第一種電工 令和3年度午前 問20｜自家用電気工作物の検査方法

遮断器の遮断容量を求める計算問題です。三相の遮断容量は「√3×定格電圧×定格遮断電流」で求めます。√3×7.2[kV]×12.5[kA]＝1.732×90＝約156[MV·A]となり、選択肢の中で最も近い160MV·Aが答えです。計算には公称電圧6.6kVではなく遮断器の定格電圧7.2kVを使うこと、定格電流600Aは遮断容量の計算には使わないことがポイントです。正答はエです。

三相交流遮断器の遮断容量Ps[MV·A]は、定格電圧Vn[kV]と定格遮断電流Is[kA]から、Ps＝√3×Vn×Isで求めます。Ps＝√3×7.2×12.5＝1.732×90≒155.9[MV·A]となり、選択肢のうち最も近いのは160MV·Aで、正答はエです。注意点は2つあります。①電圧には遮断器の定格電圧7.2kVを使います。公称電圧6.6kVで計算すると√3×6.6×12.5≒142.9MV·Aとなり、130と160の間で迷う原因になります。②定格電流600Aは、遮断器に連続して流せる電流（ふだんの負荷電流の上限）であり、短絡電流を遮断する能力を表す遮断容量の計算には使いません。遮断器を選ぶときは、受電点の三相短絡電流以上の定格遮断電流をもつものを選びます。正答はエです。

本問は高圧交流遮断器の定格と遮断容量の関係を問う計算問題です。

【遮断容量の式】Ps＝√3·Vn·Is

• Vn：定格電圧（6.6kV系統で使う高圧遮断器は7.2kV）
• Is：定格遮断電流（遮断できる短絡電流の上限）

【計算】

• √3×7.2×12.5＝1.732×90＝155.88≒156[MV·A]
• 選択肢の中で最も近い160[MV·A]（エ）が正答

【定格の意味の整理】

• 定格電圧7.2kV：公称電圧6.6kVの系統で使うための遮断器の電圧の定格（6.6kV系統の最大使用電圧6.9kVより高い値）
• 定格遮断電流12.5kA：短絡事故のときに遮断できる電流の上限。受電点の三相短絡電流がこれを超えないことを確認して選ぶ
• 定格電流600A：連続して流せる電流。負荷電流に対して選ぶ値で、遮断容量とは関係しない

【受電点の短絡電流との関係】受電点の三相短絡電流Iscは、基準容量に対するパーセントインピーダンス%Zと基準電流Inから Isc＝(100/%Z)×In で求めます。遮断器の定格遮断電流はIsc以上でなければならないため、短絡電流の計算と遮断器の選定はセットで出題されます。

【計算のコツ】√3×7.2≒12.47を先に求めておくと、12.47×12.5≒155.9と計算しやすくなります。また、kV×kA＝MV·Aであることを確かめれば、桁の誤りも防げます。