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2010年12月30日 (木)

汽力発電所

◆電力「汽力発電所に関する問題」

毎時400(t)の蒸気を使う、タービン出力1000000(KW)の
汽力発電所がある。
タービン入口の蒸気エンタルピi1:4000(KJ/kg)
復水器入口の蒸気エンタルピi2:3000(KJ/kg)
復水のエンタルピ:200(KJ/kg)
のときタービンの有効効率はいくらか。

解答

=90(%)


解説
タービン出力をPtとすると、
タービンの有効効率ηt=3600Pt×100/
((タービン流入蒸気量)×タービン入口、出口のエンタルピの差))

ηt=
3600×100000×100/(400×10^3×(4000-3000))
=90(%)

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2010年12月27日 (月)

電池の容量

◆理論「電池の容量に関する問題」

鉛蓄電池を電流5(A)で放電し、8時間後に起電力が1.8(V)になった。
この蓄電池の容量はいくらか。


解答

40(Ah))

解説

鉛蓄電池は、充電が完了したときの起電力は約2.1(V)あるが、
放電するにつれて起電力が下がり、1.8(V)くらいが放電の
限界起電力である。


容量=放電電流×時間=5×8=40(Ah)

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2010年12月22日 (水)

電動機の分岐回路

◆法規「電動機の分岐回路に関する問題」

電動機の定格電流の合計が50Aを超える場合、分岐回路の電線の太さは、
定格電流の合計の何倍以上の許容電流あるものとしなければならないか。

1.1.0
2.1.1
3.1.2
4.1.25
5.1.3


解答

2.1.1


解説

1.電動機の定格電流の合計が50Aを超える場合、分岐回路の電線の太さは、
定格電流の合計の1.1倍以上の許容電流のあるもの

2.電動機の定格電流の合計が50A以下の場合、分岐回路の電線の太さは、
定格電流の合計の1.25倍以上の許容電流のあるもの

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2010年12月20日 (月)

送風機

◆機械「送風機に関する問題」

ビルディングに、風量が毎分1000(m^3)、風速が毎秒20(m)の
送風機を使って空気を送る場合、この送風機の所要出力を求めなさい。
ただし、送風機の効率を55(%),余裕率を1.2、
空気密度を1.2(kg/m^3)とする。


解答

8.73(kw)

解説

送風機用電動機の所要出力Pは、
余裕係数をk
風量をq(m^3/s)
効率をη
風圧をh(mmH2O)
とすると、
P=9.8kq(h/1000)×(1/η) (kw)
で表される。

風圧h(mmH2O)は、
風速をv(m/s)
気体の密度をρ(kgf/m^3)
重力の加速度をg(9.8)(m/s^2)
とすれば、
h=ρv^2/(2g)
で表されるので、
h=1.2×20^2/(2×9.8)=24.5(mmH2O)

したがって、
P=9.8×1.2×(1000/60)×(24.5/1000)/0.55
=8.73(kw)


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2010年12月17日 (金)

故障点標定

◆電力「故障点標定に関する問題」

ケーブル内のパルス伝搬速度を160(m/μs)、
パルスを送り出してから反射して返ってくるまでの時間が、3(μs)であったと
すると、
故障点までの距離は何mとなるか。

解答

240(m)


解説

パルスによる故障点標定によれば、故障点までの距離は次式で与えられる。
L=vt/2(m)

よって、
L=160×3/2
=240(m)

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2010年12月16日 (木)

抵抗率

◆理論「抵抗率に関する問題」

抵抗率が1.1×10^-6(Ω・m)、半径1.0×10^-4(m)、
長さ6.28(m)の電線がある。
この電線の抵抗を求めなさい。

解答

220(Ω)

解説

抵抗R
R=(1.1×10^-6×6.28)/((1.0×10^-4)^2×π)
=220(Ω)


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2010年12月15日 (水)

