令和4年度 1級電気工事施工管理技士 第一次検定 No.27は、配電系統における高調波に関する記述として、最も不適当なものを選ぶ問題です。

この問題のポイント

この問題は、直列リアクトルを入れる目的の向きを分かっているかを問うものです。共振しないようにするために入れます。

共振させたら高調波が増えてしまいます。

正解：選択肢3（共振するように直列リアクトルを設置するとした記述）

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各選択肢の正誤

最も不適当なのは選択肢3です。

選択肢3のポイント（ここが答え）

引っかけの核心は、コンデンサと直列リアクトルを組み合わせること自体は正しい対策なので、目的の向きだけがすり替わっている点が見えにくいところです。入れる理由は共振を避けるためです。

電力用コンデンサだけを系統につなぐと、系統のインダクタンスとコンデンサの容量で共振回路ができます。その共振周波数が第5調波などと一致すると、高調波電流がコンデンサへ集中的に流れ込みます。

6%が標準として使われるのは、電圧変動や周波数の変動があっても余裕をもって誘導性を保てるためです。これが逆に共振点に合わせてしまうと、コンデンサが高調波を吸い寄せる装置になります。

直列リアクトルにはもう1つ役目があります。コンデンサを投入した瞬間に流れる突入電流を抑えることです。

選択肢1のインバータは、直流を細かく切り刻んで交流を作るので、電流の波形が正弦波から離れます。ひずんだ波形は基本波と高調波の合成として表せます。

選択肢2の鉄心を持つ機器では、周波数が高いほど渦電流損とヒステリシス損が増えます。変圧器がうなったり、温度が上がったりする原因になります。

選択肢4の短絡容量が大きい系統とは、電源側のインピーダンスが小さい系統です。同じ高調波電流が流れても、インピーダンスが小さければ電圧のひずみは小さくなります。

覚え方

• 直列リアクトルは共振しないように入れる。コンデンサ回路を誘導性にする
• 容量は第5調波に対して4%超、実用上は6%
• 短絡容量が大きい系統ほど、同じ高調波電流でも電圧ひずみは小さい

理解度チェック

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