電験３種過去問【2021年法規 問12】

解答

（a）：（４）
（b）：（４）

解説

（a）高圧ケーブルの絶縁耐力試験は
【電気設備技術基準の解釈第15条（高圧又は特別高圧の電路の絶縁性能）】
に規定されている。

使用電圧6600Vの場合、最大使用電圧（使用電圧が1,000Vを超え500,000V未満の最大使用電圧は、使用電圧に\(\frac{1.15}{1.1}\)を乗ずる）は

\(\displaystyle 6600\times \frac{1.15}{1.1}=6900\)[V]である。

最大使用電圧が7000V以下の交流電路では、

「最大使用電圧の1.5倍の交流電圧（6900×1.5=10350[V]）を連続して10分間加えたとき、これに耐える性能を有すること」

「上記交流電圧の2倍の直流電圧（10350×2=20700[V]）を連続して10分間加えたとき、これに耐える性能を有すること」

とあるので（４）が正しい。

（1）直流10350Vの試験電圧を電路と大地との間に1分間加える。
（2）(誤)直流⇒(正)交流10350Vの試験電圧を電路と大地との間に連続して10分間加える。
（3）直流20700Vの試験電圧を電路と大地との間に1分間加える。
（4）直流20700Vの試験電圧を電路と大地との間に連続して10分間加える。（正しい）
（5）高圧ケーブルの絶縁耐力試験を直流で行うことは認められていない。

（b）高圧ケーブルの絶縁耐力試験は、下図のような試験回路となる。C[F]は１線あたりの対地静電容量である。

１線あたりの対地静電容量C[F]は、ケーブル長が220[m]であるので

\(\displaystyle C=0.45\times0.22=0.099\)[μF]

3線一括で試験を行うとき、１線あたりの対地静電容量C[F]が３並列されている。このときの合成静電容量は３C[F]である。

合成静電容量３C[F]のリアクタンスX_C[Ω]は

\(\displaystyle X_C=\frac{1}{\omega (3C)}=\frac{1}{2\pi\times50\times3\times 0.099\times10^{-6} }=10717\)[Ω]

試験電圧V=10350Vを印加したとき、流れる電流I[A]は

\(\displaystyle I=\frac{V}{X_C}=\frac{10350}{10717}=0.966\)[A]

試験電圧印加時の皮相電力S[VA]は

\(\displaystyle S=VI=10350\times 0.966=9998\)[VA]

よって、この絶縁耐力試験に必要な皮相電力の値は10[kVA]となる。