図のような、線路抵抗をもった100/200V単相3線式配電線路に、力率が100%で電流がそれぞれ30A及び20Aの二つの負荷が接続されている。この配電線路にバランサを接続した場合について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、バランサの接続前後で負荷電流は変化しないものとし、線路抵抗以外のインピーダンスは無視するものとする。
図の諸元：
* 上下の外線抵抗: \( 0.1 \, \Omega \)
* 中性線抵抗: \( 0.15 \, \Omega \)
* 上側負荷電流: 30 A (a-b間)
* 下側負荷電流: 20 A (b-c間)
* バランサは負荷端(a,b,c)に接続される(a',b',c')。
バランサ接続後 a'-b' 間に流れる電流の値 [A] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(1)。バランサ電流 負荷電流の不平衡分 \( I_{un} = 30 - 20 = 10 \text{ A} \) は中性線を流れる。バランサを接続すると、この不平衡電流をバランサが吸収・供給し、電源側からの電流を平衡化しようとする。
詳細解説
バランサ電流
負荷電流の不平衡分 \( I_{un} = 30 - 20 = 10 \text{ A} \) は中性線を流れる。
バランサを接続すると、この不平衡電流をバランサが吸収・供給し、電源側からの電流を平衡化しようとする。
理想的なバランサ（巻数比1:1）の場合、不平衡電流の半分ずつを分担する。
バランサ巻線（a'-b'間、b'-c'間）に流れる電流 \( I_{bal} \) は：
\[
I_{bal} = \dfrac{I_{heavy} - I_{light}}{2} = \dfrac{30 - 20}{2} = 5 \text{ A}
\]
したがって、a'-b'間に流れる電流は 5 A。
