電験３種過去問【2019年法規 問13】

解答 

（a）：（４）
（b）：（１）

解説

（a）【電気設備技術基準の解釈第17条2項】ではB種接地抵抗値は下記の17-1表の値以下となるように定められている。

接地工事を施す変圧器の種類	当該変圧器の高圧側又は特別高圧側の電路と低圧側の電路との混触により、低圧電路の対地電圧が150Vを超えた場合に、自動的に高圧又は特別高圧の電路を遮断する装置を設ける場合の遮断時間	接地抵抗値（Ω）
下記以外の場合		150／Ig
高圧又は35,000V以下の特別高圧の電路と低圧電路を結合するもの	1秒を超え2秒以下	300／Ig
	1秒以下	600／Ig

(備考) I_gは、当該変圧器の高圧側又は特別高圧側の電路の1線地絡電流（単位：A）

　題意より、I_g＝5Aであり、上表「1秒を超え2秒以下」に当てはまるので、この時の接地抵抗値の上限値は

\(\displaystyle R_B=\frac{300}{I_g}=\frac{300}{5}=\)60[Ω]となる。

 

 （b）R_B=10[Ω]、線間電圧200V、周波数50Hz、対地静電容量Cは0.1μFである。鳳テブナンの定理を適用し、下図のようなY回路を考える。接地抵抗R_Bを取り外した開放端子電圧は、相電圧\(\displaystyle \frac{200}{\sqrt3}\)[V]となる。また、開放端子からみた回路網側の合成抵抗Zは、対地静電容量Cが3相分並列に接続されたものとなるので\(\displaystyle Z=\frac{1}{j3\omega C}\)[Ω]となる。

したがって、開放端子にR_B=10[Ω]を接続したときに流れる電流I_B[A]は、

\(\displaystyle I_B=\frac{\frac{200}{\sqrt3}}{10-j\frac{1}{3\omega C}}\)

\(\displaystyle 10-j\frac{1}{3\omega C}\)の絶対値をとると、

\(\displaystyle \left|10-j\frac{1}{3\omega C}\right|=\sqrt{10^2+\left(\frac{1}{3\omega C}\right)^2}\)

となるので、

\(\displaystyle I_B=\frac{\frac{200}{\sqrt3}}{\sqrt{10^2+\left(\frac{1}{3\omega C}\right)^2}}\)

\(\displaystyle =0.0109\)[A]

接地抵抗に流れる電流は11[mA]となる。