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2009年6月29日 (月)

変圧器の並列運転

◆電力「変圧器の並列運転に関する問題」

つぎに示す単相変圧器の並列運転の要領で誤っているのはどれか。

1.一次側、二次側とも同じ極性の端子を接続する。
2.巻数比が互いに相等しい。
3.一次、二次の定格電圧が等しい。
4.インピーダンスが定格出力に比例している。
5.巻線の抵抗とリアクタンスの比が互いに等しい。

解答

4.

解説

4.「インピーダンスが定格出力に反比例している。」が正解

1.極性の違う端子を接続すれば二つの変圧器の二次側の電圧は互いに
加わりあい、しかも短絡されたことになるので大きな循環電流が両コイルを
流れて巻線を焼損する。

2.この条件が満足されないと、二次側の電圧に差が出て循環電流が
両コイルを流れて巻線を焼損する。

3.この条件が満足されないと、値の低い方の変圧器の無負荷電流が
増大したり、負荷分担がうまくいかない。

4.この条件が満足されないと、有効に出力が利用されないばかりでなく、
効率も悪くなる。

5.この条件が満足されないと、両変圧器は定格出力に応じて負荷を
分担することができなくなる。

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2009年6月27日 (土)

ベクトル記号法

◆理論「ベクトル記号法に関する問題」

Z1=10-j2、Z2=-3-j8の2つの複素数の差Z=Z1-Z2を求めなさい。

解答

Z=13+j6

解説

Z=Z1-Z2=(10-j2)-(-3-j8)
=(10+3)+j(-2+8)=13+j6

絶対値|Z|=√(13^2+6^2)=14.3
偏角  θ=atan(6/13)=24.8(deg)
∴ 14.3/(24.8°)

図:v144fig1

「vectorsa.pdf」をダウンロード

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2009年6月26日 (金)

地中電線路

◆法規「地中電線路に関する問題」

つぎにあげる地中電線路を直接埋設方式で施設する場合に関する記述で
誤っているのはどれか。

1.地中電線路は車両その他の重量物の圧力を受ける恐れのある場合に
おいては1.2m以上、その他の場所においては60cm以上の土冠で
施設すること。

2.地中電線を堅牢なトラフその他の防護物に収める。

3.低圧又は高圧の地中電線を車両その他の重量物の圧力を受ける恐れが
無い場所において、その上部を堅牢な板又はといで覆い施設する。

4.低圧又は高圧の地中電線に堅牢ながい装を有するケーブルを使用する。

5.需要場所に施設する20m以下の高圧地中電線路には、電圧の表示
をする必要が無い。

解答

5.

解説

需要場所に施設する高圧地中電線路であって、その長さが15m以下のものを
除き、電圧の表示をおおむね2mの間隔で表示すること。

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2009年6月25日 (木)

変圧器のパーセントインピーダンス

◆機械「変圧器のパーセントインピーダンスに関する問題」

容量50KVA、定格1次電圧6600Vの変圧器がある。
いま、2次端子を短絡して、1次端子に400Vの交流電圧を加えたとき、
定格電流と同じ電流が流れた。
パーセントインピーダンス降下及び1次短絡電流を求めなさい。

解答

パーセントインピーダンス降下
6.1(%)

1次短絡電流
124.3(A)

解説

%z=(400/6600)×100=6.1(%)

1次定格電流I1n=50×1000/6600=7.58(A)
Is=7.58×(100/6.1)=124.3(A)

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2009年6月24日 (水)

火力発電

◆電力「火力発電に関する問題」

つぎにあげる汽力発電所における熱サイクル効率についての記述で
誤っているのはどれか。

1.蒸気の温度、圧力を高くすれば、タービン内で利用できる熱落差が大きくなり
熱効率が向上する。

2.復水器の真空度を向上させると、タービン内で蒸気が低い圧力まで膨張
できるので、熱効率が向上する。

3.蒸気を飽和温度以上に過熱すると、タービン入り口におけるエンタルピが
大となり、熱落差が大となって熱効率が向上する。

4.タービン内で膨張の途中の蒸気を再熱した後、タービンで再び膨張を
継続させると、再熱後の熱落差が大となるので熱効率が向上する。

5.タービンの膨張途中から一部蒸気を抽出して給水を過熱すると、
タービンの出力が減少し、熱効率が低下する。

解答

5.

