ＬＮＧ

◆電力「ＬＮＧに関する問題」

次のＬＮＧに関する記述の空欄に当てはまる答えを解答群の中より選びなさい。

火力発電所に用いられる燃料にＬＮＧがあるが、ＬＮＧとは（１）「　　　」
のことで、不純物のない（２）「　　　」を主成分とする燃料で、
（３）「　　　」分を含まないので、（４）「　　　」を発生せず、
（５）「　　　」の発生も少ないため、環境対策に優れている。

解答群

（ａ）液化石油ガス　　（ｂ）液化天然ガス　　（ｃ）水素
（ｄ）一酸化炭素　　　（ｅ）いおう　　　　　（ｆ）エチレン
（ｇ）メタンガス　　　（ｈ）いおう酸化物　　（ｉ）窒素酸化物

解答

（１）－（ｂ）
（２）－（ｇ）
（３）－（ｅ）
（４）－（ｈ）
（５）－（ｉ）

解説

天然ガスは、わが国における産出量は少ないが世界に分布し、
スマトラ、アラスカ、ボルネオなどで算出される天然ガスを
現地で約－１６２℃で液化し、
容積をガス体の１／６００の液化天然ガス（ＬＮＧ）にして、
ＬＮＧタンカーでわが国に輸送する。

ＬＮＧは使用する際、暖めてガス化する際に他のもを冷却できるので、
これをＬＮＧ冷却といい、
液体窒素、液体酸素の製造などに利用される。

電流

◆理論「電流に関する問題」

使用時に５（Ａ）の電流が流れる家庭用の電気ヒーターがある。
この電気ヒーターを１５分間使うときに移動する電荷を求めなさい。

解答

４５００（ｃ）

解説

Ｑ＝５×１５×６０＝４５００（ｃ）

金属ダクト工事

◆法規「金属ダクト工事に関する問題」

次の金属ダクト工事に関する記述で誤っているのはどれか。

１．電線は、絶縁電線であること。
２．電灯設備において、金属ダクトに収める電線の断面積の総和は、
ダクトの内部断面積の３０％以下であること。
３．金属ダクト内では、電線に接続点を設けないこと。
４．金属ダクト内の電線を外部に引き出す部分には、金属ダクトの貫通部分で
電線が損傷する恐れがないように施設すること。
５．金属ダクト内には、電線の被服を損傷する恐れのあるものを収めないこと。

解答

２．

解説

金属ダクトに収める電線の断面積（絶縁被覆の断面積を含む）の総和は、
ダクトの内部断面積の２０％（電光サイン装置、出退表示灯その他これらに類する
装置又は制御回路等の配線をのみを収める場合は５０％）以下であること。

同期電動機

◆機械「同期電動機に関する問題」

同期電動機に関する次の記述のうち、誤っているのはどれか。

１．同期電動機は磁極、電機子、支持部から構成される。
２．回転磁界に磁極がひかれて回転磁界と同じ速さで回転する。
３．回転子は界磁巻線をもった磁極構造である。。
４．回転子に交流励磁を加えて磁極をつくる。
５．始動トルクを得るために、磁極頭にかご形巻線を構成するダンパが設けられる。

