今回は令和4年度上期 電力科目 A問題12、配電線路に用いられる柱上変圧器の空欄補充問題です。容量・鉄心材料・保護装置・V結線の出力比と、柱上変圧器の要点が一通り問われます。
4つの空欄：柱上変圧器の容量は10〜100kV・A（MV・Aは大きすぎ）、鉄損を減らす低損失化のためアモルファス金属を採用、保護に避雷器を内蔵、V結線の出力はΔ結線の1/√3（≒0.577）。V結線の出力比（変電24）が計算のヤマです。
出題のポイント
令和4年度上期 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4年度上期 A問題12
次の文章は、配電線路に用いられる柱上変圧器に関する記述である。
柱上に設置される変圧器としては、容量(ア)のものが多く使用されている。
鉄心には、けい素鋼板が多く使用されているが、(イ)のために鉄心にアモルファス金属材料を用いた変圧器も使用されている。
また、変圧器保護のために、(ウ)を柱上変圧器に内蔵したものも使用されている。
三相3線式200Vに供給するときの結線には、Δ結線とV結線がある。V結線は単相変圧器2台によって構成できるため、Δ結線よりも変圧器の電柱への設置が簡素化できるが、同一容量の単相変圧器2台を使用して三相平衡負荷に供給している場合、同一容量の単相変圧器3台を使用したΔ結線と比較して、出力は(エ)倍となる。
上記の記述中の空白箇所(ア)〜(エ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
(ア) (イ) (ウ) (エ) (1) 10〜100kV・A 小型化 漏電遮断器 1/√3 (2) 10〜30MV・A 低損失化 漏電遮断器 √3/2 (3) 10〜30MV・A 低損失化 避雷器 √3/2 (4) 10〜100kV・A 低損失化 避雷器 1/√3 (5) 10〜100kV・A 小型化 避雷器 √3/2
ポイント解説：柱上変圧器は10〜100kVA・アモルファスで低損失・避雷器内蔵・V結線1/√3
(ア)10〜100kV・A・(イ)低損失化：柱上変圧器の容量は10〜100kV・A程度（MV・Aは変電所級で大きすぎ）。鉄心にアモルファス金属を使うのは鉄損（無負荷損）の低損失化のため——アモルファスは磁区がランダムでヒステリシス損・渦電流損が小さい。「小型化」ではなく損失低減が主目的。
(ウ)避雷器：柱上変圧器の保護には避雷器を内蔵し、雷サージから変圧器を守る（「漏電遮断器」は低圧回路の地絡保護で用途が違う）。
(エ)1/√3：V結線（単相変圧器2台）の出力は、同一容量の単相変圧器3台のΔ結線と比べて1/√3（≒0.577）倍。V結線は変圧器の利用率が√3/2（0.866）で、出力は3台構成の1/√3に減る（変電24の論点）。「√3/2」は利用率であって出力比ではない——引っかけ。よって(4)。
問題の解説
STEP1 (ア)(イ)容量と鉄心
10〜100kV・A・アモルファスで低損失化。
STEP2 (ウ)保護
避雷器を内蔵（漏電遮断器ではない）。
STEP3 (エ)V結線の出力
Δ結線3台に対しV結線2台は1/√3倍→(4)。
答え：(4)
💡 覚え方
柱上変圧器：容量10〜100kV・A・アモルファスで低損失化（鉄損減）・避雷器内蔵。V結線の出力は3台Δ結線の1/√3（0.577）、利用率は√3/2（0.866）——2つを混同しない（変電24）。
⚠️ よくある間違い
容量をMV・Aとしない（kV・A級）。アモルファスの目的は小型化でなく低損失化。保護は漏電遮断器でなく避雷器。V結線の出力比1/√3と利用率√3/2を取り違えない。
まとめ
| (ア) | 10〜100kV・A（柱上変圧器の容量） |
| (イ) | 低損失化（アモルファス金属） |
| (ウ) | 避雷器（変圧器保護） |
| (エ) | 1/√3（V結線の出力比） |
| 答え | (4) |
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