電気及び電子計測7【電験3種 理論】二電力計法でW2が逆振れしたときの三相電力を計算する！令和5年度上期 A問題14 完全解説

今回は令和5年度上期 理論科目 A問題14を解説します。二電力計法で三相電力を測定するとき、電力計W₂が逆振れを起こしたので電圧端子の極性を反転して読み直した、というのが最大のポイントです。

二電力計法では三相電力P＝W₁+W₂。ただし逆振れした電力計は本来マイナスを指しているので、極性を反転して読んだ値には負号を付けて合計します。

出題のポイント

令和5年度上期 理論科目 A問題14：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 理論科目 【電気及び電子計測】 令和5年度上期 A問題14

　図のように、線間電圧200Vの対称三相交流電源から三相平衡負荷に供給する電力を二電力計法で測定する。2台の電力計W₁及びW₂を正しく接続したところ、電力計W₂の指針が逆振れを起こした。電力計W₂の電圧端子の極性を反転して接続した後、2台の電力計の指示値は、電力計W₁が490W、電力計W₂が25Wであった。ただし、三相交流電源の相回転はa、b、cの順とし、電力計の電力損失は無視できるものとする。

対称三相交流電源が三相平衡負荷に供給する電力の値[W]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）25　（2）258　（3）465　（4）490　（5）515 W

ポイント解説：逆振れの電力計は指示値を負で合計する

二電力計法では三相有効電力P＝W₁+W₂で求める。今回W₂は正しく接続したら逆振れした。これはW₂が本来負の値を指すことを意味する（力率が小さいときに起こる）。指針を読むために電圧端子の極性を反転して25Wと読んだので、真の値はW₂＝−25W。

したがって P＝W₁+W₂＝490+(−25)＝465W。極性を反転した指示値をそのまま足して490+25=515Wとするのは誤り。よって答えは(3)の465W。

問題の解説

STEP1　二電力計法の式

三相電力P=W1+W2。

STEP2　逆振れの扱い

逆振れ→本来は負。極性反転して読んだ25Wは真値では−25W。

STEP3　合計

P=490+(−25)=465W。(3)。

答え：(3)

まとめ

測定法	二電力計法 P=W1+W2
W2逆振れ	本来は負。反転読み25W→真値−25W
計算	P=490+(−25)=465W
答え	(3) 465W

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