こんにちは、スマホのバッテリー切れが、あまりに早すぎるっ！しまじです☆
第2種電気工事士試験合格への道、第８回っ
目次
三相交流回路の電圧と電流
ついに来ました、三相交流回路！電気を多く使う工場などで、多用されている３相交流ですが、３本の電線で電気が伝送されている為、なかなか複雑ですっ
三相交流
三相交流とは、大きさが同じで位相差が１２０°ズレた３つの単相交流の集まりになります。３６０°割る３が１２０°なので、３本で１２０°の位相差ですね。
交流電源が三角形状に接続され、それぞれから３本の電線が出ています。この様に、三相交流を３本の電線で伝送する方法を「三相３線式」といいます。また、文字記号で、「３Φ３Ｗ」と書きます。
ちなみに、単相２線式だと、「１Φ２Ｗ」ですね。
スター結線（Ｙ結線）
上の三相３線式で供給される電気の受け方として、３本の線の結線の仕方には、２つのパターンがあります。まず、結線の仕方の１つ目として、負荷をＹの形で結線した、スター結線（Ｙ結線）について学んでいきましょう。
上の図の様に、誘導性リアクタンス（コイル）と抵抗が、それぞれＹの形で三相交流電線に接続されています。（実際には、逆さＹの形になっていますが）この接続の仕方を、スター結線（Ｙ結線）といいます。
また、図にある電圧と電流については、
となっており、次の関係式が成り立ちます。
スター結線の場合、電圧については電線の電圧よりも負荷にかかる電圧が、約０．５８倍に小さくなり（より）、電流については、電線に流れる値と、それぞれの負荷に流れる値が変わらないという事になります。
デルタ結線（△結線）
て、２つ目のデルタ結線（△結線）について、学んでいきます。
デルタ結線（△結線）は、その名の通り、誘導性リアクタンス（コイル）と抵抗が、それぞれ三角の形で三相交流電線に接続されています。
上の図にある電圧と電流は、
となっており、ここまでは、スター結線（Ｙ結線）と同じです。
また、次の関係式が成り立ちます。この関係式が、スター結線（Ｙ結線）と異なります。
デルタ結線の場合、電圧については電線の電圧と負荷にかかる電圧が、同じになります。それに対し、電流については、電線に流れる電流は負荷にかかる電流より約１．７３倍大きくなります。（より）
相電流Ｉについては、スター結線（Ｙ結線）もデルタ（△結線）も同じ関係式となっています。
例題１
それでは、例題を解いていきましょう。次の三相３線式回路において、bーo間の抵抗が断線した場合、断線後にaーo間に流れる電流は、断線前の何倍になるでしょう？
三相３線式の電線に、３つの抵それぞれの抵抗がスター結線（Ｙ結線）で接続されています。
まずは、bーo間の抵抗が断線する前の状態において、aーo間に流れる電流Ｉ１を求めます。流れる電流Ｙ結線の関係式から、線間電圧Ｖｌと線電流Ｉｌ、また相電圧Ｖと相電流Ｉを計算していきます。（抵抗Ｒ＝１０（Ω））
相電流Ｉ＝１１．５６（Ａ）より、aーo間に流れる電流Ｉ1は、
続いて、bーo間の抵抗が断線した後の、aーo間に流れる電流Ｉ２を求めます。bーo間の抵抗が断線するとは、どういう事かというと、線が１本なくなるという事。つまり、抵抗Ｒ＝１０（Ω）が２つ接続された、直列の回路になったという事になります。
この直列回路においては、電圧が２００（Ｖ）で合成抵抗が２０（Ω）となる為、流れる電流Ｉ２は、
よって、aーo間に流れる電流が、断線前に対して断線後に何倍になるかというと、
断線した後の方が、流れる電流は少なくなるんですね。ただ、かかる電圧は約１．７３倍増えていますが。
【解答】０．８７（倍）
例題２
次の三相３線式回路で、電流計が指す電流値は？
３線に流れる、線電流Ｉｌを求めるという事ですね。 では、順番に計算していきましょう。まず、この回路は、３つの電線に、３つの抵抗がデルタ結線（△結線）された回路になります。
はじめに、それぞれの抵抗に流れる電流、相電流Ｉを計算します。デルタ結線では、線間電圧Ｖｌと相電圧Ｖは等しいので、抵抗Ｒ＝１０（Ω）より、
つづいて、線電流Ｉｌを求めます。
これより、電流計が指す電流値は、３４．６（Ａ）となります。
【解答】３４．６（Ａ）
今日のまとめ
今日は、「三相交流回路の電圧と電流」について勉強しました。 スター結線（Ｙ結線）とデルタ結線（△結線）は、関係式をお互い、入れ違いにならないように気を付けていくことが、肝になりそうです！いくつか問題を解いていかないと、思いっきり忘れてしまいそうっ
それでは