令和7年度下期電力問12

%インピーダンスから三相短絡電流を出し、遮断器の定格遮断電流を選ぶ

電力A問題配点 5点

出典：一般財団法人電気技術者試験センター令和7年度下期第三種電気主任技術者試験電力科目問題（問題文・選択肢は改変せず、公開PDFの該当ページをそのまま掲載しています）

正解

(3)

正解の出典：同センターが公表している解答

解説

遮断器は「事故のときに流れる短絡電流を切れるか」で選ぶ。手順は3つ。

**① %インピーダンスを合計する** 基準容量がどちらも20MV·Aで揃っているので、そのまま足せる。 %Z = 電源 1.1 + 変圧器 10.6 = **11.7 %**

**② 二次側の定格電流を出す** 三相なので I_n = 基準容量 / (√3 × 線間電圧) I_n = 20×10⁶ / (√3 × 6600) ≈ 1,750 A

**③ 短絡電流を出す** I_s = I_n × 100/%Z = 1,750 × 100/11.7 ≈ **14,950 A ≈ 15.0 kA**

遮断器の定格遮断電流は、この短絡電流**以上**の標準値から選ぶ。選択肢のうち15.0 kAを上回るのは20.0 kAだけなので、正解は(3)。

注意点が2つある。・(5)の1.5 kAや(4)の2.6 kAは短絡電流より小さく、事故電流を切れないので選べない。遮断器は「足りていればよい」ではなく「必ず上回る」必要がある。・(1)の260.0 kAは桁違い。%Zを掛けてしまったり、電圧に一次側の77kVを使ったりすると出やすい。二次側の遮断器なので二次電圧6.6kVで計算する。

また、**電源側の%Zを足し忘れる**と %Z = 10.6 となり I_s ≈ 16.5 kA。この問題では結論は変わらないが、実務では効いてくるので必ず足す。

選択肢ごとの理由

(1)260.0 kA は桁が違う。二次側の定格電流1,750Aに対して短絡電流は約15 kA。
(2)6.0 kA は短絡電流15 kAを下回るので、事故電流を遮断できない。
(3)正しい。短絡電流 ≈ 15.0 kA なので、これを上回る標準値の20.0 kAを選ぶ。
(4)2.6 kA では遮断できない。
(5)1.5 kA は短絡電流の1/10で、まったく足りない。

この論点は、データセンターの現場でこう出てくる

この計算は、データセンターを増設するときに必ず出てくる検討そのもの。 DCはサーバ室を段階的に開けていくので、受電容量を増やしたり変圧器を大きくしたりする。ところが**容量を増やすと%インピーダンスの合計が小さくなり、短絡電流が大きくなる**。すると、既設の遮断器の定格遮断電流を超えてしまうことがある。超えたまま使うと、事故のときに遮断器がアークを切れずに破壊され、盤ごと吹き飛ぶ。増設のたびに短絡電流計算をやり直すのは、この確認のため。電力会社側の系統が強化されても同じことが起きる。上位系統の%Zが下がれば、需要家の受電点の短絡電流は増える。だから電力会社から通知される**受電点の短絡容量**は、設計で必ず使う数字になる。低圧側でも同じ話がある。変圧器を大きくすると低圧の短絡電流が増え、分電盤のブレーカの遮断容量（定格遮断容量 Icu）が足りなくなる。DCのように1フロアに大量のブレーカがある施設では、これが更新費用として効いてくる。「容量を増やす」という一見前向きな話が、保護機器の総取り替えにつながることがある、という感覚は、この計算ができて初めて持てる。

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