今回は令和3年（2021年）法規の問12を解いていきます。
絶縁耐力試験の問題ですね
過去問にもよく出ているの解けるようにしておかないとですね。
簡単だし得点源です！！
B問題は得点源 A問題は運ゲー！！
他にも過去問解いていますよ
国家資格・電気・エネ管・電験のお部屋
問題
解法
(a)
計算問題じゃないからやりたくないんだけど。。。
まぁ計算か。。。
まずは最大使用電圧を求めます
使用電圧は交流6600Vで1000V以上なので最大使用電圧は下記になります
\(\displaystyle 最大使用電圧=6600V×\frac{1.15}{1.1}=6900\)
■最大使用電圧 交流の場合（電験三種で必要なものだけ抜粋）
1000V以下の場合 使用電圧×1.1
1000V~50000V未満 \(\displaystyle 使用電圧×\frac{1.15}{1.1}\)
試験電圧は
\(\displaystyle 試験電圧=6900V×1.5=10350V\)
問題を何回か解けば交流10350Vって頭の中にインプットされるから大丈夫です
解きたくないなら覚えてください
■試験電圧
7kV以下の場合 最大使用電圧×1.5
7kVを超える場合 最大使用電圧×1.25
試験電圧は 交流 10350V だとわかりました
選択肢を見てみると。。。
交流の選択肢ないじゃん！！って思ったYO
直流を使う場合、交流の2倍の試験電圧でやってよい
※ケーブルの場合
ってことは
10350V×2倍=20700V
選択肢にもありますね！
次は試験時間の選択です。
電験三種では10分以外の選択肢はないから排除する！！でOK
(5)はやっていいでしょって感じ？
残った選択肢は(4)ですね
(b)
これは解けるようにしておきたいですね
(a)から行くと直流で計算するのかな。。。やったことないよ
って思ってたけど交流でしたね。よかった
さて解いていきます
電力[kV・A]を求めよって言われているので
S=VI なので
電圧と電流を求めます。
電圧は試験電圧です
(a)と同様に
\(\displaystyle 試験電圧=6600V×\frac{1.15}{1.1}×1.5=10350\)
Iは三相交流とかじゃないので普通の
\(\displaystyle V=IR＝IZ\)
\(\displaystyle I=\frac{V}{R}=\frac{V}{Z}\) ①
でOK！！
インピーダンスはコンデンサのみです。
まずはケーブルが３本あるのでコンデンサは３つです
こんな感じ。絶縁体がコンデンサのように振舞います。
まずはCの静電容量を求めていきます
ケーブルの長さ 220m（0.22km）
対地静電容量 0.45μF/km （\(\displaystyle μは10^{-6}です\)）
\(\displaystyle C=0.45μF/km×0.22km\)
次はZを求めます.
コンデンサが３つあるので
\(\displaystyle Z=-j\frac{1}{\omega 3C}\)
\(\displaystyle=-j\frac{1}{2\pi f3C}\)
\(\displaystyle=-j\frac{1}{6\pi fC}\) ②
コンデンサのインピーダンスは
\(\displaystyle Z=-j\frac{1}{\omega C}\)
※\(\displaystyle \omega=2\pi f\)
ω：角周波数
f：電源周波数
①式に②式をあてはめていきます。
\(\displaystyle I=\frac{V}{-j\frac{1}{6\pi fC}}\)
\(\displaystyle =jV×6\pi fC\)
インピーダンスをひっくり返して分子に持ってくると式が見やすい
電力を求めるのに必要な電圧、電流が求められたので代入していく
\(\displaystyle S=VI\)
\(\displaystyle =VjV×6\pi fC\)
\(\displaystyle =jV^2×6\pi fC\)
数値を代入
\(\displaystyle =j10350V^2×6×\pi×50×0.45μF/km×0.22km\)
jしかないので大きさは変わらない。ここではj不要
\(\displaystyle =9.990V・A=9.99ｋV・A\)
10＋j10 とかだったら大きさは
\(\displaystyle \sqrt{10^2+10^2}\)とかになるけど
ｊしかないのでそのままです
正解は(4)10 です
他にも過去問解いていますよ
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