問題文
図のような単相3線式配電線路がある。系統の中間点に図のとおり負荷が接続されており、末端のAC間に太陽光発電設備が逆変換装置を介して接続されている。各部の電圧及び電流が図に示された値であるとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、図示していないインピーダンスは無視するとともに、線路のインピーダンスは抵抗であり、負荷の力率は1、太陽光発電設備は発電出力電流(交流側)15A, 力率1で一定とする。
図中の回路の空白箇所 (ア)~(ウ) に流れる電流の値 [A] の組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
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選択肢
太陽光発電設備は末端AC間に接続され、15Aを出力(逆潮流)している。
これは、上側電線(A相)へ15Aを送り出し、下側電線(C相)から15Aを引き戻す形となる(またはその逆だが、通常は電源として振る舞うため、ソース側へ電流を送る方向)。
点A(上側負荷点)におけるキルヒホッフの電流則:
電源からの電流 \(I_{\text{ア}}\) + 太陽光からの電流(15A) = 負荷電流(20A)
\(I_{\text{ア}} + 15 = 20 \implies I_{\text{ア}} = 5 \, [A]\)
点B(中性点):
上側負荷から流入(20A) = 下側負荷へ流出(15A) + 中性線電流 \(I_{\text{イ}}\)
\(20 = 15 + I_{\text{イ}} \implies I_{\text{イ}} = 5 \, [A]\)(電源側へ流れる)
点C(下側負荷点):
下側負荷から流入(15A) = 太陽光へ戻る(15A) + 電源側へ戻る \(I_{\text{ウ}}\)
\(15 = 15 + I_{\text{ウ}} \implies I_{\text{ウ}} = 0 \, [A]\)
よって、(ア)=5、(イ)=5、(ウ)=0。