解説

汽力発電所において、熱サイクル効率の向上を計るため採用されている
主な方法としては、高温高圧蒸気の採用、過熱蒸気の採用、復水器の真空度の
向上、再熱サイクルの採用、再生サイクルの採用などがある。
したがって、タービンの膨張途中で抽気し、給水を過熱すること、
つまり再生サイクルの採用は、タービンの出力は多少低下するが、
復水器の冷却水に持ち去られる熱量が減少するので、全体としては
熱効率が向上する。

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2009年6月23日 (火)

ベクトル記号法

◆理論「ベクトル記号法に関する問題」

Z1=10-j2、Z2=-3-j8の2つの複素数の和Zを求めなさい。

解答

Z=7-j10

解説

Z=Z1+Z2=(10-j2)+(-3-j8)
=(10-3)-j(2+8)=7-j10

絶対値|Z|=√(7^2+10^2)=12.2
偏角  θ=atan(10/7)=55(deg)
∴ 12.2/(35°)

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2009年6月22日 (月)

系統連係

◆法規「系統連係に関する問題」

つぎにあげる系統連係に関する記述で誤っているのはどれか。

1.「解列」とは、電力系統から発電設備等を切り離すことをいう。

2.「逆潮流」とは、一般電気事業者及び卸電気事業者以外の発電設備等
設置者の構内から、一般電気事業者が運用する電力系統側へ向かう
無効電力の流れをいう。

3.「逆充電」とは、一般電気事業者及び卸電気事業者以外の者が設置する
発電設備等のみが、一般電気事業者が運用する電力系統を加圧し、
かつ当該電力系統へ有効電力を供給していない状態をいう。

4.「 自立運転」とは、発電設備等が電力系統から解列された状態において、
当該発電設備等設置者の構内負荷にのみ電力を供給している状態をいう。

5.「 スポットネットワーク受電方式」とは、スポットネットワーク配電線で
受電し、各回線に設置された受電変圧器を介して二次側をネットワーク母線で
並列接続した受電方式をいう。

解答

2.

解説

「逆潮流」とは、一般電気事業者及び卸電気事業者以外の発電設備等
設置者の構内から、一般電気事業者が運用する電力系統側へ向かう
有効電力の流れをいう。

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2009年6月21日 (日)

電熱

◆機械「電熱に関する問題」

家庭用の風呂に水を180kgいれ、2時間かかって42度cの温度に
温めるには、何キロワットの電熱器を必要とするか。
ただし、水の温度は始めに15度cとし、電熱器の効率は85%とする。

解答

3.32(KW)

解説

15度cの水180kgを42度cに温めるのに必要な熱量Q1は、
Q1=180(42-15) (kcal)

これに対して、効率0.85の容量P(KW)の電熱器で2時間通電する
熱量Q2(kcal)は、
Q2=P×2×860×0.85 (kcak)
Q1=Q2であるから、
180(42-15)=P×2×860×0.85
よって、
P={180(42-15)}/(2×860×0.85)
=3.32(kw)

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2009年6月20日 (土)

リアクトル

◆電力「リアクトルに関する問題」

つぎにあげるリアクトルに関する記述で誤っているのはどれか。。

1.分路リアクトルは軽負荷時などに生じる系統電圧の低下を抑える働きをする。
2.限流リアクトルは、短絡電流の増大による遮断器などの遮断電流不足を
防止する。
3.リアクトルとコンデンサによりフィルターを構成し高調波を抑制する。
4.直列リアクトルは進相コンデンサに流入する高調波電流を抑制する。
5.消弧リアクトルは発変電所の変圧器の中性点に設置し地絡電流を減少して
アークの消滅を図る。

解答

1.

