★★中性線(正しい)★★100 V ずつ★★どちらに触れても100 V
★電圧線の一方(誤り)★★0 V と200 V★★もう一方に触れると200 V

中点を接地すれば、両側とも対地100 V になります——電圧が均等に分かれるのです。

端を接地すると、反対側の対地電圧が200 V になります——感電したときの危険が倍です。

だから接地するのは中性線と決まっています——安全のためです。

この接地はB種接地工事として施されます——高圧との混触に備える意味もあるのです。

配電の電気方式を4つ並べる

方式線の数接地する線用途
★単相2線式★★2本★★低圧側の1線★★小規模な住宅・商店
★単相3線式★★3本★★中性線★★一般の住宅
★三相3線式★★3本★★(高圧は非接地)★★高圧配電・動力
★三相4線式★★4本★★中性線★★電灯と動力の共用

線の数と接地する線を組で覚えます——この表がそのまま出題されるのです。

単相2線式は最も簡単ですが、200 V が取れません——だから住宅では単相3線式です。

三相3線式は動力用で、高圧配電線もこれです——高圧側は非接地になります。

三相4線式は、三相と単相の両方を取り出せます——商店街などで使うのです。

⚠️ よくある間違い
(2)を正しいと考える——接地するのは中性線です。
(1)を誤りと考える——単相2線式は1線接地で正しい
(5)の中性線接地を疑う——三相4線式でも中性線を接地します
(4)のV結線を誤りと考える——柱上ではよく使われます
(2)の前半だけ読んで正と判断する——誤りは後半にあります

⏱️ 本番での進め方
①★単相3線式で接地するのは中点の中性線。
②★中性線接地なら両側とも対地100 V。
③★単相2線式は低圧側の1線を接地。
④★三相4線式も中性線を接地する。

💡 覚え方
「接地は真ん中」——両側を100 V にそろえるためです。端を接地すると反対側が200 V——危険だからしないのです。

単相3線式のしくみは令和3年度 A問題12配電:単相3線式配電方式)にあります。

B種接地工事という決まり

項目内容
★どこに施すか★★変圧器の低圧側の中性点または1端子
★何のためか★★高圧と低圧が混触したときの電圧上昇を抑える
★抵抗値★★150を1線地絡電流で割った値(オーム)が基準

柱上変圧器の中で高圧と低圧が触れることがあります——それが混触です。

そのとき低圧側に高圧が現れると、家の中まで危険になります——だから接地して逃がすのです。

この接地が、同時に中性線の接地にもなっています——1つで2つの役目を果たすのです。

三相4線式の中性線

三相3線式三相4線式
★線の数★★3本★★4本(3本+中性線)
★取り出せる電圧★★三相200 V のみ★★三相200 V +単相100 V
★中性線★★ない★★接地する

中性線があると、単相も取り出せます——電灯と動力を1組でまかなえるのです。

その中性線を接地するので、対地電圧が低く保たれます——(5)は正しい記述です。

単相2線式が残っている場所

単相2線式単相3線式
★取り出せる電圧★★100 V のみ★★100 V と200 V
★同じ電力での電流★★大きい★★半分
★いまの使われ方★★小規模な店舗・古い建物★★一般の住宅の標準

いまは単相3線式が標準ですが、単相2線式も残っています——200 V が要らない場所です。

そのときも低圧側の1線を接地します——対地電圧を100 V に保つためです。

だから(1)は正しい記述になります。

誤り選択問題で前半と後半を分ける

記述(2)の部分内容正誤
★前半★★両端と中点から3本を引き出す★★正しい
★★後半★★両端から引き出した線の一方を接地する★★誤り

前半が正しいので、途中で読むのをやめると見落とします——最後まで読むのがこつ。

この作りは配電の誤り選択問題で繰り返し使われます——後半に仕掛けがあるのです。

なぜ低圧側を接地するのか

接地しない場合起きること
★①★★低圧側の対地電位が定まらない
★②★★静電誘導で対地電圧が高くなることがある
★③★★高圧と混触したとき低圧側に高圧が現れる
★④★★屋内配線や機器が危険になる

接地しないと、対地電圧が何ボルトか分かりません——基準がないのです。

接地すれば、対地電圧が確実に決まります——100 V なら100 Vです。

だから電気設備技術基準で接地が義務づけられています——どの方式でも共通です。

三相3線式が高圧でも低圧でも使われる理由

高圧配電線低圧の動力回路
★電圧★★6.6 kV★★200 V
★結線★★変電所側はΔ結線★★Δ結線またはV結線
★中性点★★非接地★★(三相3線式では取り出さない)

三相は電動機を回すのに適しています——回転磁界が作れるから。

だから動力用として、高圧でも低圧でも使われます——(4)は正しい記述です。

電気方式の問題で見るべきところ

確認点問われ方
★線の数★★2線・3線・4線
★★接地する線★★1線か中性線か
★取り出せる電圧★★1種類か2種類か
★結線★★Δ・V・Y

本問の5つの選択肢は、この4点を順に問うています——整理して覚えるのが早道です。

とりわけ接地する線は、毎回のように狙われます——中性線か1線かを押さえましょう。

配電方式が変わってきた流れ

時期主流だった方式背景
★昔★★単相2線式★★照明が中心で100Vで足りた
★★いま★★単相3線式★★大型家電が200Vを使う
★商店など★★三相4線式★★電灯と動力の両方が要る

使う電気の中身が変わると、配り方も変わります——方式はその結果です。

だから複数の方式が併存しています——本問が4種類を並べる理由です。

それぞれの接地と電圧を整理しておけば、確実に得点できます

中性線が果たす3つの役目

役目内容
★電圧の基準を決める★★接地することで対地電圧が定まる
★2種類の電圧を作る★★中点を境に100Vずつに分かれる
★不平衡分を返す★★両側の負荷電流の差が流れる

1本の線が3つの働きを兼ねています——だから単相3線式は効率がよいのです。

その中性線を接地するので、対地電圧が100Vに保たれます——本問(2)の核心です。

逆に中性線が切れると、3つの役目がすべて失われます——だから過電流遮断器を入れないのです。

まとめ

誤り(2) 単相3線式は中性線(中点)を接地
単相2線式低圧側の1線を接地(1)
単相3線式3本で100/200Vの2種類(3)
三相3線式Δ結線・V結線(4)
三相4線式電圧線3線+接地中性線(5)
答え(2)

▼あわせて解きたい関連問題
・単相3線式とバランサ(配電15):【電力】令和3年度 A問題12
・配電線路の電気方式(配電7):【電力】令和6年度上期 A問題11

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