解答

４．

解説

回転子に直流励磁を加えて磁極をつくる。

蒸気

◆電力「蒸気に関する問題」

１００℃の飽和水１ｋｇを、１００℃の乾き飽和蒸気にするのに必要な
熱量はいくらか。

解答

５３９（ｋｃａｌ）

解説

液体の蒸発のために使われる熱（潜熱）を蒸発熱ともいう。
水の蒸発熱は、標準大気圧のもとで、水の重量１ｋｇにつき
５３９（ｋｃａｌ）である。

水、蒸気の全熱量を表すのに、１ｋｇの水、蒸気の全熱量をｋｃａｌに
換算したものを単位として用い、
これを、比エンタルピー（ｋｃａｌ／ｋｇ）という。

コンデンサ

◆理論「コンデンサに関する問題」

電気容量４０（μＦ）Ｃ1と電気容量６０（μＦ）Ｃ2のコンデンサを直列接続した。
合成容量を求めなさい。

解答

２４（μＦ）

解説

１／Ｃ＝（１／Ｃ1）＋（１／Ｃ2）

Ｃ＝（Ｃ1・Ｃ2）／（Ｃ1＋Ｃ2）
＝４０×６０／（４０＋６０）＝２４００／１００＝２４（μＦ）

第２次接近状態

◆法規「第２次接近状態に関する問題」

「第２次接近状態」とは、架空電線が他の工作物と接近する場合において、
当該架空電線が他の工作物の上方または側方において水平距離で
何ｍ未満に施設される状態をいうか。

解答

３ｍ未満

解説

「第１次接近状態」とは，架空電線が他の工作物と接近（併行する場合を含み，
交さする場合及び同一支持物に施設される場合を除く．以下同じ．）
する場合において，
当該架空電線が他の工作物の上方又は側方において水平距離で架空電線路の
支持物の地表上の高さに相当する距離以内に施設されること
（水平距離で３ｍ未満に施設されることを除く．）により，
架空電線路の電線の切断，支持物の倒壊等の際に，当該電線が他の工作物
に接触するおそれがある状態をいう．

「第２次接近状態」とは，架空電線が他の工作物と接近する場合において，
当該架空電線が他の工作物の上方又は側方において水平距離で３ｍ未満に
施設される状態をいう。

電気材料

◆機械「電気材料に関する問題」

電気材料に関する次の記述のうち、誤っているのはどれか。

１．変圧器の鉄心に用いられる珪素鋼板は、回転機用のものに比べれば
珪素の含有量が一般に多い。
２．Ｂ種絶縁の最高許容温度は、Ａ種絶縁のそれよりも高く、Ｆ種絶縁の
それよりも低い。
３．直流機に用いられるブラシには、炭素ブラシ、黒鉛ブラシ、金属黒鉛ブラシ
の３種類があるが、これらのうち、金属黒鉛ブラシは、接触抵抗が大きいので
高電圧小電流用に用いられる。
４．アルミニウムの導電率は銅の６０％程度、比重は約１／３であり、
引っ張り強さはおよそ１／２である。
５．普通用いられている加熱乾燥ワニスの適当な乾燥温度は、およそ１００℃である。

解答

３．

解説

金属黒鉛ブラシは、電気抵抗が小さいので、低電圧大電流機にもちいられ、
炭素質は、小容量・低速度・中電圧の直流機に、
黒鉛質は、高速度または大容量機に用いられる。

送電ケーブル

◆電力「送電ケーブルに関する問題」

地中送電ケーブルのクロスボンド方式に関する記述で正しいのはどれか。

１．インダクタンスが減少する。
２．静電容量が増加する。
３．線路抵抗が増加する。
４．シース損が低減する。
５．送電容量が増加する。

解答

４．

解説

３心ケーブルのシースは３心の外側にあるので、三相平衡電流では、
０になるので、シース電圧は小さくなる。

シース電圧とは、ケーブルの金属シースに誘導される電圧である。

シース損とは、ケーブルの金属シースに発生する損失で、シース回路損と
シース渦電流損がある。

常時シース電圧及びシース損を低減する目的でクロスボンド方式が
一般に用いられる。

シース損には、線路の長路の長手方向に流れる電流によって発生する
シース回路損と、金属シース内に発生する渦電流損がある。

送電電流が増加すると、シース損も増加する。

架空送電線と地中送電線が接続されている系統において、架空送電線から
地中送電線に雷サージが侵入した場合、金属シースにもサージ電流が発生する。

コンデンサ

◆理論「コンデンサに関する問題」

電気容量３．０（μＦ）、耐電圧８００（Ｖ）のコンデンサＡと
電気容量６．０（μＦ）、耐電圧１２００（Ｖ）のコンデンサＢがある。
Ａ，Ｂ２つのコンデンサを並列に接続したときの全体の耐電圧を求めなさい。