解説

分路リアクトルは軽負荷時などに生じる系統電圧の上昇を抑える働きをする。

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2009年6月19日 (金)

電気回路

◆理論「電気回路に関する問題」

あるインピーダンスZ0=2+4jがある。
このZ0を2個並列に接続したときの合成インピーダンスZを求めなさい。

図:v142fig1

V142fig1

解答

Z=1+2j

解説

1/Z=1/Z0 + 1/Z0
={1/(2+4j)}+{1/(2+4j)}
=2/(2+4j)
=1/(1+2j)
ゆえに
Z=1+2j

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2009年6月18日 (木)

電気主任技術者免状

◆法規「電気主任技術者免状に関する問題」

平成16年7月5日に、電気事業法施工規則の一部が改正され、
電気主任技術者の保安の監督のできる範囲が拡大された。
次に示す改正のポイントについて間違っているのはどれか。

1.構内33kvの事業用電気工作物は、第3種電気主任技術者が保安の
監督をできる。
2.構外33kvの事業用電気工作物は、第3種電気主任技術者が保安の
監督をできる。
3.構内66kvの事業用電気工作物は、第2種電気主任技術者が保安の
監督をできる。
4.構外66kvの事業用電気工作物は、第2種電気主任技術者が保安の
監督をできる。
5.構内170kvの事業用電気工作物は、第2種電気主任技術者が保安の
監督をできる。

解答

5.

解説

第2種電気主任技術者が保安の監督のできる範囲は、
電圧17万V未満の事業用電気工作物となっており、
構内170kvの事業用電気工作物は、第1種電気主任技術者が保安の
監督をしなければならない。

電気主任技術者、保安の監督の範囲

Syuningizyutusya

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2009年6月16日 (火)

コンピュータ

◆機械「コンピュータに関する問題」

つぎに示す10進数を16進数に変換しなさい。

1.(30)10
2.(256)10
3.(32767)10

解答

1.1E
2.100
3.7FFF

解説

10進数を16で割っていき、そのつど余りを求め、下位からの数値にする。

解法:v141fig3

V141fig3

10進数 0~9 10 11 12 13 14 15 
16進数 0~9 A B C D E F 

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2009年6月15日 (月)

電磁誘導防止対策

◆電力「電磁誘導防止対策に関する問題」

つぎにあげる電力線の通信線に対する、電磁誘導防止対策について
誤っているのはどれか。

1.通信線との離隔距離をできるだけ大きくする。
2.通信線にケーブルの使用はできるだけ避ける。
3.通信線に避雷器をとりつける。
4.電力線と通信線の間に、導線率の大きな遮蔽線を設ける。
5.故障時に、故障線を迅速に遮断する。

解答

2.

解説

常時は通信線が電磁誘導を受けることはほとんど無いが、電力線が1線地絡を
起こすと地絡電流が流れて電磁誘導が発生する。

その他の防止対策としては、
6.中性点の接地抵抗を大きくして、地絡電流を適当な値に抑制する。
7.中性点の接地箇所を敵津に選ぶ。
8.架空地線に導電率の良い鋼心イ号アルミ線などを使用するとともに、
条数を増加させる。

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2009年6月14日 (日)

磁気回路のオームの法則

◆理論「磁気回路のオームの法則に関する問題」 

コイルの巻数が200回の磁気回路に20Aの電流を流したら、
8×10^-3(Wb)の磁束が生じた。この時の磁気抵抗を求めなさい。

解答

5×10^5(H^-1)

解説

Rm=n・I/Φ (H^-1)
=(200×20)/8×10^-3=5×10^5(H^-1)

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2009年6月13日 (土)

電気主任技術者

◆法規「電気主任技術者の外部委託制度に関する問題」

電気主任技術者の外部委託制度については、
一定の条件を満たす法人が外部委託先として参入できるように所要の
法令改正が行われ、平成16年1月から施行された。
改正のポイントについて間違っているのどれか。

1.国が法人(各地電気保安協会等)を指定する仕組みが廃止された。
2.安全上問題がある場合に、国が保安管理業務外部委託承認を取り消す
ことが可能とした。
3.個人(電気管理技術者)の要件として、新たに承認の取り消しから
1年を経過しない者でないことを要件とした。
4.法人の要件として、個人(電気管理技術者)の要件と同様の要件を規定した。
5.法人の要件として、新たに組織のマネジメントに関する要件を設けた。

解答

3.

