単相3線式の中性線電流

IN
中性線の電流〔A〕
P1・P2
100V側の負荷の消費電力〔W〕（抵抗負荷）
V1・V2
断線時に各負荷にかかる電圧〔V〕
W
W
V
計算の根拠

抵抗負荷（力率1）として、I₁＝P₁/V、I₂＝P₂/V、中性線電流 Iɴ＝|I₁−I₂|。中性線が断線すると2つの負荷が直列に2Vへつながるので、R＝V²/P として V₁＝2V×R₁/(R₁＋R₂)。計算結果は参考値です。

中性線に流れる電流

単相3線式100/200Vでは、上側と下側の100V負荷の電流が、中性線の中で向きが逆になって打ち消し合います。そのため中性線には、両側の電流の差だけが流れます。両側の負荷が同じならゼロです。

中性線が切れると危ない理由

中性線が断線すると、上側と下側の負荷が直列につながって200Vがかかります。電圧は抵抗の大きい側、つまり消費電力の小さい側に多くかかるので、小さな機器に100Vを大きく超える電圧がかかって壊れることがあります。このため中性線にはヒューズを入れず、単相3線式の主幹には中性線欠相保護付きの遮断器を使います。

試験でもよく出る

第二種電気工事士の筆記試験では、中性線の電流や断線時の電圧を求める問題がよく出ます。数値を変えて、答えを確かめるのに使ってください。

計算結果は参考値です。設計・施工では、電気設備技術基準・内線規程・メーカーの資料で必ず確認してください。