電気工事士2種 令和7年上期 問6

問6

図のような単相2線式回路において,配線の長さは100m,負荷電流は10Aで,抵抗負荷が接続されている。配線の電圧降下(Vs-Vr)を4V以内にするための電線の最小太さ(断面積)[mm2]は。ただし,電線の抵抗は表のとおりとする。
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  1. 5.5
  2. 8
  3. 14
  4. 22

正解 

解説

電線の抵抗による電圧降下は、配電方式(単相2線・単相3線・三相3線)に応じて以下の式で計算します。
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本問は単相2線式ですから「2IR」の式を使います。

【電流I】
回路図に記載のとおり10[A]

【抵抗R】
1m当たりの抵抗値をRmとすると、100mの電線の抵抗は100Rm[Ω]

配線の電圧降下を4[V]以内にしたいので、次の不等式を解くことになります。

 4[V]≧2×10[A]×100Rm[Ω]
 4≧2,000Rm
 0.002≧Rm

条件を満たすには1mあたりの導体抵抗を0.002[Ω]以下としなければなりません。1kmに換算すると 0.002×1,000=2[Ω] ですから、表より14[mm2]以上の太さの電線が必要なことがわかります。