解説

新たに承認の取り消しに関する規定を設けることに伴って、
個人(電気管理技術者)の要件として、承認の取り消しから
2年を経過しない者でないことを要件とした。

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2009年6月12日 (金)

コンピュータ

◆機械「コンピュータに関する問題」

つぎに示す16進数を10進数に変換しなさい。

1.(3B)16
2.(CC)16
3.(FFFF)16

解答

1.59
2.204
3.65535

解説

1.(3B)16
=3×16^1+11×16^0=59

2.(CC)16
=12×16^1+12×16^0=204

3.(FFFF)16
=15×16^3+15×16^2+15×16^1+15×16^0
=65535

10進数 0~9 10 11 12 13 14 15 
16進数 0~9 A B C D E F 

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2009年6月11日 (木)

発電用燃料

◆電力「発電用燃料に関する問題」

日本は発電用燃料のほとんどを諸外国からの輸入に頼っているが、2002年度の
燃料の輸入元に関する下記の記述で誤っているのはどれか。

1.発電用石油の輸入元で最も量の多い国はサウジアラビアである。
2.発電用石炭の輸入元で最も量の多い国はオーストラリアである。
3.発電用LNGの輸入元で最も量の多い国はインドネシアである。
4.発電用ウランの輸入元で最も量の多い国はカナダである。
5.発電用天然ガスの輸入元で最も量の多い国はロシアである。

解答

5.

解説

現在、ロシアから天然ガスを輸入する計画が進行している。

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2009年6月10日 (水)

フレミングの左手の法則

◆理論「フレミングの左手の法則に関する問題」

図のように、
磁束密度0.5Tの平等磁界中に長さ2mの直線導体を磁界の方向と60度
の角度で置き、1Aの電流を流した。
このときの電磁力はいくらになるか。

図:v140fig1

V140fig1

解答

0.866(N)

解説

F=L・I・Bsinθ (N)
=2×1×0.5×sin60°=0.866(N)

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2009年6月 9日 (火)

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、
平成16年4月1日に施行された電気関係報告規則の一部を改正する省令
に関する記述で誤っているのはどれか。

(1)「死傷事故」に関して「死亡又は治療のため入院」した場合に
限る」とした。
(2)「電気火災事故」に関して「工作物にあっては半焼以上の場合に
限る」とした。
(3)「損壊事故」を「破損事故」として対象範囲を更に明確にした。
(4)従来「主要電気工作物」の「機能低下が認められた時」に事故報告の
対象としていたが、「直ちにその運転が停止又はその使用が不可能になった時」
を破損事故に該当することとした。
(5)「点検停止中に発見された破損等は事故報告対象とする」とした。

解答

(5)

解説

点検停止中に発見された破損等は
「直ちにその運転が停止又はその使用が不可能になった時」に該当せず、
事故報告対象とならない。

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2009年6月 8日 (月)

コンピュータ

◆機械「コンピュータに関する問題」

つぎに示す10進数を2進数に変換しなさい。

1.(14)10
2.(20)10
3.(100)10

解答

1.1110
2.10100
3.1100100

解説

10進数を2で割っていき、そのつど余り(0か1)を求め、下位からの
数値にする。

解法:v139fig3

V139fig3

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2009年6月 6日 (土)

原子力発電

◆電力「原子力発電に関する問題」

原子力発電所において使用されるウラン235の1gを核分裂させると、
発生するエネルギーは、電力量に換算すると何KWHに相当するか求めなさい。
ただし、ウラン235の質量欠損を0.09%とする。

解答

22500(KWH)

解説

E=mc^2×k/100 (J)

E:ウランの発生エネルギー(J)
m:ウランの質量(kg)
c:光速(3×10^8 m/s)
k:質量欠損(%)

E=1×10^-3×(3×10^8)^2×(0.09/100)
=8.1×10^10(J)=8.1×10^7(KJ)

1(J)=1(Ws)=10^-3(KWH)より

=8.1×10^7/3600(KWH)=22500(KWH)

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2009年6月 5日 (金)

ホイートストンブリッジ

◆理論「ホイートストンブリッジに関する問題」

図のように、
ホイートストンブリッジ法で、未知抵抗Xを測定したところ、
Q/Pの比例辺が50で、R=7(Ω)のとき、
検流計Gの指針の振れが0となった、Xの値を求めなさい。

