「電気設備技術基準の解釈」に基づいて、使用電圧6600V,周波数50Hzの電路に接続する高圧ケーブルの交流絶縁耐力試験を実施する。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、試験回路は図のとおりとする。高圧ケーブルは3線一括で試験電圧を印加するものとし、各試験機器の損失は無視する。また、被試験体の高圧ケーブルと試験用変圧器の仕様は次のとおりとする。
【高圧ケーブルの仕様】
ケーブルの種類: 6600Vトリプレックス形架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル(CVT)
公称断面積: \(100~mm^{2}\) ケーブルのこう長: 87 m
1線の対地静電容量: \(0.45~\mu F/km\)
【試験用変圧器の仕様】
定格入力電圧: AC0-120V,定格出力電圧:AC 0-12 000 V
入力電源周波数:50Hz
この交流絶縁耐力試験に必要な皮相電力(以下、試験容量という。)の値 [kV・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(3)。試験電圧の決定:。最大使用電圧 \(6900 \text{V}\) の1.5倍（交流試験）とします。\(V_{test} = 6900 \times 1.5 = 10350 \text{V}\) 2. 静電容量の計算: ケーブル長 \(L = 0.087 \text{km}\)。
詳細解説
正解は(3)です。
1. 試験電圧の決定: 最大使用電圧 \(6900 \text{V}\) の1.5倍（交流試験）とします。
\(V_{test} = 6900 \times 1.5 = 10350 \text{V}\)
2. 静電容量の計算:
ケーブル長 \(L = 0.087 \text{km}\)。
1線あたりの容量 \(C_1 = 0.45 \times 0.087 \approx 0.03915 \mu\text{F}\)。
3線一括なので、全容量 \(C = 3 \times C_1 \approx 0.11745 \mu\text{F}\)。
3. 充電電流の計算:
\(I_c = 2\pi f C V_{test} = 2\pi \times 50 \times 0.11745 \times 10^{-6} \times 10350\)
\(I_c \approx 0.382 \text{A}\)
4. 試験容量の計算:
\(P = V_{test} \times I_c = 10350 \times 0.382 \approx 3953 \text{VA} \approx 4.0 \text{kVA}\)。
よって(3)が正解。
