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2010年8月31日 (火)

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。

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2010年8月27日 (金)

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)

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2010年8月26日 (木)

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。

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2010年8月25日 (水)

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。

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2010年8月24日 (火)

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。

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2010年8月23日 (月)

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)

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2010年8月20日 (金)

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。

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2010年8月19日 (木)

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。

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2010年8月18日 (水)

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。

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2010年8月17日 (火)

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。

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2010年8月12日 (木)

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。

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2010年8月11日 (水)

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。

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2010年8月10日 (火)

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。

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2010年8月 9日 (月)

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)

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2010年8月 5日 (木)

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。

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2010年8月 4日 (水)

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)

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2010年8月 3日 (火)

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(%)

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2010年8月 2日 (月)

◆.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)

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