技術基準の計算21【電験3種法規】充電電流330mA・発電機は1.0kV·A！補償リアクトルで容量を落とす平成24年度 B問題11 完全解説

2026年7月23日2026年8月9日

電験3種法規科目技術基準の計算平成24年度 B問題11 リアクトルで容量を落とす！発電機は1.0kV·A

今回は平成24年度法規科目 B問題11、竣工時の自主検査で行う高圧引込ケーブルの交流絶縁耐力試験の計算問題です。電源（発電機）の容量まで問う、現場そのままの出題です。

流れは3ステップ。①充電電流 I_c＝2πfCV ②補償リアクトルの電流を試験電圧に比例換算 ③発電機が負担するのは差分。回路図のA₂が充電電流、A₄がリアクトル電流、A₃が合成電流に対応しています。

平成24年度法規科目 B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種法規科目配電平成24年度 B問題11 問題文 — 平成24年度法規科目 B問題11 問題文

出典：一般財団法人電気技術者試験センター「平成24年度第三種電気主任技術者試験」法規科目 B問題11

電験3種法規科目【技術基準の計算】平成24年度 B問題11

　公称電圧6 600V、周波数50Hzの三相3線式配電線路から受電する需要家の竣工時における自主検査で、高圧引込ケーブルの交流絶縁耐力試験を「電気設備技術基準の解釈」に基づき実施する場合について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

　ただし、試験回路は図のとおりとし、この試験は3線一括で実施し、高圧引込ケーブル以外の電気工作物は接続されないものとし、各試験器の損失は無視する。

　【高圧引込ケーブルの仕様】6 600V CVT、公称断面積38mm²、こう長150m、1線の対地静電容量0.22μF/km

　【試験用変圧器】入力電圧0-130V、出力電圧0-13kV、巻数比1/100、30分連続許容出力電流400mA（50Hz）

　【高圧補償リアクトル】許容印加電圧13kV、印加電圧13kV・50Hz使用時での電流300mA

　【単相交流発電機】携帯用交流発電機出力電圧100V、50Hz

(a)　交流絶縁耐力試験における試験電圧印加時、高圧引込ケーブルの3線一括の充電電流（電流計A₂の読み）に最も近い電流値[mA]を次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）80　（2）110　（3）250　（4）330　（5）410 mA

(b)　この絶縁耐力試験で必要な電源容量として、単相交流発電機に求められる最小の容量[kV·A]に最も近い数値を次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）1.0　（2）1.5　（3）2.0　（4）2.5　（5）3.0 kV·A

答え(a)I_c≒322mA→330mA ＝ (4)／(b)発電機容量1.0kV·A ＝ (1)

答えは(a)330mA・(b)1.0kV·A

電気設備技術基準の解釈第15条ほか

★交流試験電圧＝最大使用電圧×1.5（7 000V以下）／★充電電流 I_c ＝ 2πfCV ／★補償リアクトルの電流は定格電圧のときの値なので、試験電圧に比例換算する／★電源が負担するのは（充電電流 − リアクトル電流）の差分

★リアクトルの電流を換算し忘れるのが、この問題の急所です。

竣工時の自主検査を想定した、現場そのままの出題です——携帯用発電機の容量まで問われます。

★(a)3線一括の充電電流

$$V = 6600 \times \dfrac{1.15}{1.1} \times 1.5 = 10350\,\mathrm{[V]}$$

試験電圧
公称電圧から2段階で換算

$$C = 0.22 \times 0.150 \times 3 = 0.099\,\mathrm{[\mu F]}$$

3線一括の静電容量
1線0.22μF/km×こう長0.15km×3線

$$I_c = 2\pi \times 50 \times 0.099\times 10^{-6} \times 10350 \approx 0.322\,\mathrm{[A]}$$

充電電流
322mA→選択肢の330mA

この電流が回路図の電流計A₂の読みです——ケーブル側に流れる電流。

公称断面積38mm²は使いません——撹乱情報です。

★★(b)リアクトル電流を比例換算する

$$I_L(13\mathrm{kV}) = 300\,\mathrm{[mA]}$$

リアクトルの仕様（定格電圧13kV印加時）
★この値をそのまま使ってはいけない

$$I_L(10350\mathrm{V}) = 300 \times \dfrac{10350}{13000} \approx 239\,\mathrm{[mA]}$$

