令和5年度第三種電気主任技術者下期試験　法規科目 問100 解説 問10 問10

変流器（CT）の変流比は一次電流と二次電流の比であり、二次側の負荷抵抗が許容範囲内であれば原則として一定に保たれるため、二次側の抵抗値によって変流比が変化するという記述は誤りです。

変流器の基本原理と変流比

変流器は、電磁誘導の法則に基づき、一次側に流れる大電流を、計器や継電器で扱えるような小さな電流に変換して二次側に供給する装置です。理想的な変流器では、一次電流と二次電流の比（変流比）は巻き数比によって固定されます。

変流器の二次側に接続される負荷（電流計の内部抵抗や配線など）が、設計上の負担（VA）の範囲内であれば、二次側の抵抗値が多少変動しても、変流器は「電流源」としての特性を維持しようとします。つまり、二次側の回路に電流を押し流そうとする力が働くため、変流比はほぼ一定に保たれるのです。したがって、選択肢(4)のように「二次側の抵抗値により変流比が変化する」という説明は、変流器の定義に反します。

二次側開放に伴う危険性と取扱上の注意

変流器の取扱において最も重要な点は、二次側の「開放」を防ぐことです。

1. 変流器の動作中、一次電流は電源側によって強制的に流されています。この一次電流によって鉄心内に磁束が生じ、二次側にも電流が流れて、この二次電流が一次電流の磁束を打ち消す方向に働きます。
2. もし二次側を開放すると、この磁束を打ち消す働き（二次側の起磁力）が消失します。その結果、鉄心には非常に大きな磁束が生じ、二次側の巻線には過大な誘起電圧が発生します。
3. この異常電圧は変流器の絶縁を破壊するだけでなく、作業者に感電の危険を及ぼすため、変流器の二次側には決してヒューズや開閉器を設けてはなりません。
4. 電流計の交換などで二次側を開放しなければならない事態が生じた場合は、必ずあらかじめ二次側端子を短絡して、変流器が「電流を流し続けられる状態」を維持したまま作業を行う必要があります。

この手順を正しく理解することで、選択肢(2)、(3)、(5)の記述が、変流器を安全に運用するための必須のルールに基づいていることが分かります。

変流器の二次側に電流計の内部抵抗を重ねてみると、電流が流れる回路の安定した姿が見えてきます。

参考リンク

• 計器用変成器（CT・VT）の役割と注意点
• 【第3種電気主任技術者】変流器（CT）の二次側を開放してはいけない理由
• 計器用変成器に関する用語（日本電気協会）