電験３種過去問【2024年(下期)電力問10】

2025年5月8日

【配電】地中電線路の無負荷充電容量計算《計算問題》

　電圧 6.6 kV，周波数 60 Hz，こう長 2 km の交流三相3線式地中電線路がある。ケーブルの心線 1 線当たりの静電容量を 0.5 F/kmとするとき，このケーブルの心線 3 線を充電するために必要な三相無負荷充電容量の値 [kV･A]として，最も近いものを次の (1) ～ (5) のうちから一つ選べ。

\(\small{\begin{array}{cccc} (1)5.5&(2)8.2&(3)16.4&(4)28.4&(5)49.3\\ \end{array}}\)

「出典：令和6年度下期第三種電気主任技術者試験（電力）」

解答と解説はこちら

解答

（3）が正しい。

解説

　地中電線路の無負荷充電容量を求める問題です。電験３種過去問【2012年電力問11】に数値のみ変更した出題があります。

　線間電圧 V =6.6kV，周波数 f =60Hz，こう長2kmの交流三相3線式地中電線路がある。ケーブルの心線1線当たりの静電容量を0.5 F/kmとするとき，このケーブルの心線3線を充電するために必要な三相無負荷充電容量の値[kV･A]を求める。

　１線当たりの静電容量Cは
　\(C=0.5×2=1[μF]\)
　このケーブルを充電したときに流れる相電流 I [A]は

\(I=\frac{\frac{6.6\times 10^3}{\sqrt{3}}}{\frac{1}{2\pi f C}}\\ \ \ =\frac{\frac{6.6\times 10^3}{\sqrt{3}}}{\frac{1}{2\pi \times 60\times 1\times 10^{-6}}}\\ \ \ =1.44[A]\)

　したがって、ケーブルの心線3線を充電するために必要な三相無負荷充電容量S[V･A]は

\(S=\sqrt{3}VI\\ \ \ =\sqrt{3}\times 6.6\times 10^3\times 1.44\\ \ \ =16461[VA]\)

　求める三相無負荷充電容量の値は、16.4[kV･A]となる。

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