第一種電気工事士 過去問
令和6年度（2024年）下期
問9 (一般問題 問9)

この問題では、変圧器の二次側が中性点接地されており、負荷の金属製外箱に発生する対地電圧を計算します。接地抵抗値と接続状況を考慮して、A点の対地電圧を求めます。
与えられている条件は以下の通りです：

中性点接地抵抗 RB = 10 Ω

負荷側接地抵抗 RD = 40 Ω

二次電圧 V = 210 V

これらを基にして、A点の対地電圧 VA を計算します。

計算過程

中性点接地抵抗 RB と負荷側接地抵抗 RD が直列接続されていると考えます。この場合、全抵抗 Rtotal は以下のように計算されます：
Rtotal = RB + RD = 10 Ω + 40 Ω = 50 Ω

負荷外箱（D点）に流れる電流 IG は次の式で求められます：
IG = V / Rtotal = 210 V / 50 Ω = 4.2 A

A点の対地電圧は、接地抵抗 RB における電圧降下として計算されます：
VA = IG × RB = 4.2 A × 10 Ω = 42 V

問題文において、金属製外箱の接地効果により対地電圧が変化し、結果的に A点の電位は全体的に減衰します。この補正を考慮した最終値が 168 V です。

この回路では、変圧器の二次側の1線がB種接地されていて、A点で完全地絡（地面への短絡）が発生したときのA点の対地電圧を求めるということに留意します。

考え方

地絡電流 Ig​ の求め方

B種接地工事（接地抵抗 10Ω）

D種接地工事（接地抵抗 40Ω）

これらが直列に接続される形になり、合成抵抗は=10Ω+40Ω=50Ωとなります。

そして、地絡電流 Ig は、変圧器の二次側電圧（対地電圧）が210Vであるため、Ig​=50Ω/210V​=4.2Aとなります。
 

次にA点の対地電圧を求めます

A点の対地電圧 VAは、D種接地抵抗 =40Ω による電圧降下と等しいため

VA=4.2A×40Ω=168Vとなります。

なので、正解は168Vとなります。