配電6【電験3種電力】こう長の延長は電圧降下を増やす！電圧維持の対策で誤りは(4) 令和6年度上期 A問題7 完全解説

2026年7月20日2026年8月9日

今回は令和6年度上期電力科目 A問題7、配電線路の電圧維持に有効な対策から誤りを1つ選ぶ問題です。選択肢はどれも実務でよく聞く言葉ばかりで、「電圧降下を減らす方向か、増やす方向か」だけで切り分けられます。

決め手は電圧降下の式 v＝√3I(Rcosθ＋Xsinθ)。RもXも配電線のこう長に比例するので、こう長を延ばせば電圧降下は必ず大きくなります——電圧維持にはまったくの逆効果です。

出題のポイント：配電線路の電圧維持

配電線路の電圧維持対策から誤りを選ぶ問題の要点図 — こう長の延長は抵抗とリアクタンスを増やし、電圧降下を大きくします。

配電線路の電圧維持では、電圧降下を小さくする方向かを式で判定します。こう長を延長すると抵抗とリアクタンスが増えるため、対策としては逆効果です。

令和6年度上期電力科目 A問題7：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7 問題文 — 令和6年度上期電力科目 A問題7 問題文

出典：一般財団法人電気技術者試験センター「令和6年度上期第三種電気主任技術者試験」電力科目 A問題7

電験3種電力科目【配電】令和6年度上期 A問題7

　配電線路の電圧維持に有効な対策として、誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

(1)　負荷時タップ切換変圧器や負荷時電圧調整器で変電所の送り出し電圧を調整する。

(2)　力率改善用コンデンサを設置する。

(3)　太い配電線に張り替える。

(4)　配電線のこう長を延長する。

(5)　柱上変圧器を負荷の中心に設置する。

答え配電線のこう長を延長する＝ (4)——R・Xが増えて電圧降下が大きくなるので、電圧維持の対策にはなりません。

電圧降下の式から対策を判断

三相配電線の電圧降下式と力率改善、太線化、こう長、変圧器配置の効果を示す解説 — 電圧降下式の各項を小さくする方向が有効な対策です。

電圧維持の対策は「短く・太く・力率よく・負荷の中心へ」——(4)だけが逆を向いています。

選択肢	電圧降下への働き	判定
★(1) 送り出し電圧を調整	★★受電端の電圧そのものを持ち上げる	★★有効
★(2) 力率改善用コンデンサ	★★遅れ無効電流を減らしXsinθ分を小さくする	★★有効
★(3) 太い配電線に張り替える	★★断面積が増えてRが小さくなる	★★有効
★★(4) こう長を延長する	★★★R・Xがともに増えて電圧降下が拡大	★★★誤り
★(5) 柱上変圧器を負荷の中心へ	★★低圧線の「電流×距離」を小さくする	★★有効

配電線路の電圧維持対策を照合

配電線路の5つの電圧維持対策を照合しこう長延長の選択肢4を誤りと判定する解説 — 配電線のこう長を延長すると電圧降下が増えるため、誤りは選択肢(4)です。

三相3線式の電圧降下

\( v=\sqrt{3}\,I\,(R\cos\theta+X\sin\theta)=\dfrac{PR+QX}{V} \)

R＝ρℓ/A、X＝xℓ——どちらもこう長ℓに比例します。この式のどこを小さくできるかが、そのまま対策の一覧になります。

電圧降下を決めるのは、電流・抵抗・リアクタンス・力率の4つです——対策はこの4つのどれかに効くものに限られます。

こう長ℓを延ばすと、RもXも比例して大きくなります——電流も力率も変えていないのに、電圧降下だけが増えるのです。

だから電圧維持の観点では、こう長はむしろ短くしたい——変電所を負荷に近づける、需要地に新しい変電所をつくるといった対策が実際に行われます。

4つの有効な対策が式のどこに効くか

対策	式のどこに効く	ねらい
★送り出し電圧の調整	★★送電端の電圧そのもの	★★降下したあとの電圧を範囲内に収める
★力率改善用コンデンサ	★★無効電力Q（＝Isinθ）	★★XQ/Vの分を減らす
★太線化	★★抵抗R	★★PR/Vの分を減らす
★柱上変圧器の位置	★★低圧側の実効的なこう長	★★低圧線の電圧降下を減らす