絶縁耐力試験

◆法規「絶縁耐力試験に関する問題」

電線にケーブルを使用する公称電圧6600(V)の交流電路の
耐圧試験を直流を使用して実施する場合、電路に加える電圧(V)として
正しいのは次のうちどれか。

1.9660
2.9900
3.10350
4.15525
5.20700


解答


解説

高圧回路の絶縁耐力試験においては、最大使用電圧の1.5倍の交流電圧
(6kVの設備の場合10,350V)を連続して10分間印加して、
これに耐えること。
ただし、交流用のケ-ブルに関しては、交流試験電圧の2倍の直流電圧を
使用することができる。

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2010年12月14日 (火)

ELランプ

◆機械「ELランプに関する問題」

ELランプの発光原理に該当するものとして、正しいのは次のうちどれか。

1.放射ルミネセンス
2.結晶ルミネセンス
3.電界ルミネセンス
4.陰極線ルミネセンス
5.化学ルミネセンス

解答


解説

ルミネセンスによるもの→これは温度放射と違い科学的機械的刺激などに
よって発光する現象。温度放射以外の発光を総じて【ルミネセンス】と云う。
これは高温を伴わない発光であることが特徴で、放電灯、蛍光ランプなどは
この現象を利用したもの。このルミネセンスは幾つかの名称に分類される。

種類 発光方法 実例

電気
ルミネセンス 放電による 放電管・水銀灯・ネオンランプ

放射
ルミネセンス 紫外線、X線などの
照射による 蛍光灯・夜行塗料・ブラックライト

陰極線
ルミネセンス 電子流による ブラウン管

電界
ルミネセンス 電界エネルギーの変換による EL(エレクトロルミネセンス)ランプ

生物
ルミネセンス 生物による 蛍・夜光虫・発光バクテリヤ


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2010年12月13日 (月)

送電線路

◆電力「送電線路に関する問題」

硬銅線及び硬アルミ線の導電率はそれぞれ97%、及び61%である。
同じ長さ、同じ抵抗を有する電線の断面積及び外径の比を求めなさい。


解答

断面積の比 硬銅線:硬アルミ線=1:1.59

外形の比  硬銅線:硬アルミ線=1:1.26


解説

{導電率}
電線の抵抗Rは、
R=ρ(l/s)
ここで出てくる比例係数ρのことを電気抵抗率(比抵抗とも言う)と言い。
これの逆数(σ = 1 / ρ)を導電率と言う(電気伝導度、電気伝導率とも言う)。

電流密度Jと導電率σとの関係は、
J=σE
となる。Eは電場である。

0.97:0.61=1:(1/x)
0.61=0.97×(1/x)
(1/x)=0.61/0.97=0.63
x=1.59

√1.59=1.26

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2010年12月10日 (金)

ジュールの法則

◆理論「ジュールの法則に関する問題」

25(Ω)の抵抗をもつ電気がまを100(V)の電源に接続して、
30(kcal)の熱量を発生させるには、何分間電流を流したらよいか。


解答

5.2(分)

解説

電流Iは、
I=100/25=4(A)

30(kcal)をワット・秒(W・S)に直すと、
860(kcal)=1(kwh)より、
P=(30/860)×1000×3600=125581(ws)

エネルギーWは、
W=VI=100×4=400(W)

所要時間はM、

M=125581/(400×60)=5.2(分)

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2010年12月 9日 (木)

電気工作物

◆法規「電気工作物に関する問題」

電気工作物として誤っているのは次のうちどれか。

1.発電用のダム
2.送電線の鉄塔
3.電気機関車
4.変電所
5.発電用の貯水池


解答


解説

電気事業法では、電気工作物を次のように規定している。
「電気工作物とは、発電、変電、送電もしくは配電または電気の使用の
ために設置する機械、器具、ダム、水路、貯水池、電線路その他の
工作物(船舶、車両または、航空機に設置されるもの、
その他政令で定めるものを除く)をいう」
電気工作物は、その危険度によって、
事業用電気工作物
自家用電気工作物
一般用電気工作物
に分類される。


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2010年12月 8日 (水)

誘導電動機

◆機械「誘導電動機に関する問題」

誘導電動機の始動トルクは、始動電圧の何乗に比例するか。

解答

2乗


解説

汎用の誘導電動機の始動トルクは,125[%]以下なので
定格容量の1.25倍以上の負荷は起動できない。
定格回転速度付近で,最大トルク(約150[%])が出るように作られている。

