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2006年12月29日 (金)

正弦波交流

◆理論「正弦波交流に関する問題」

e=√2E・COS(60πt-π/3) (V)と
i=√2I・SIN(60πt-π/6) (A)で
表される電圧と電流の位相差を時間(S)で表すといくらになるか。

解答 
1/180 (S)

解説
eをSINで表せば、位相をπ/2ずらす必要があるので、
位相差としては、

Δθ=(-π/3+π/2)+π/6=(1/3)π

この位相差を時間で表すには、ωt=Δθを満足するtを求めれば良い。
ω=60πであるから、

t=Δθ/ω=(π/3)/(60π)=1/180 (S)

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2006年12月23日 (土)

架空電線の高さ

◆法規「架空電線の高さに関する問題」

(1)道路を横断する高圧または低圧架空電線の高さは、
路面上何m以上必要か。

(2)横断歩道上の高圧架空電線の高さは何m以上必要か。

(3)道路以外の場所における、低圧架空電線の高さは、
地表上何m以上必要か。

(4)鉄道または軌道を横断する高圧または低圧架空電線の高さは、
軌道上何m以上必要か。

解答

(1) 6m (2) 3.5m (3) 4m (4) 5.5m

解説
(1)
電技第68条一

(2)
電技第68条三

(3)
電技第68条四

(4)
電技第68条二

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2006年12月13日 (水)

変圧器の並列運転

◆機械「変圧器の並列運転に関する問題」
一次及び二次定格電圧がそれぞれ等しいA,B2台の単相変圧器がある。
Aは定格出力10KVA、インピーダンス電圧5%、
Bは定格出力30KVA、インピーダンス電圧3%、
抵抗と漏れリアクタンスの比あ両変圧器とも等しいものとする。
この2台の変圧器を並列に接続して共通の負荷をかけ、
各変圧器の分担する負荷が定格出力を超えないようにするとき、
共通の負荷は何KVAまでかけられるか。
また、そのときの各変圧器の分担する負荷はそれぞれ何KVAか。

解答

共通負荷は36KVA、分担はA変圧器6KVA、B変圧器30KVA

解説
変圧器のインピーダンス電圧は同じ容量(KVA)ベースに換算してから、
負荷分担の計算をする。

容量ベースを30KVA、共通負荷をP(KVA)とすると、

A変圧器の分担=P×3/(15+3)=(1/6)P (KVA)

B変圧器の分担=P×15/(15+3)=(5/6)P (KVA)

A変圧器の分担を10KVAとすると、P=60KVAとなり、
B変圧器の分担は50KVAで過負荷となる。

B変圧器の分担を30KVAとすると、P=36KVAとなり、
A変圧器の分担は6KVAになる。

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2006年12月 4日 (月)

熱サイクル

◆電力「熱サイクルに関する問題」

次の熱サイクルに関する、A群の用語に関係する記述をB群の中より選びなさい。

     A群            B群
(1)カルノーサイクル   (a)タービン中間段から抽気した熱で給水過熱
(2)ランキンサイクル   (b)最近の汽力発電所はほとんど採用
(3)再生サイクル     (c)圧力の下がった蒸気をボイラで加熱
(4)再熱サイクル     (d)理想的なサイクル
(5)再熱・再生サイクル  (e)汽力発電所の基本的なサイクル

解答

(1)-(d) (2)-(e) (3)-(a) 
(4)-(c) (5)-(b)

解説
(1)等温膨張、断熱膨張、等温圧縮、断熱圧縮の順に行う
理想的なサイクル。カルノーサイクルは最も熱効率が高いが、
主として等温の変化過程が実現困難なため、実用になっていない。

(2)蒸気を動作物質として用い、カルノーサイクルの等温過程を
等圧過程に置き換えたものをランキンサイクルという。

(3)蒸気タービンの中間段から蒸気を一部抽出し(これを抽気という)、
その熱を給水加熱に利用する方式で、復水器で冷却水に持ち去られる
熱量をいくぶんでも減らし熱効率を上昇させることを目的として
考案されたものである。

(4)ランキンサイクルの熱効率を高めるためには、蒸気の圧力
および温度を上げればよい。しかし、蒸気の圧力を上げるとタービン内の
損失やタービン翼の腐食を生ずる。温度を上げると金属材料の強度に
問題がありあまり高くできない。
そこで膨張の途中で圧力の下がった蒸気を再びボイラで加熱する方法が
用いられる。これを再熱サイクルといい、再熱は2~3段まで採用される。

(5)再熱サイクルと再生サイクルとを組み合わせ両者の長所を兼ね備えたもの
が再熱再生サイクルである。

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