令和8年度第三種電気主任技術者上期試験　法規科目 問131 解説 問13(a) 問13

高圧進相コンデンサの定格電流と、図1に示された比率を掛け合わせることで、R相の測定電流は約6.6A、S相およびT相の測定電流は約5.0Aと算出されます。

進相コンデンサの定格電流とオームの法則

三相交流回路において、Y結線された進相コンデンサの定格電流 $I_n$ は、定格容量を $Q$ [var]、線間電圧を $V$ [V] とすると、以下の式で求められます。

$I_n = \frac{Q}{\sqrt{3} \times V}$

この式は、三相回路の電力公式 $P = \sqrt{3}VI$ を変形したものです。進相コンデンサは交流電路において、電圧に対して電流が90度進む性質を持ちます。この回路では直列リアクトルがないため、コンデンサのリアクタンス $X_c$ と回路電圧により電流が決定されます。クランプメータで測定される電流値は、内部の素子が健全であれば定格電流と一致しますが、素子の劣化により内部短絡などが起こると、インピーダンスが変化し、定格時とは異なる電流値が測定されます。

測定電流の算出

図1の比率を用いて、実際の測定電流を以下の手順で求めます。

1. 定格電流の算出 定格容量 $50,000$ [var]、線間電圧 $6,600$ [V] を用いて、定格電流を計算します。 $I_n = \frac{50,000}{\sqrt{3} \times 6,600} \approx 4.373 \text{ [A]}$

2. R相の測定電流の算出 図1より、R相の比率は $1.50$ であるため、定格電流に乗じます。 $I_R = 4.373 \times 1.50 \approx 6.56 \text{ [A]}$

3. S相・T相の測定電流の算出 図1より、S相とT相の比率はそれぞれ $1.15$ であるため、同様に定格電流に乗じます。 $I_S = I_T = 4.373 \times 1.15 \approx 5.03 \text{ [A]}$

これらの結果から、最も近い数値の組み合わせは 6.6, 5.0, 5.0 となります。

回路の定格値から算出された基準の電流値と、クランプメータが示す比率の積に注目してみると、各相の素子の状態に応じた電流の変化が見えてきます。

参考リンク

• 電験三種「電力」高圧進相コンデンサの計算と特徴
• 高圧進相コンデンサの寿命と劣化診断の実際
• コンデンサの容量とインピーダンスの定義（JIS C 4901）