図:v139fig1

Wheatstone

解答

350(Ω)

解説

ブリッジの平衡条件より、
X=(Q/P)・R
=50×7=350(Ω)

ホイートストンブリッジは、1Ω~1MΩ程度の抵抗測定に用いられる。

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2009年6月 4日 (木)

電力需要構造

◆法規「電力需要構造に関する問題」

次の文中の空白に適合する答えを解答群の中より選びなさい。

需要構造における夏期ピークの先鋭化は(1)「   」の低下をもたらし、
その結果、年間需要の増加を上回る規模の新たな(2)「   」が
必要となってきている。
一方、発電所の建設に当たっては、自然・社会環境に与える影響に関連して
地元との十分な調整の実施をはじめとして、建設工事が完成に至るまでに
長い年月が必要である。
したがって、電力を消費するあらゆる部門に渡って、電力ピークシフト
対策(重負荷時の(3)「   」を、軽負荷時である休日、夜間等に
移行することによって負荷率の改善を図る)を推進することが
経済的に肝要である。

そこで(4)「   」を変更することによって負荷調整を行い、重負荷
時の昼間のピークから休日、夜間などの軽負荷時に需要を移すことが
できれば、電気供給事業者として電力供給設備の節減につながるばかりでなく、
発電所の効率的運転も可能となり(5)「   」原価の低減が図れる。
これは省エネルギーの要請に沿うものであるといえる・

回答群

イ.操業パターン ロ.発電設備 ハ.負荷率 ニ.供給 ホ.昼間需要

解答

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

解説

電力需要は最終エネルギー消費の伸び率を上回るぺースで堅調に伸びており、
1998年度は796兆kcal(3,332兆kJ、9,256億kWh)で
最終エネルギー消費の約22%を占めるまでになった(1973年度は約13%)。
省エネルギーや機器効率の改善が進む一方で家電機器の普及やオフィスビルに
おけるOA機器の普及が需要の伸びを支えている。

近年電力需要は堅調に伸びているが、最大電力の伸びは電力需要の伸びを
上回る傾向にある。つまり需要のピークの山が生じている。電力会社は
予備分を考慮してこの最大電力を上回る供給設備を確保する必要がある。
しかし、ピークの山が大きくなるということは莫大なコストを費やして
設置した設備の利用率が低下することになるため、ピークシフト対策や
設備点検時期の工夫が必要となる。

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2009年6月 3日 (水)

コンピュータ

◆機械「コンピュータに関する問題」

つぎに示す2進数を10進数に変換しなさい。

1.(1000)2
2.(100001)2
3.(101010)2

解答

1.8
2.33
3.42

解説

1.(1000)2=1×2^3+0×2^2+0×2^1+0×2^0
=8+0+0+0=8

2.(100001)2
=1×2^5+0×2^4+0×2^3+0×2^2+0×2^1+1×2^0
=32+0+0+0+0+1=33

3.(101010)2
=1×2^5+0×2^4+1×2^3+0×2^2+1×2^1+0×2^0
=32+0+8+0+2+0=42

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2009年6月 2日 (火)

電線のたるみ計算

◆電力「電線のたるみ計算に関する問題」

径間200m、電線の単位長さ当たりの重さ10N/m、
電線の水平張力15000Nの送電線がある。
電線のたるみを求めなさい

解答

3.33(m)

解説

D=WS^2/(8T)

D:電線のたるみ(m)
W:電線の単位長さ当たりの重さ(N/m)
S:径間(m)
T:たるみの頂点で作用する水平張力(N)

D=10・200^2/(8・15000)=3.33(m)

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2009年6月 1日 (月)

誘導起電力

◆理論「誘導起電力に関する問題」

巻数1000回のコイルを貫いている磁束が1秒間に
0.2Wbから0.6Wbに増加したときコイルに誘導される
起電力はいくらか。

解答

400(V)

解説

Δt=1、N=1000、ΔΦ=0.6-0.2=0.4(Wb)

e=-N(ΔΦ/Δt)=1000×0.4/1=400(V)

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