配電7【電験3種 電力】三相3線式の電線量は単相2線式の3/4！「同等」は誤り 交流三相方式 令和6年度上期 A問題11 完全解説

今回は令和6年度上期 電力科目 A問題11、送配電方式として広く使われる交流三相方式の誤り選択問題です。三相4線式の電圧取り出し・電線量・回転磁界・瞬時電力・発電機と、三相の長所が総登場します。

決め手は電線量の比較。同じ線間電圧・電力・距離・損失で送るとき、必要な電線の総重量は三相3線式が単相2線式の約3/4（75%）で少なくてすみます。「単相2線式と同等」は三相の経済性の長所を打ち消す誤りです。

出題のポイント

令和6年度上期 電力科目 A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 電力科目 【配電】 令和6年度上期 A問題11

　送配電方式として広く採用されている交流三相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)　電源側をY結線としたうえで、中性線を施設して三相4線式とすると、線間電圧と相電圧の両方を容易に取り出して利用できるようになる。

(2)　同一材料の電線を使用して、同じ線間電圧で同じ電力を同じ距離に、同じ損失で送電する場合に必要な電線の総重量は、三相3線式でも単相2線式と同等である。

(3)　回転磁界が容易に得られるため、動力源として三相誘導電動機の活用に便利である。

(4)　三相回路が平衡している場合、三相交流全体の瞬時電力は時間に無関係な一定値となり、単相交流の場合のように脈動しないという利点がある。

(5)　発電機では、同じ出力ならば、単相の場合に比べるとより小形に設計できて効率がよい。

ポイント解説：三相3線式の電線量は単相2線式の3/4——「同等」は誤り

(2)が誤り：同じ線間電圧・電力・距離・損失という条件で比べると、必要な電線の総重量は三相3線式が単相2線式の約3/4（75%）で済む。三相は電力を3本の電線で効率よく送れるので電線量が少ない——これが三相送電が経済的である大きな理由。「単相2線式と同等」は誤り。

三相の長所（(1)(3)(4)(5)は正しい）：(1)Y結線＋中性線の三相4線式なら線間電圧（200V）と相電圧（100V）の両方が取り出せる。(3)回転磁界が容易に得られ三相誘導電動機に最適。(4)三相平衡なら瞬時電力が一定で脈動しない（単相は2倍周波数で脈動）。(5)発電機は同出力なら三相の方が小形・高効率。

電線量比のイメージ：単相2線式を100%とすると、三相3線式＝75%、単相3線式＝37.5%……と、線を増やして電圧を分散するほど電線量が減る（送電の計算18の損失比と同じ考え方）。「三相3線式は単相2線式より少ない」を数値感覚で覚えておく。

問題の解説

STEP1　三相の長所を確認

三相4線で電圧2種(1)・回転磁界(3)・瞬時電力一定(4)・発電機小形(5)——正しい。

STEP2　(2)を判定

電線総重量は三相3線式が単相2線式の3/4→「同等」は誤り。

STEP3　電線量比

単相2線100%→三相3線75%（少ない）。

答え：(2)

まとめ

誤り	(2) 電線総重量は三相3線式が単相2線式の3/4
三相4線	線間・相電圧の両方取り出せる(1)
回転磁界	三相誘導電動機に便利(3)
瞬時電力	三相平衡なら一定・脈動なし(4)
発電機	同出力で小形・高効率(5)
答え	(2)

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