令和5年度(後期)2級電気工事施工管理技士 第一次検定 No.9は、変電所に用いる分路リアクトルについて、空欄に当てはまる語句の組合せとして適当なものを選ぶ問題です。
この問題は、軽負荷時に何が余るのかをたどれるかを問うものです。減るのは誘導性の負荷、残るのは線路の進相電流です。
その進相電流が電圧を押し上げます。
正解:選択肢1(ア=誘導性/イ=進相)
| 選択肢 | ア | イ | 解説 |
|---|---|---|---|
| 1 | 誘導性 | 進相 | どちらも合う |
| 2 | 誘導性 | 遅相 | アは合うが、遅相電流では電圧は下がる |
| 3 | 容量性 | 進相 | イは合うがアが違う |
| 4 | 容量性 | 遅相 | どちらも違う |
適当なのは選択肢1です。
深夜などの軽負荷時に何が起きるかを、順にたどります。
軽負荷時に電圧が上がるしくみ
工場のモータなど誘導性の負荷が止まる
↓
電圧を下げていた遅相電流が減る
↓
線路の静電容量による進相電流だけが残る
↓
受電端の電圧が上がる
アに入るのは、昼間に多く夜に減る側の負荷です。モータや変圧器は誘導性なので、アは誘導性になります。
イは、残って電圧を押し上げる側です。線路の静電容量に流れる電流は進相なので、イは進相です。
2つの電流が電圧に与える向きは反対です。
| 電流 | 流れるもと | 受電端の電圧への影響 |
|---|---|---|
| 遅相電流 | モータなど誘導性の負荷 | 下げる |
| 進相電流 | 長距離送電線やケーブルの静電容量 | 上げる |
軽負荷時に受電端の電圧が送電端より高くなる現象をフェランチ効果といいます。
ケーブル系統で起こりやすいのには理由があります。
ケーブルで進相電流が大きい理由
導体と遮へい層が薄い絶縁体をはさんで向き合う
↓
架空線より静電容量が桁違いに大きい
↓
流れる充電電流(進相電流)も大きい
分路リアクトルは、この進相電流を打ち消します。リアクトルには遅相電流が流れるからです。
分路リアクトルと電力用コンデンサ
分路リアクトル 遅相電流を流す → 電圧を下げる → 軽負荷時に使う
電力用コンデンサ 進相電流を流す → 電圧を上げる → 重負荷時に使う
だから変電所では、時間帯によって入れる設備を切り替えます。昼はコンデンサ、深夜はリアクトルという使い方です。
軽負荷時に受電端の電圧が上がるのはなぜか。
電圧を下げていた誘導性負荷の遅相電流が減り、線路の静電容量による進相電流だけが残るからです。これをフェランチ効果といいます。
分路リアクトルと電力用コンデンサはどう使い分けるか。
分路リアクトルは軽負荷時に電圧を下げるため、電力用コンデンサは重負荷時に電圧を上げるために使います。時間帯によって切り替えます。
参考資料
※ この記事の確認日:2026年9月