令和5年度第三種電気主任技術者上期試験　電力科目 問70 解説 問7 問7

計器用変成器は計器用変圧器と変流器に大別され、変流器の二次側は開放による高電圧の発生を防ぐために常に低インピーダンスの負荷を直列に接続した被測定線路へ挿入して用いるため、選択肢(5)が正当となります。

計器用変成器の役割と分類

高電圧や大電流が流れる回路では、直接測定器を接続することが物理的に困難であり、感電や装置の焼損といった危険を伴います。そのため、変成器を用いて電圧や電流を計器や保護継電器で扱える低い値に変換します。 計器用変成器には以下の2種類があります。

• 計器用変圧器（VTまたはPT）：高電圧を低い電圧に降圧し、電圧計や保護継電器の電圧入力として供給します。
• 変流器（CT）：大電流を小さな電流に変換し、電流計や保護継電器の電流入力として供給します。

変流器の接続と取り扱い上の注意

変流器（CT）は電流を測定する性質上、回路の電流をそのまま取り出す必要があるため、被測定線路に対して直列に接続します。

また、変流器の最大の特徴は、二次側の開放が極めて危険であるという点です。変流器は一次電流が流れている状態で二次側を開放すると、鉄心が磁気飽和し、二次端子に極めて高いサージ電圧が発生します。これにより、絶縁破壊が起きたり、感電したりする恐れがあります。これを防ぐために、変流器の二次端子には常に低インピーダンスの負荷（電流計や保護継電器など）を接続しておく必要があります。

各箇所の判断ステップ

1. (ア)には変流器と対をなす計器用変成器の名称が入ります。文脈から「計器用変圧器」を選択します。
2. (イ)には計器用変成器から取り出した信号を供給する機器が入ります。選択肢のうち「保護継電器」が妥当です。
3. (ウ)には変流器の二次側で発生する過電圧を防ぐために接続すべきインピーダンスが入ります。前述の原理より「低」を選択します。
4. (エ)には変流器の一次端子の接続方法が入ります。電流の大きさを測定するため、回路と「直列」に接続します。

回路の電流を流し込む変流器の端子と、そこへ接続される計測器のインピーダンスを重ねてみると、安全かつ確実な測定の仕組みが見えてきます。

参考リンク

• 計器用変成器とは｜変流器（CT）と計器用変圧器（VT）の仕組みと役割
• 電流計・変流器の仕組みと実験での取り扱い
• 計器用変成器（JIS C 1731）の定義と規格