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15.断線回路

あえて、断線回路問題として区別いたしました。
よく分からないと言う方が多いので、ある程度高い出題確率でもあるため、少しやっておきましょう。

出題の頻度は、近年多くなっているような気がします。電気が身近になると共にその運用が多様化し、事故が増えていることも原因の一つかもしれません。

断線は全ての回路図問題で出題が可能ですので、過去問を解きながら説明してゆきます。

図のような電源電圧Ｅ〔V〕の三相3線式回路で､×印点で断線すると、断線後のａ－ｂ間の抵抗R〔Ω〕に流れる電流Ｉ〔A〕は。

 

断線をしたというので、図を書き直してみます。
単相2線式の簡単な並列回路に早変わりです。ちなみに三相3線式は1本断線しても電圧線は2本取れません（倍にはならないと言うことです）欠相という状態になり、1相分の供給となります。中性線ではないので、注意してください。中性線があるのは単相３線式です！

Ｅを分かりやすいようにＶにして考えます。

電流は並列接続で分流するので、ａ-ｂ-ｃ間の合成抵抗Ｒが2つ、つまり2Rを電流を求める式、
Ｉ＝Ｖ／Ｒに代入します。
Ｉ＝Ｖ／2Ｒ
ＶをＥに戻すとＩ＝Ｅ／2Ｒとなります。

正解はイです。

---

図のような単相3線式回路において、消費電力250〔W〕、1000〔W〕の２つの負荷はともに抵抗負荷である。図中の×印点で断線した場合、ab間の電圧〔V〕は。ただし、断線によって負荷の抵抗値は変化しないものとする。

イ．80　　　　　ロ．100　　　　　ハ．160　　　　　二．200

 

この問題は単相3線式回路ですから、真ん中の中性線が断線すると200Vの単相2線式に変化します。

今回も書き直してみます。

こうしてみるとかわいらしい問題です。
私なら、せめて負荷は電力表示だけにしますけれど、この年の第2種電気工事士試験問題作成小委員メンバーは優しい方揃いだったのでしょうか？

それはさておき、問題を解きましょう。

 

 

Ｉ＝Ｖ／Ｒより、Ｉ＝200／50＝4A

Ｖ＝ＩＲより、Ｖ＝4×40＝160Ｖ

正解はハです。

---

図のような三相3線式200〔V〕の回路で、ｃ－ｏ間の抵抗が断線した場合、断線後のａ－ｏ間の電圧は断線前の何倍になるか。

イ．0.50　　　　　　　口．0.58　　　　　　　ハ．0.87　　　　　　　二．1.16

 

恒例の、図の書き直しです。

まずは断線後の電圧の計算をします。

これは、200VがRΩで分圧されていますから100Vとすぐに電圧が出てきます。

断線前の電圧計算を致しましょう。これはスター結線やデルタ結線を学んでいないと解けない問題なのですが、出題傾向順にテキスト化しているので、先に来てしまいました。

あくまで、試験対策としてですがスターデルタ結線がでてきたら、√3（1.73）が絡みますので、それだけ覚えていればよいと思います。

第1種電工や電検3種なんかを受ける方はちゃんと勉強してください！

 

で、√３です。覚えるのが苦手な方は手間暇を惜しんではいけません。

200Vと提示された電圧値を√3で乗算・割り算してみましょう。
346と115.60になるはずです。346というのはあまりにもおかしいので、1.16倍を使用して計算します。

100V×1.16=116V

この数字は正確ではありませんが、これに対しての100Vは86..2％となります。お気づきかもしれませんが答えはハではないかと推測します。

断線後の提示された数値が一つだけで、スターデルタ結線で大事な数値が√3だとしたら、その数値を四則計算のどれかをするぐらいしか計算はありえません。

正解はハです。

式を覚えている方は、こんな無茶はしなくて良いのですが・・・。

スター結線（相電圧は１／√3倍、相電流は１／√3倍）
相電圧E＝V／√3〔V〕　線電流＝相電流＝V／√3Z（抵抗）

デルタ結線（相電圧は同じ、相電流は√3倍）
相電圧E＝V〔V〕　線電流＝√3I（相電流）＝√3V／Z（抵抗）です。

式を丸暗記するぐらいなら√3を覚えているだけと大差は無いのですけどね・・・。

---

図のような単相3線式回路の１線が図中の×印点で断線した場合、A-C間の電圧〔V〕は。

イ.．0　　　　　　　　口．33　　　　　　　ハ．50　　　　　　　　二．100

 

まずは、図を書き直します。
単相3線の電圧線が断線した場合は、200Vにはなりません。ご注意ください。

さて、更に書き直しますと、下の図のようになりました。

もう、お分かりかと思いますが、並列回路では分圧はしませんので各電線には100Vずつ電圧がかかります。

100Ω２つの直列部分では分圧となります。ｂ－ａ間の電圧は100Vの1/2であることが分かります。

式にすると下記の様になります。

正解はハです。

---

１．図のような単相３線式回路において、消費電力250〔W〕、1000〔W〕の２つの負荷はともに抵抗負荷である。図中の×印点で断線した場合、ab間の電圧〔V〕は。ただし、断線によって負荷の抵抗値は変化しないものとする。

イ．40　　　　ロ．60　　　　ハ．140　　　　二．160

２．図のような電源電圧Ｅ〔V〕の三相3線式回路で､×印点で断線すると、断線後のａ－ｂ間の抵抗R〔Ω〕に流れる電流Ｉ〔A〕は。

３．図のような単相3線式回路の１線が図中の×印点で断線した場合、A-C間の電圧〔V〕は。

イ．0　　　　　　　　口．33　　　　　　　ハ．50　　　　　　　　二．100

 

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