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配電方式と配電計算 ミニテスト【第3回】

配電方式と配電計算」のミニテスト第3回(全5問)です。

配電方式と配電計算 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

テストの使い方

まず自分で答えを考えてから「解答を見る」をタップしてください。間違えた問題は解説記事に戻って確認すると効果的です。

第1問

単相3線式配電方式で中性線が断線した場合に起こる現象として、正しいものはどれか。

(1)両方の負荷に電圧が供給されなくなる
(2)力率が極端に低下する
(3)負荷バランスが崩れて一方に過電圧がかかる
(4)漏電遮断器が動作する
(5)周波数が変動する

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正解:(3)負荷バランスが崩れて一方に過電圧がかかる
中性線が断線すると、2つの負荷が直列接続の状態になります。負荷の大きさが異なると、軽い負荷側に過電圧がかかり、機器が故障する危険があります。これが単相3線式の弱点であり、中性線にはヒューズを入れないルールの理由です。

第2問

有効電力 200 kW、力率 0.5(遅れ)の負荷がある。力率を 1.0 に改善したとき、線路電流は何 % 減少するか。

(1)20
(2)30
(3)40
(4)50
(5)75

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正解:(4)50
電流は I = P ÷(V cosθ)なので力率に反比例します。
改善前:I₁ ∝ 1 ÷ 0.5 = 2.0
改善後:I₂ ∝ 1 ÷ 1.0 = 1.0
減少率 =(2.0 − 1.0)÷ 2.0 × 100 = 50 %
力率0.5→1.0の改善で電流が半分になります。I²R の損失は 1 − 0.25 = 75 % も減少します。

第3問

単相3線式配電線路(平衡状態)で、外線電流 I = 30 A、1線あたりの抵抗 R = 0.5 Ω のとき、電力損失 [W] はどれか。

(1)450
(2)675
(3)900
(4)1,350
(5)1,800

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正解:(3)900
単相3線式(平衡時)の電力損失:Ploss = 2I²R
= 2 × 30² × 0.5
= 2 × 900 × 0.5
= 900 W
平衡状態では中性線に電流が流れないので、外線 2 本分の損失だけです。不平衡時は中性線にも電流が流れ、損失が増えます。

第4問

三相3線式配電線路で、1線あたりの抵抗 R = 0.3 Ω、リアクタンス X = 0.2 Ω、線電流 I = 100 A、力率 cosθ = 0.6(遅れ)のとき、電圧降下 [V] に最も近いものはどれか。

(1)34
(2)42
(3)52
(4)59
(5)68

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正解:(4)59
cosθ = 0.6 → sinθ = 0.8
v = √3 × 100 ×(0.3 × 0.6 + 0.2 × 0.8)
= 173.2 ×(0.18 + 0.16)
= 173.2 × 0.34
= 58.9 ≈ 59 V
低い力率(0.6)のときは sinθ = 0.8 が大きいので、リアクタンス X の影響が無視できません。

第5問

高圧配電線路(6,600 V)の配電方式として最も一般的なものはどれか。

(1)単相2線式
(2)単相3線式
(3)三相3線式
(4)三相4線式
(5)直流2線式

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正解:(3)三相3線式
6,600 V の高圧配電線路は三相3線式が標準です。工場やビルのモーター等の動力負荷に電力を供給します。需要家の受電設備で低圧(200 V / 100 V)に変圧して使用します。

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