《法規》〈電気施設管理〉[H27:問10]変流器に関する論説問題

【問題】

【難易度】★★☆☆☆(やや易しい)

次の文章は,計器用変成器の変流器に関する記述である。その記述内容として誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(1) 変流器は,一次電流から生じる磁束によって二次電流を発生させる計器用変成器である。

(2) 変流器は,二次側に開閉器やヒューズを設置してはいけない。

(3) 変流器は,通電中に二次側が開放されると変流器に異常電圧が発生し,絶縁が破壊される危険性がある。

(4) 変流器は,一次電流が一定でも二次側の抵抗値により変流比は変化するので,電流計の選択には注意が必要になる。

(5) 変流器の通電中に,電流計をやむを得ず交換する場合は,二次側端子を短絡して交換し,その後に短絡を外す。

【ワンポイント解説】

変流器の特徴に関する問題で,変流器は二次側に一次電流から換算した二次電流を流そうとするもので,二次側が開放されると過大な電圧がかかってしまい,絶縁破壊や機器損傷等が発生してしまう可能性があります。変流器の二次側を開放してはならないというのは,実務でも非常に重要な内容です。

1.変流器(CT)
基本的な構造は変圧器と同じと考えて構いませんが,変流器はその名前の通り,一次側に流れる大電流を二次側の小電流に変換し,短絡事故等を検知するものです。一次側の電流を\(I_{1}\),巻数を\(N_{1}\),二次側の電流を\(I_{2}\),巻数を\(N_{2}\)とすると,
\[
\frac {I_{1}}{I_{2}}=\frac {N_{2}}{N_{1}}
\] となり,変流比は巻数比に反比例することが分かります。

【解答】

解答:(3)
(1):正しい
変流器の構造は変圧器とほぼ同じです。一次電流によって鉄心に生じる磁束によって二次電流を発生させる計器用変成器です。

(2):正しい
変流器の二次側に開閉器やヒューズを使用すると,何らかの形で開閉器がOFFもしくはヒューズが溶断した際に二次側が開放状態となってしまうので,使用することができません。

(3):正しい
問題文の通り,変流器は二次側が開放されても巻数比に応じた二次電流を流そうとするので,二次側が開放されると過大な電圧がかかってしまい,絶縁破壊や機器損傷等が発生してしまう可能性があります。

(4):誤り
ワンポイント解説の通り,変流比は巻数比により変化します。抵抗値は関係ありません。

(5):正しい
やむを得ず電流計を交換する際は二次側端子を短絡する必要があります。