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2006年10月30日 (月)

電気関係報告規則

◆法規「電気関係報告規則に関する問題」

次の内、事業用(自家用)電気工作物設置者が経済産業大臣または
所轄経済産業局長に対して、電気関係報告規則による報告をする
必要がある場合はどれか。

(1)高圧進相コンデンサの容量を大きいものに変更した場合。

(2)会社が倒産したので、工場を閉鎖、受電設備を廃止した。

(3)3KVの電動機を1台増設した場合。

(4)変圧器の増設をするために、電気室を増築した場合。

(5)電気主任技術者の補助員として、第3種電気主任技術者免状の
ある者を雇用した場合。

解答
(2)

解説
電気関係報告規則により、需要設備において報告が必要と
されるのは次の場合などがある。
(1)感電死傷事故が発生した場合。
(2)電気火災事故が発生した場合。
(3)主要電気工作物の損壊事故が発生した場合。
(4)需要設備を廃止した場合。
(5)遮断機の変更
(6)中性点設置装置

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2006年10月21日 (土)

変圧器の短絡試験に関する問題

◆機械「変圧器の短絡試験に関する問題」
6600V/105V、100KVAの単相変圧器の二次側を短絡し、
一次側に165Vの電圧を印加したとき、定格電流が流れるという。
この状態で一次側端子に定格電圧が加わると、短絡電流は
定格電流の何倍になるか。また、%インピーダンスはいくらか。

解答

変圧器の定格電流をI(A)、一次端子に定格電圧V1(V)を加えたときの、
短絡電流をIS(A)、インピーダンス電圧をV(V)とすると、

IS=I×(I1/V)=I×(6600/165)=40I

%Z=(V/V1)×100=(165/6600)×100=2.5(%)

よって、短絡電流は定格電流の40倍、%インピーダンスは2.5%である。

解説
変圧器のインピーダンスは、印加電圧の周波数が変わらない限り
一定である。したがって短絡電流は、印加電圧に比例して流れる。
また、%インピーダンスは、インピーダンス電圧(問題では165V)を
定格電圧に対する、%で表したものに等しい。

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2006年10月16日 (月)

揚水発電に関する問題

◆電力「揚水発電に関する問題」
全揚程160m、ポンプ効率88%、電動機効率97%の
揚水式発電所がある。
揚水によって全揚程、及び効率は変わらないものとし、
下部池から5000000m^3 の水を揚水するために
必要な電力量を求めよ。

解答
揚水に必要な電力量Pは、
P=9.8QH/(ηp×ηm)  (KWS)
Q:揚水量(m^3)
H:全揚程(m)
ηp:ポンプ効率
ηm:電動機効率

P=(9.8×160×5×10^6)/(0.88×0.97)
 =9.2×10^6 (KWS)
 =9.2×10^6/3600=2.55×10^3 (KWH)

解説
揚水に必要な電力量の計算は
発電電力量の計算と逆の作業になる。
発電のときは、水車の効率と発電機の効率の分だけ発電量が
減少するが、揚水の場合は、ポンプと電動機の効率の分だけ
余計に電力量が必要になる。

揚水発電所を設けるにはつぎの条件を考慮する必要がある。
1.貯水池としては天然湖、人造湖のいずれでもよいが、
築造費が少なく漏水のなるべく少ないことが必要である。
水路が短く、落差が大きく、下流の発電所でも有効に
水が利用できるものほど有利である。

2.揚水発電所のつながる電力系統に余剰電力があり、揚水時の
電力が充分に得られる地点であること。

3.揚水地点の河川から豊水期または非ピーク時に所要の
揚水量が得られること。

4.揚水発電は機器の損失、水圧管の摩擦損失などのために
電力再生の効率は65%程度になる。

5.揚水発電所は、原子力発電所の増加と共にその必要性が増して
きたといわれている。原子力発電所はベース負荷を受け持っているが、
出力を容易に調整できない。水力等の即応性の電源を停止して
対応できない場合は、揚水発電所で強制的に電力を使うしか
対応の方法が無い。

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2006年10月 8日 (日)

理論「効果に関する問題」

◆理論「効果に関する問題」
次のA群の効果に対応する記述をB群より選びなさい。

     A群               B群
(1)ゼーベック効果           (イ)半導体に磁界を与えたときの起電力
(2)ピエゾ効果                 (ロ)熱電対
(3)ホール効果        (ハ)圧電現象
(4)フェランチ効果            (ニ)超伝導
(5)マイスナー効果     (ホ)進相電流による電圧の上昇

解答

(1)-(ロ)
(2)-(ハ)
(3)-(イ)
(4)-(ホ)
(5)-(ニ)

解説
(1)ゼーベック効果
鉄とコンスタンタンやP形半導体とN形半導体の2種類の
ああ(半)導体の接合部の温度差による熱起電力の発生。
これと逆に2種類の(反)導体に電流を流したときに生ずる、
熱の発生と吸収をペルチェ効果と言う。

(2)ピエゾ効果(圧電効果)
機械的応力による分極の発生、及び電荷による歪みの発生。

(3)ホール効果
導体に電流Iを流して、電流と直角方向から磁束密度Bの
磁界を加えると、電流にも磁界にも直角方向の起電力が
発生する現象。

(4)フェランチ効果
長距離の送電線路や地中送電線路を無負荷の状態で充電すると、
送電端電圧よりも受電端電圧が高くなる現象。
変圧器に進相電流を流した場合も、2次側端子電圧が上昇するが、
これもフェランチ効果である。

(5)マイスナー効果
金属を絶対零度(-273度C)近くの極低温で冷却すると、
磁力線を加えた過程に係わらず、磁力線はつねに金属を避けて通る。
このように常温で常磁性体であったものが、極低温に冷却されると
完全に反磁性体になる現象。

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