問 題
三相電源に接続する変圧器に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
- 変圧器鉄心の磁気飽和現象やヒステリシス現象は、正弦波の電圧、又は正弦波の磁束による励磁電流高調波の発生要因となる。変圧器のΔ結線は、励磁電流の第3次高調波を、巻線内を循環電流として流す働きを担っている。
- Δ結線がないY-Y結線の変圧器は、第3次高調波の流れる回路がないため、相電圧波形がひずみ、これが原因となって、近くの通信線に雑音などの障害を与える。
- Δ-Y結線又はY-Δ結線は、一次電圧と二次電圧との間に角変位又は位相変位と呼ばれる位相差45°がある。
- 三相の磁束が重畳して通る部分の鉄心を省略し、鉄心材料を少なく済ませている三相内鉄形変圧器は、単相変圧器3台に比べて据付け面積の縮小と軽量化が可能である。
- スコット結線変圧器は、三相3線式の電源を直交する二つの単相(二相)に変換し、大容量の単相負荷に電力を供給する場合に用いる。三相のうち一相からの単相負荷電力供給は、三相電源に不平衡を生じるが、三相を二相に相数変換して二相側の負荷を平衡させると、三相側の不平衡を緩和できる。
正解 (3)
解 説
Δ-Y結線の計算問題では、そのままでは計算しづらいので、Δ結線をY結線に変換して、Y-Y結線にして考えることがあります。または反対に、Y結線をΔ結線に変換してΔ-Δ結線で考えても問題ありませんが、個人的にはY-Y結線のほうが中性線を使った1相あたりの等価回路が描けるので、理解しやすいと思います。
そして、Δ結線をY結線に変換する際、1相あたりの電圧の大きさは√3分の1になり、位相はπ/6[rad](=30°)遅れるというのは重要事項として覚えておく必要があります。これも反対に考えれば、Y結線をΔ結線に変換すると、電圧は√3倍に、位相はπ/6[rad](=30°)進むと考えることができます。
よって、(3)の「位相差45°」が誤りで、正しくは「位相差30°」となります。
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