令和4年度（前期）2級電気工事施工管理技士 No.10を解説、損失は半分になる
令和4年度（前期）2級電気工事施工管理技士 第一次検定 No.10は、低圧配電系統における電気方式で、単相2線式と比較した三相3線式の特徴として、最も不適当なものを選ぶ問題です。線間電圧、力率、送電距離は同一で、材質と太さが同じ電線を用いるという条件が付いています。
この問題のポイント
この問題は、三相3線式が有利な方式だと分かっているかを問うものです。同じ電力を送るなら、損失は小さくなります。
実際に計算すると半分になります。
正解：選択肢2（送電損失が大きくなるとした記述）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 内容 | 解説 |
|---|---|---|
| 1 | 電線1線あたりの送電電力は大きくなる | 適当 |
| 2 | 送電電力が等しければ送電損失が大きくなる | 不適当。半分になる |
| 3 | 回転磁界が容易に得られ電動機に適する | 適当 |
| 4 | 三相分を合計した送電電力の瞬時値が一定 | 適当 |
最も不適当なのは選択肢2です。
選択肢2のポイント（ここが答え）
引っかけの核心は、電線が2本から3本に増えるので、その分だけ損失も増えそうに見えるところです。本数は確かに増えます。
ただし1本に流れる電流が減ります。同じ電力を送るときの電流を比べます。
単相2線式 P ＝ V I1 cosθ → I1 ＝ P ÷（V cosθ）
三相3線式 P ＝ √3 V I3 cosθ → I3 ＝ P ÷（√3 V cosθ）
電流の比 I3 ÷ I1 ＝ 1／√3
損失は電流の2乗×抵抗×本数で決まります。
単相2線式の損失 2 × I1² × r
三相3線式の損失 3 × I3² × r ＝ 3 ×（I1／√3）² × r ＝ 3 × I1²／3 × r ＝ I1² r
比 I1² r ÷（2 I1² r）＝ 1／2
本数が1.5倍になっても、電流の2乗が3分の1になるので、合わせて半分になります。増える要素より減る要素のほうが大きいという形です。
選択肢1も同じ計算から出ます。1線あたりの送電電力は、単相2線式が P/2 ＝ 0.5 VI cosθ、三相3線式が √3 VI cosθ/3 ≒ 0.577 VI cosθ。三相のほうが約1.15倍です。
選択肢4の瞬時値が一定というのは、3つの相が120度ずつずれているためです。ひとつの相が谷でも他が山になるので、合計すると波打ちません。単相では1周期に2回ゼロになります。
選択肢3の回転磁界は、この120度のずれから生まれます。3つのコイルに順番に電流が流れるので、磁界が回ります。誘導電動機が単純な構造で回せるのはこのおかげです。
覚え方
- 同じ電力なら三相3線式の損失は単相2線式の半分
- 本数は1.5倍でも電流の2乗が3分の1になるため
- 120度ずれているので、回転磁界ができ、電力の瞬時値も一定になる
理解度チェック
同じ電力を送るとき、三相3線式の送電損失は単相2線式のどれだけか。
半分です。電線は3本に増えますが、1線あたりの電流が1／√3になるため、損失は 3×(1/3)÷2 ＝ 1/2 になります。
三相の電力の瞬時値が脈動しないのはなぜか。
3つの相が120度ずつずれているからです。ひとつが谷のとき他が山になるので、合計すると一定になります。
参考資料
- 一般財団法人 建設業振興基金「令和4年度 2級電気工事施工管理技術検定 第一次検定（前期）問題」「同 正答肢」
※ この記事の確認日：2026年9月
