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2007年9月25日 (火)

加圧水形原子炉

◆電力「加圧水形原子炉の安全装置に関する問題」

下記の問題の空白部分に当てはまる答を書きなさい。

一次冷却材喪失事故に代表されるような配管破断事故では、
原子炉内の燃料に破損が生じ多量の放射性物質の放散の
可能性がある。
このような事故を軽減し、または防止するための施設として
工学的安全施設が設けられており、PWRには
1.「   」
2.原子炉格納施設
3.原子炉格納容器スプレイ設備
4.アニュラス空気浄化設備

がある。

解答

非常用炉心冷却設備(ECCS)

解説

非常用炉心冷却設備(ECCS)は、1次冷却材喪失事故時等に
燃料取り替え用水タンクのほう酸水を原子炉に注入して
炉心の冷却を行うとともに、原子炉に負の反応度を添加し
燃料および燃料被覆管の重大な損傷
(燃料の損傷、溶融、燃料被覆管のジルコニウムー水反応)
を防止する。

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2007年9月19日 (水)

相互インダクタンス

◆理論「相互インダクタンスに関する問題」

巻き数がそれぞれ200の2個の同形のコイルA及び
Bがある。
コイルAに1(A)の電流を流したとき、
0.01(Wb)の磁束を生じ、その70(%)が
コイルBと鎖交したものとすれば、
両コイル間の相互インダクタンス及び結合係数はそれぞれいくらか。

解答 

相互インダクタンス  1.4(H)

結合係数       0.7

解説

コイルAの自己インダクタンスLAは、
巻数NA、単位電流による磁束φAから、

LA=φA・NA=0.01×200=2(H)

コイルBの自己インダクタンスは、

LB=LA=2(H)

相互インダクタンスMはコイルBの巻数NB、コイルAの
磁束のうちBと鎖交する。

磁束 φAB=0.7×φA から

M=φAB・NB=0.7×0.01×200=1.4 (H)

結合係数Kは

K=M/√(LA・LB)=1.4/√(2×2)=0.7

Kは、最初から鎖交する磁束の割合として与えられているが、
Kの定義式により上記のように算出する。

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2007年9月16日 (日)

低圧引込み線

◆法規「低圧引込み線に関する問題」

次の低圧架空引込線に関する記述の中で誤っているものはどれか。

1.絶縁電線を使用して、引込をした。

2.径間18mのところに、直径2.0mmの引込用電線をしようした。

3.幅4mの道路を横断して引込をした。

4.地上高さ5mで道路横断をして引込をした。

5.横断歩道上3mに引込線を通した。

解答
2.

解説

ケーブルである場合を除き、径間15mを超える場合は、
直径2.6mmの硬銅線または、これと同等以上の強さ及び
太さのものであること。

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2007年9月13日 (木)

変圧器

◆機械「変圧器の結線方式」

次にあげる変圧器の結線方式の内、1相故障時または
軽負荷時にV-V結線に変更し運転を出来るのはどれか。

1.スター・スター(Y-Y)結線

2.デルタ・デルタ(△-△)結線

3.デルタ・スター(△-Y)結線

解答

解説
1.スター・スター(Y-Y)結線
中性点Oを接地すれば保護が容易。
各相の電圧が線間電圧の1/√3で絶縁が容易。
各相に循環電流が流れない。

中性点を接地しないと電位が不安定。
中性点を接地すると励磁電流の第3調波成分が線路に流れ、
通信線に誘導障害を発生する。
V結線にできない。

2.デルタ・デルタ(△-△)結線
1相故障時または軽負荷時にV-V結線にできる。
励磁電流の第3調波成分が△回路を循環して外部に流れない。

中性点がないので接地保護が困難
各相の変圧比、インピーダンスが相違すると循環電流が流れる。

3.デルタ・スター(△-Y)結線
中性点Oが接地できる。
励磁電流の第3調波成分が△回路を循環して外部に流れない。

V結線にできない。
1次、2次電圧に位相差(角変位)30度を生ずる。

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2007年9月11日 (火)

火力発電

◆電力「火力発電用ボイラに関する問題」
次のA群に対応する記述をB群の中より選びなさい。

   A群            B群
(1)給水加熱器       (a)飽和蒸気を使用温度に上昇
(2)再熱器         (b)排燃焼ガスの熱を利用
(3)節炭器         (c)給水中の酸素、炭酸ガス
(4)過熱器         (d)再生サイクル
(5)脱気器         (e)構造は過熱器とほぼ同じ

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

解説
(1)給水加熱器
タービンからの抽気でボイラ給水を加熱する熱交換器。
熱効率向上のために用いる。
タービンの膨張途中の蒸気の一部を抽気し、この熱を給水加熱に
利用して、復水器で冷却水に持ち去られる熱量を減少する。

(2)再熱器
タービンの熱効率向上と、タービン翼の侵食を軽減する目的で、
タービンの高圧部または中圧の排気を再び加熱してタービンの
中圧部または低圧部に送る。
構造は加熱器とほぼ同じだが、圧力が低い。

(3)節炭器
煙突から排出される燃焼ガスの保有する熱を利用して
給水を加熱するもので、給水を飽和温度またはこれ近くまで
加熱するが、給水の一部が蒸発を起こす蒸発式節炭器もある。

(4)過熱器
ボイラの蒸発管で発生した飽和蒸気を、タービンで使用する
蒸気温度まで加熱する装置で、伝熱方式によって接触形、
放射形および接触放射形の3種類がある。

(5)脱気器
給水中に溶解している酸素、炭酸ガスなどは、配管、
ボイラ各部の腐食の原因となるので除去する必要がある。
このため、蒸気によって給水を直接加熱し、給水中の
溶存ガスを物理的に分離除去する脱気器が用いられる。

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2007年9月 6日 (木)

抵抗率

◆理論「抵抗率に関する問題」
電熱線を使用中、断面積が均等に10%減少し、修理のために
長さが15%短くなった、電熱線の抵抗はいくら変化するか。

解答 
5.6%減少

解説

R=ρ(L/S)

R:抵抗 (Ω)
L:電線の長さ(m)
S:電線の断面積(m^2)
ρ:抵抗率 (Ω・m)

R’/R=(L’/L)/(S’/S)=0.85/0.9
=0.944

よって、抵抗は5.6%減少する。

抵抗の大きさを比較するために、断面積1m^2、
長さ1mの抵抗値を用い、これを抵抗率といい、
単位はΩ・m、記号はρが用いられる。

また、抵抗率の逆数を導電率といい、単位はS/m、
記号はσ用いる。

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2007年9月 4日 (火)

住宅内の電路

◆法規「住宅内の電路における対地電圧の制限に関する問題」

下記の文章の空欄に当てはまる答を書きなさい。

住宅内の電気施設の対地電圧は(1)「   」V以下
に制限されている。
しかし、近年家庭内で使用される機器容量が増大してきたため、
定格消費電力が(2)「   」KW以上の電気機器および
これに電気を供給する屋内配線について、一定の施設を
することで、対地電圧を(3)「   」Vまで
上げることを認めている。

解答

(1)150
(2)2
(3)300

解説

一定の条件とは、

1.電路に地気を生じたときに、自動的に電路を遮断装置を施設する。

2.専用の開閉器及び過電流遮断器を施設する。

3.機械器具は屋内配線に直接接続する。(コンセントによる接続禁止)

4.専用回線とする。

5.人の触れる恐れの無い、いんぺい場所に、
合成樹脂管工事
金属管工事
ケーブル工事
にて施工する。

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