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【電験3種機械】線間電圧と相電圧を問題から読み取る力量

問題文が「線間電圧」を言っているのか、「相電圧」を言っているのかが分からない。

 

こんな疑問を持ったことがあるだろうか??

 

ここを潰す!!

 

おはようございます。

電験と電気業界を研究している桜庭裕介です。 

初めての方もいらっしゃると思いますので、いつもの簡単な自己紹介を添えておきます。

≪実績≫
❑転職関係❑

『残業10時間以下』&『年収変動なし』の企業に転職成功

※詳細を下記のnoteに集約
電気エンジニアとしての決断【超大手企業を退社する選択】

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✔トータル100年分の過去問を分析

・電験1種 40年分
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電気エンジニアTOEIC攻略までの道のり【800点までは取れる】

一言で言うと、電験をずっと分析してきた人間。

桜庭裕介|電験&電気仕事|MBA挑戦中@denken_1
 
 

夢はある?と最近聞かれた。

電気、プラントの運転操作を教えて、自分が飯を食えれば最高だと答えた。

妻子なしなら、小さなアパートの一室で納豆や卵とごはんだけの食事で暮らすと思う(栄養の事は無知)

今後、確実に介護施設の問題が挙がる。
そこに貢献できれば良い。

そんな事を考えている。

 
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電験と本気で向き合っているので、好きか?と言われれば好きなのだが、恨んでいる部分もある。

というか、嫌いな部分がある。

 

それが

線間電圧と相電圧

である。

 

機械科目の問題文が紛らわしい

冒頭から鼻息が荒くなってしまったのだが、これが原因である。

問題文に与えられる電圧は「線間電圧です」と明記してくれても良いと自分は思う。

 

ここで惑わしてどうすんの??

こんな思いを自分は持っている。

 

確かに先輩方からすると

問題文から読み取れないとは何たる技能か?

とか

甘えだぞ!!

と言うだろう。

恐らくTwitterで呟こうものなら、苦いコメントがつくだろう。もしくは引用コメントで「講師がこんなことを言うなんて」と言われるだろう。

 

だが、紛らわしいものは紛らわしい。と自分は思う。

 

でこの記事で分解してしまおうと考えたのである。

 

機械科目の線間電圧と相電圧

実際に問題を見るのが一番良いのが、事前に線引きをしておく。

 

何の線引きをするかというと「√3が出てくるか否か」だ。

この「√3」は線間電圧と相電圧の違いから発生するものであることはもうご存じだろう。

故に、電動機であれば

「√3」が登場するのは「三相」。

しかも「電源電圧側がY結線」のとき

である。

 

Y結線だから1相を考えるときに「√3で割る」という行為が必要なるのだ。

 

正確な表現に直すと「相電圧は線間電圧/√3しかない」だ。

 

単相変圧器の問題で「√3が出てこないのかよ!!」というのは全然違うのである。こう考えると、√3が出てくるタイミングが読めてくる。

 

一番うっとうしい「変圧器」を題材に「線間電圧の√3処理」を解説していく。

 

線間電圧を処理する問題

定格容量12000kVA、定格電圧154kV/22kVの三相変圧器の無負荷試験をした結果、一次電圧154kV、一次電流0.814A、一次電力54.5kWの測定値が得られた。この測定結果から算定される一次1相あたりの励磁アドミタンスY0(S)と励磁コンダクタンスg0(S)を求めよ。ただし、一次巻線の結線はY結線である。

どう解くか

励磁アドミタンスの求め方は参考書等で何度も見てきたと思う。変圧器の等価回路だ。

(S)はジーメンスだ。(抵抗の逆数を示すもの。)

 

さっそく励磁アドミタンスY0を求めてみよう。

Y0=Ⅰ0/V1

(Ⅰ0は励磁回路に流れる電流、V1は一次端子電圧

 

一次端子電圧V1は一相分の「相電圧」のことである。

⇑ここだ!!!

これがうっとうしい。

 

試験電圧である「一次電圧154kV」は「線間電圧」なのだ。

(文句を散々言っても、実際電圧をかけようとすると、結線しているので線間電圧をかけざるを得ない)

 

故に

Y0=Ⅰ0/V1

Y0=0.814/(154×10^3/√3)

 

解いたノート

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※自分は定期的に問題を解くことを習慣としているが、どうしても忘れたりミスをする。故に回路図や注意書きを綴る。(見にくくてごめんなさい。)連続正解数は数えるのを止めたが、たぶん100を突破した!!!

 

電験の但し書きは超大事

本サイトで何度も言ってきたが、電験の但し書きは超大事。

稀にフェイクがあるが、電験の本番の試験でフェイクはあまりない。問題の大前提を崩すような所をフォローする但し書きはあるが。

手の込んだ模試にはフェイクは多い。

故に、大事に但し書きは読んでおこう。

 

まとめ

以上「【電験3種機械】線間電圧と相電圧を問題から読み取る力量」の記事となります。

重要なポイントとしては

①線間電圧と相電圧の違い

②Y結線とΔ結線

③励磁アドミタンス

④ジーメンス

⑤無負荷試験 

 

この記事で題材にしたのは変圧器でしたが、誘導電動機でもよくこのタイプの問題を見かけます。

こういうことか!とこの記事で躓きを解消してくれる人がいることを願っています。