問 題
周囲温度が25℃の場所において、単相3線式(100/200V)の定格電流が30Aの負荷に電気を供給する低圧屋内配線Aと、単相2線式(200V)の定格電流が30Aの負荷に電気を供給する低圧屋内配線Bがある。
いずれの負荷にも、電動機又はこれに類する起動電流が大きい電気機械器具は含まないものとする。二つの低圧屋内配線は、金属管工事により絶縁電線を同一管内に収めて施設されていて、同配管内に接地線は含まない。
低圧屋内配線Aと低圧屋内配線Bの負荷は力率100%であり、かつ、低圧屋内配線Aの電圧相の電流値は平衡しているものとする。また、低圧屋内配線A及び低圧屋内配線Bに使用する絶縁電線の絶縁体は、耐熱性を有しないビニル混合物であるものとする。
「電気設備技術基準の解釈」に基づき、この絶縁電線の周囲温度による許容電流補正係数k1の計算式は下式とする。また、絶縁電線を金属管に収めて使用する場合の電流減少係数k2は下表によるものとして、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
この式において、θは、周囲温度(単位：℃)とし、周囲温度が30℃以下の場合はθ=30とする。
この表において、中性線、接地線及び制御回路用の電線は同一管に収める電線数に算入しないものとする。
(a) 周囲温度による許容電流補正係数k1の値と、金属管に収めて使用する場合の電流減少係数k2の値の組合せとして、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
k1 k2
- 1.00 0.56
- 1.00 0.63
- 1.08 0.56
- 1.08 0.63
- 1.08 0.70
(b) 低圧屋内配線Aに用いる絶縁電線に要求される許容電流IAと低圧屋内配線Bに用いる絶縁電線に要求される許容電流IBのそれぞれの最小値[A]の組合せとして、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
IA IB
- 22.0 44.1
- 23.8 47.6
- 47.6 47.6
- 24.8 49.6
- 49.6 49.6
解 説
(a)
k1は問題文に計算式が与えられていますが、「θ」をいくつにするかがポイントです。周囲温度は25℃ですが、「周囲温度が30℃以下の場合はθ=30とする」とあるので、今回はθ=30となります。
よって、
と計算することができます。
k2のほうは電線数に応じて値が変わってきます。今回は単相3線式と単相2線式の組み合わせなので、3+2=5としたいところですが、問題文に「中性線、接地線及び制御回路用の電線は同一管に収める電線数に算入しない」とある点に注意です。
単相3線式のうちの1線は中性線なので、単相3線式はこの計算においては2線という扱いになります。よって、電線数は2+2=4となり、表より、k2の値は0.63と判断できます。
(b)
絶縁電線A、Bそれぞれの許容電流を求める問題です。
それを知るために、まずは金属管内に収めたあとの許容電流を知る必要がありますが、Aについては、負荷の力率が100%で、かつ、電圧相の電流値が平衡しているので、定格電流(30A)がそのまま、金属管内に収めたあとのAの許容電流となります。
Bについて、こちらも定格電流と負荷の力率がAと全く同じ(30A、100%)なので、金属管内に収めたあとのBの許容電流もAのときと同様に30Aになります。
次に、A、Bそれぞれの許容電流と、金属管内に収めたあとの許容電流との比較について説明します。ここでの押さえておきたい点は2つあります。
一つは、より線の許容電流は、もとの単線の許容電流に許容電流補正係数k1を掛ける必要があるということです。
もう一つは、絶縁電線を、合成樹脂管、金属管、金属可とう電線管、金属線ぴのいずれかに収めて使用する場合は、上記のk1を掛けた値に、さらに電流減少係数k2を掛ける必要があるということです。
よって、今回はより線を金属管内に収めているため、k1もk2も計算に含めなくてはいけません。
つまり、金属管内に収めたあとのAの許容電流をIA‘とすると、以下のような計算式が成り立ちます。
Bについても、Aのときと全く同じ数値なので計算する必要もありませんが、敢えて書くと次のようになります(金属管内に収めたあとのBの許容電流をIB‘とします)。
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