解答

８００（Ｖ）

解説

並列接続では、耐電圧の低いＡの耐電圧が全体の耐電圧になる。

避雷器

◆法規「避雷器に関する問題」

使用電圧の３倍以下の電圧が加わったときに放電する装置を変圧器の端子に近い
１極に、原則として設けなければならない電路として、
正しいのはつぎのうちどれか。

１．変圧器によって特別高圧電路に結合される低圧電路
２．変圧器によって特別高圧電路に結合される高圧電路
３．三次巻線を有する特別高圧変圧器の二次及び三次巻線の電路
４．バンク容量５０００（ｋｖａ）以上の特別高圧配電用変圧器の特別高圧側の電路
５．変圧器によって３５０００（ｖ）を超える特別高圧電路に結合される
３５０００（ｖ）未満の特別高圧電路

解答

２．

解説

特別高圧と高圧の混色による危険防止施設

変圧器によって特別高圧電路に結合される高圧電路には、使用電圧の
３倍以下の電圧が加わったときに放電する装置をその変圧器の
端子に近い１極に設けること。
ただし、使用電圧の３倍以下の電圧が加わったときに放電する
避雷器を高圧電路の母線に施設するばあいはこの限りでない。

前項の装置の接地は、Ａ種接地工事によること。

直流電動機

◆機械「直流電動機に関する問題」

直流電動機に関する次の記述の内、正しいのはどれか。

１．直流電動機は、始動トルクが大きい。
２．分巻電動機は、低速度を得ることが容易である。
３．複巻電動機は、無負荷時に危険な高速度になる。
４．電気鉄道用の電動機としては、分巻のものがよい。
５．ほぼ一定の速度を得る電動機としては、直巻のものがよい。

解答

１．

解説

直流機はあらゆる回転電気機械の中で、もっとも歴史が古く、
その固有の特徴として、可変速すなわち速度制御が可能であることがあげられる。
最近は、急速な自動制御技術の進歩によって直流機の使用範囲が拡大してきている。
特に、電力用半導体素子の開発により、直流機は、これらの半導体素子を介して、
駆動されるようになったから、駆動する系は、トータルシステムとしてその
性能が飛躍的に向上したが、反面、直流機自体には、従来、純粋、
平滑な直流であった電気子電流が脈動分を含むようになった。このため、
温度上昇騒音の増大など様々な弊害が生じたが、その中で、もっとも解決が、
難しく取り残されてきたのが、整流現象である。

高電圧電線路

◆電力「高電圧電線路に関する問題」

高電圧電線路に複導体方式を採用する場合、単導体方式と比較しての記述として、
誤っているのは次のうちどれか。

１．インダクタンスが減少する。
２．静電容量が増加する。
３．線路抵抗が増加する。
４．コロナ臨界上昇する。
５．送電容量が増加する。

解答

３．

解説

この方式は、同一断面積の単導体（１相一本で、１５４ｋｖ以下では一般に
これによっている）
１．電流容量が大きくとれ、電線のインダクタンスが減少し、静電容量が
増加する。
２．電線の表面電位傾度が低下し、コロナ開始電圧が高くなるので、
コロナによる障害が少なくなる。
３．安定度増進に役立つが、構造が複雑である。

コンデンサ

◆理論「コンデンサに関する問題」

平行板空気コンデンサの静電容量が０．０５（μＦ）である。

電極間に間隔の半分の厚さのガラス板を挿入すると、
静電容量はいくらになるか。
ただし、ガラスの静電容量を１０とする。

解答

０．９０９（Ｆ）

解説

平行板の面積をｓ、間隔をｄとすれば、空気コンデンサの容量Ｃ0は、
Ｃ0＝ε0・ｓ／ｄ＝０．０５（μＦ）

ガラス板を挿入したときは、空気の部分の静電容量Ｃ1とガラス部分の
静電容量Ｃ2との直列接続考えられる。
Ｃ1＝ε0・ｓ／０．５ｄ＝２ε0・ｓ／ｄ＝２×０．０５＝０．１（μＦ）