試験電圧10 350Vでの電流
リアクトルは電圧に比例して電流が流れる

リアクトルの電流は電圧に比例します——I＝V/(2πfL)だから。

13kVの仕様値を10 350Vに換算すると239mA——300mAのまま使うと誤答です。

この比例換算が本問の核心——仕様値の条件を必ず確認します。

★電源が負担する電流

$$I = I_c – I_L = 322 – 239 = 83\,\mathrm{[mA]}$$

打ち消した後に残る電流
これが試験用変圧器の2次側に流れる

$$S = V I = 10350 \times 0.083 \approx 859\,\mathrm{[V\cdot A]}$$

試験用変圧器が負担する容量
約0.86kV·A

$$S_{\text{発電機}} \geq 0.86 \Rightarrow 1.0\,\mathrm{[kV\cdot A]}$$

選択肢のうち最小で足りるもの
(b)の答え

補償リアクトルがなければ、10 350×0.322＝3.3kV·Aが必要です——リアクトルで1/4以下に減らせます。

携帯用発電機で試験できるようになる——これが補償リアクトルの効果です。

★回路図の電流計の対応

電流計	読む電流
★A₁（入力側）	★★発電機から供給される電流
★A₂	★★ケーブルの充電電流（進み）
★A₃	★★合成電流（変圧器2次側）
★A₄	★★補償リアクトルの電流（遅れ）

A₂とA₄は向きが逆の電流です——進みと遅れ。

A₃はその差——A₃＝A₂−A₄という関係になります。

回路図を読むことも問題の一部です。

★補償リアクトルの原理

$$I_C = 2\pi f C V \quad (\text{進み})$$

ケーブルの充電電流
容量性

$$I_L = \dfrac{V}{2\pi f L} \quad (\text{遅れ})$$

リアクトルの電流
誘導性

I = |I_C – I_L|

電源から供給する電流
位相が180度違うので引き算

進み電流と遅れ電流は打ち消し合います——進相コンデンサによる力率改善と同じ原理です。

ケーブルとリアクトルの間で電流が往復する——電源からは差分だけです。

なぜ発電機を使うのか

竣工時の検査では、まだ受電していないことがあります——試験用の電源がないのです。

だから携帯用の交流発電機を持ち込みます——出力100V・50Hz。

その容量が足りるかを確かめるのが(b)——実務そのものです。

試験用変圧器の許容出力電流

項目	本問の値
★入力電圧	★★0-130V
★出力電圧	★★0-13kV
★巻数比	★★1/100
★30分連続許容出力電流	★★400mA（50Hz）

補償後の83mAは400mA以内なので、変圧器も余裕があります——補償なしの322mAでも400mA以内ですが。

問題は電源（発電機）の容量——3.3kV·Aの携帯用発電機は現実的でないのです。

計算の手順をまとめる

手順	やること	落とし穴
★①	★★試験電圧を求める	★★2段階の換算
★②	★★3線一括の静電容量（×3）	★★3倍を忘れない
★③	★★I_c＝2πfCV	★★—
★④	★★リアクトル電流を試験電圧に比例換算	★★★仕様値のまま使わない
★⑤	★★差分×試験電圧＝必要容量	★★—

④の比例換算が、この問題を難しくしています——仕様値の条件（13kV印加時）を読むのです。

竣工検査で行う試験

試験	内容
★絶縁抵抗測定	★★絶縁抵抗計で各相と大地間を測る
★絶縁耐力試験	★★試験電圧を連続10分間加える（本問）
★接地抵抗測定	★★A種10Ω・D種100Ω等を確認
★保護継電器の動作試験	★★整定値どおりに動作するか確認

竣工時の自主検査は、設置者の責任で実施します——電気主任技術者の職務です。

本問はその一場面を切り出した出題——実務がそのまま問題になっています。

⏱️ 本番での進め方
① 3線一括なら静電容量は×3。
② リアクトル電流は試験電圧に比例換算する。
③ 電源が負担するのは充電電流−リアクトル電流。
④ 必要容量＝試験電圧×差分電流。

💡 覚え方
絶縁耐力試験の電源容量＝①試験電圧V＝公称電圧×1.15/1.1×1.5 ②3線一括の静電容量C＝1線の値×こう長×3 ③充電電流I_c＝2πfCV ④補償リアクトルの電流を試験電圧に比例換算（仕様電圧との比を掛ける）⑤必要容量S＝V×(I_c−I_L)。

⚠️ よくある間違い
リアクトルの電流を仕様値のまま使わない——13kV印加時の値なので、試験電圧10 350Vに比例換算する。3線一括なら静電容量は3倍。

まとめ

試験電圧	6 600×1.15/1.1×1.5＝10 350 V
3線一括の静電容量	0.22×0.150×3＝0.099 μF
(a)充電電流 A₂	2πfCV≒322 mA → 330mA →(4)
リアクトル電流 A₄	300×(10 350/13 000)≒239 mA
合成電流 A₃	322−239＝83 mA
(b)電源容量	10 350×0.083≒0.86 kV·A → 1.0kV·A →(1)