(1)は「降下する前の電圧を上げる」対策です——降下そのものは減りませんが、受電端の電圧を許容範囲に収めることはできます。

(2)(3)(5)は「降下そのものを減らす」対策です——式の右辺を小さくしにいくわけです。

この2種類の区別を持っておくと、対策の丸暗記が要らなくなります——どちらでもない(4)が浮かび上がるのです。

力率改善用コンデンサがなぜ電圧維持に効くのか

	改善前	コンデンサ設置後
★線路を流れる電流	★有効分＋遅れ無効分	★★遅れ無効分が減る
★電圧降下 (PR＋QX)/V	★QXの項が大きい	★★QXの項が小さくなる
★線路損失 3I²R	★電流が大きく損失も大きい	★★損失も同時に減る

コンデンサは進み無効電力を供給し、負荷の遅れ無効電力を打ち消します——その分だけ線路を流れる無効電流が減るのです。

高圧配電線ではXがRと同程度以上になることも多く、QXの項が無視できません——だから力率改善の効果が大きいのです。

電圧降下と線路損失の両方が同時に減るのが、この対策の強みです。

柱上変圧器を「負荷の中心」に置く意味

置く場所	低圧線の流れ方	末端の電圧降下
★低圧線の端	★片側へ長く流す	★大きい
★★負荷の中心	★★両側へ短く分けて流す	★★★小さい

低圧配電線の電圧降下は「電流×距離」の積で効きます——同じ負荷でも、どこから配るかで結果が変わるのです。

負荷の重心に変圧器を置けば、両側へ短い距離で配れます——端に置くより末端電圧が高く保てるのです。

これは設備を増やさずに効く対策——設計段階で決めておくべきことです。

⚠️ よくある間違い
(3)の太線化を疑ってしまう——断面積が増えればR＝ρℓ/Aは小さくなるので、電圧降下も損失も減ります。正しい対策です。
(5)を「変圧器の位置は関係ない」と考える——低圧線の電圧降下は距離で効くので、位置は立派な対策になります。
「こう長の延長」を供給範囲を広げる良い施策と読んでしまう——問われているのは電圧維持です。供給範囲の話とは別だと切り分けてください。

⏱️ 本番での進め方
①★v＝√3I(Rcosθ＋Xsinθ)＝(PR＋QX)/Vを余白に書く。
②★各選択肢がI・R・X・力率・送り出し電圧のどれに効くかを見る。
③★R・Xはこう長に比例——延ばせば増える。
④★どれにも当てはまらず、むしろ悪化させるものが答え。

💡 覚え方
電圧維持は「短く・太く・力率よく・負荷の中心へ」——この4つに、送り出し電圧の調整を足したものが対策のすべてです。こう長の延長だけが逆向き——R＝ρℓ/A の分子を大きくしていると気づけば即答できます。

配電線路の電圧調整の手段そのものは令和4年度下期 A問題12（配電：配電線路の電圧調整）で空欄補充の形で問われています。

維持すべき電圧の範囲

標準電圧	維持すべき範囲	根拠
★100V	★101±6V	★電気事業法施行規則第38条
★200V	★202±20V	★同上

この範囲に収めることが電圧維持の目的です——法令で数値が決められているので、設計でも運用でも動かせない目標になります。

範囲を外れると、機器が正しく働かず寿命も縮みます——だから対策を重ねてでも守るのです。

まとめ

電圧降下の式	v＝√3I(Rcosθ＋Xsinθ)＝(PR＋QX)/V
(1) 送り出し電圧	LRT・LRAで調整→有効
(2) 力率改善	無効電力Qを減らしQX分を圧縮→有効
(3) 太線化	R＝ρℓ/A のAを大きくする→有効
(4) こう長の延長	R・Xが増えて電圧降下が拡大→誤り
(5) 変圧器を負荷の中心	低圧線の電流×距離を圧縮→有効
答え	(4)