Ｃ2＝ε0・εs・ｓ／０．５ｄ＝２εs（ε0・ｓ）／ｄ
＝２×１０×０．０５＝１．０（μＦ）

合成静電容量Ｃは、
Ｃ＝１／｛（１／Ｃ1）＋（１／Ｃ2）｝＝（Ｃ1・Ｃ2）／（Ｃ1＋Ｃ2）
＝（０．１×１）／（０．１＋１０）＝０．９０９（μＦ）

発電機

◆法規「発電機に関する問題」

電気設備技術基準では、内燃機関に接続する発電機に関し、
次のように規定している。
発電機は、短絡電流による「　　　」に耐えるものでなければならない。
文中の空白に適合する字句を次の内より選びなさい。

１．熱
２．機械的衝撃
３．電磁力
４．振動
５．異常電圧

解答

２．

解説

発電機は、短絡電流による「機械的衝撃」に耐えるものでなければならない。

発電機の回転する部分は、非常調速装置及びその他の非常停止装置が
動作して達する速度に対し、耐えるものでなければならない。

巻上装置

◆機械「巻上装置に関する問題」

巻胴に電動機を直結した巻上装置がある。
電動機は、低格出力４０（ｋｗ）、
低格周波数５０（Ｈｚ）
低格回転速度１４２５（ｒｐｍ）
４極の三相誘導電動機で、巻胴の直径は０．５（ｍ）である。
この巻上装置で１００（ｋｇ）の荷重を巻き上げるときの
回転速度と電動機の出力を求めなさい。
ただし、
電動機のトルクはすべりに比例し、巻上装置の機械効率は１とする。

解答

回転速度 １４３１（ｒｐｍ）

電動機の出力 ３６．７（ｋｗ）

解説

全負荷時のすべり
ｓ＝（１５００－１４２５）／１５００＝０．０５

１００（ｋｇ）の荷重により巻胴に加わるトルク
Ｔ＝ＦＲ＝９．８×１００×（０．５／２）＝２４５（Ｎ・ｍ）

電動機の全負荷トルク
Ｔn＝Ｐ／ω＝（４０×１０＾3）／（２π×１４２５／６０）
＝２６８（Ｎ・ｍ）

したがって、１００（ｋｇ）の荷重を巻上るときのすべりをｓ1とすれば、
２４５／２５８＝ｓ1／０．０５

ｓ1＝０．０５×（２４５／２５８）＝０．０４５７

ゆえに、回転速度Ｎ及び電動機の出力Ｐmは、

Ｎ＝Ｎs（１－ｓ1）＝１５００×（１－０．０４５７）＝１４３１（ｒｐｍ）

Ｐm＝Ｔω＝（２４５×２π×１４３１）／６０＝３６７００（ｗ）
＝３６．７（ｋｗ）

火力発電

◆電力「火力発電に関する問題」

最大出力７００（ＭＷ）の汽力発電所がある。
最大出力で２４時間連続運転中の重油の消費量は３８００（ｋｌ）であった。
この発電所の送電端熱効率を求めなさい。
ただし、重油の発熱量は９６００（ｋｃａｌ／Ｌ）とし、
所内電力は、２．５％とする。

解答

３８．６（％）

解説

発電端熱効率は、

Ｐ：発生電力量（ｋｗｈ）
Ｆ：燃料消費量（ｋｇ）
Ｑ：燃料の発熱量（ｋｃａｌ／ｋｇ）
Ｌ：所内電力量（ｋｗｈ）

η＝｛Ｐ－Ｌ）×８６０／（Ｆ・Ｑ）｝×１００（％）
＝{(1-0.025)×700×10^3×24×860/(3800×10^3×9600)}×100
＝３８．６（％）

熱

◆．理論「熱に関する問題」

比熱０．４２（Ｊ／ｇ・ｋ）の物質１００（ｇ）を１５（ｋ）上昇させるのに
必要な熱量は何Ｊか。

解答

６３０（Ｊ）

解説

Ｑ＝ｃｍ・ΔＴ＝０．４２×１００×１５＝１５（Ｊ）