一般的に直入れ駆動(電磁開閉器駆動)では始動時に定格電流の5~6倍程度流れる
電流=定数×トルク なので始動トルクも600%は出る。
ただ瞬時なので発熱の問題は無いだけで 125%以上のトルクを長時間
(サーマルリレーの時定数以上)発生させると過熱する。
つまり600%トルクでも短時間なら可である。
600%トルクと言ってもモータ自身のGD^2を駆動する為に
かなり消費されてしまうので実際に外部負荷を駆動出来るGD^2は少ない。
インバータで150%トルク制限させる原理は
ただ単純に周波数の低い領域では電圧を落としてるだけ。
これを200Vまで上げれば300%トルクも出る。
(インバータのトルクブーストとはこのこと)
どんなモータでもそうだが起動時の短時間だけなら
定格を超えるトルクを発生できるが、
その状態を長時間は継続させることは出来ない。
DCブラシ付きサーボモータでもDCブラシレスサーボモータでも
この原則は守らなければ過負荷となる。


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2010年12月 7日 (火)

過電流継電器

◆電力「過電流継電器に関する問題」

66/6(kv)、15000(KVA)の受電用変圧器の1次側に
過電流継電器を施設したとき、定格容量の150(%)過負荷で作動させる
場合の始動電流タップは何アンペアか。
ただし、CT比は200/5(A)とする。


解答

解説

変圧器の1次定格電流Iは、
I=15000/(√3×66×10^3)=131.2(A)

150(%)過負荷の場合の電流I2は、
I2=131.2×1.5=196.8(A)

タップtは、
t=(196.8/200)×5=4.92

よってタップは5とする。


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2010年12月 5日 (日)

オームの法則

◆理論「オームの法則に関する問題」

ある抵抗に100(v)の電圧を加えたら10(A)の電流が流れた。
95(v)の電圧を加えたら何(A)の電流が流れるか。


解答

9.5(A)

解説

この抵抗は、
R=100/10=10(Ω)

電流Iは、
I=95/10=9.5(A)


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2010年12月 3日 (金)

接地工事

◆法規「接地工事に関する問題」

D種接地工事を施す場合として誤っているのは次のうちどれか。

1.高圧の計器用変成器の2次側電路
2.使用電圧200Vの機械器具の鉄台、金属製外箱及び鉄わく
3.電気防食用電源装置の金属製の外箱の接地
4.電気浴器用電源装置の金属製外箱及び電線を収める金属管の接地
5.高圧電路に施設する避雷器


解答


解説

高圧電路に施設する避雷器には、A種接地工事を施すこと

高圧の計器用変成器の2次側電路には、D種接地工事を施すこと

D種接地工事
高圧計器用変成器の2次側電路、300V以下の機器の鉄台、外箱、
地中線を収める管等、電線接続箱、金属被覆、
架空ケーブルメッセンジャーワイヤ、300V以下の電線管、
金属ダクト、バスダクト、ラック、フロアダクト、ライティングダクト、
線ぴ、X線装置等


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2010年12月 2日 (木)

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.速度が一定である
2.界磁電流により力率が調整できる
3.乱調、同期外れがない
4.一般に始動トルクが小さい
5.ギャップ長さが大きく、据付や保守が容易である


解答


解説

同期電動機は、乱調や同期外れを生じるおそれがある。
同期機は電機子と回転子との間の空隙(ギャップ)を大きくできる
長所をもっている。

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2010年12月 1日 (水)

調相設備

◆電力「調相設備に関する問題」

電力系統に設置する調相設備の目的に関する次の記述のうち、
誤っているのはどれか。

1.無効電力潮流を改善する
2.送電損失を軽減する
3.送電容量を確保する
4.系統電圧を適正に維持する
5.高調波による波形のひずみを改善する

解答

解説

高調波による波形のひずみ改善は、
LCフィルター設備、アクティブフィルターなどを使用する。

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