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2011年5月31日 (火)

直流送電

◆電力「直流送電に関する問題」

直流送電の利点について述べた次の記述について、誤っているのはどれか。

1.線路の建設費が安い
2.安定度の問題がない
3.非同期連系ができる
4.高調波や高周波の障害対策が不要である
5.直流連系しても、短絡容量は増大しない

解答

4.


解説

短所
大容量の直流遮断は難しい。交流は電流零点を有するため、
この点で電流を遮断する事が可能である。
電力系統で使われる遮断器は容量が大きいため遮断する段階での細工は必要である。
一方直流は零点がないため、大容量の遮断器では零点を作る細工が必要である。
通常は外部に蓄えたエネルギーを逆電流として挿入するか、
直流に自励振動の電流を重畳させて零点を作るかする工夫が必要である。
一部低電圧では実用化されている。高電圧大電流用にも開発が終了し
実用化の検証が終了している。
交直変換の際の高調波に対する対策が必要である。
3相の全波整流(6アーム構成)では6n±1の高調波が交流系統側に、
6nの高調波が直流系統側に流出する(nは自然数)。
交流系統と連系する変圧器(変換用変圧器)2台を位相を30度ずらして
接続すると交流系統への流出高調波は12n±1に、
直流系統への流出高調波12nになる。これらの高調波が系統に
与える影響を抑えるために変換所には高調波フィルタを設置する必要がある。
影響は交流、直流の系統構成によって異なるため、事前の解析が重要である。
交流送電に比べて(直流-交流変換の設備が必要な分だけ)初期投資が高価である。


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2011年5月30日 (月)

計測

◆理論「計測に関する問題」

内部抵抗0.90(Ω)で、50(mA)まで測定できる電流計がある。
この電流計を500(mA)まで測定できるようにするには、
どのようにしたら良いか。


解答

電流計と並列に0.1(Ω)の抵抗を接続する


解説

500×r/(0.9+r)×50
500r=45+50r
r=45/450
=0.1(Ω)

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2011年5月27日 (金)

保安規定

◆法規「保安規定に関する問題」

電気事業法に基づく保安規定において、定められるべき主要な次項として
つぎのうちで誤っているのはどれか。

1.電気工作物の工事、維持、運用に関する業務を管理する者の職務及び
組織に関すること。
2.電気工作物の工事、維持または運用に従事する者に対する保安教育に
関すること。
3.電気工作物の工事、維持または運用に関する保安のための巡視、点検
および検査に関すること。
4.電気工作物の運転または操作に関すること。
5.最大需用電力(契約電力)に関すること。

解答

5.

解説

1.電気工作物の工事、維持、運用に関する業務を管理する者の職務及び
組織に関すること。
2.電気工作物の工事、維持または運用に従事する者に対する保安教育に
関すること。
3.電気工作物の工事、維持または運用に関する保安のための巡視、点検
および検査に関すること。
4.電気工作物の運転または操作に関すること。
5.災害その他非常の場合にとるべき措置に関すること。


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2011年5月24日 (火)

光束発散度

◆機械「光束発散度に関する問題」

縦50(cm)、横50(cm)の平板から500(lm)の光束が放射
されている。
このときの、光束発散度を求めなさい。

解答

2000(lm/m^2)

解説

光束発散度M(lm/m^2)
M=F/A
=500/(0.5×0.5)=2000(lm/m^2)


光束発散度とは、発光面の単位面積から発散する光束をいい、
単位にルーメン毎平方メートル(lm/m^2)w用いる。


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2011年5月23日 (月)

水力発電所

◆電力「水力発電所に関する問題」

有効落差100(m)、総合効率85(%)の水力発電所がある。
1(KHW)の発電に要する水量V(m^3)を求めなさい。


解答

4.32 (m^3)


解説

V=60×60/(9.8×H×η) (m^3)
=60×60/(9.8×100×0.85)=4.32 (m^3)

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2011年5月20日 (金)

静電エネルギー

◆理論「静電エネルギーに関する問題」

静電容量30(μF)のコンデンサに400(V)の電圧を加えたとき、
蓄えられる静電エネルギーを求めなさい。

解答

2.4(J)

解説

W=(1/2)CV^2
=(1/2)×30×10^-6×400^2
=2.4(J)


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2011年5月19日 (木)

力率改善

◆法規「力率改善に関する問題」

使用電力600(KW)、遅れ力率80(%)の三相負荷に電力を供給して
いるは電線路がある。
負荷と並列に電力用コンデンサを接続して線路損失を最小とするために
必要なコンデンサの容量(kvar)はいくらか。


解答

450(kvar)

解説

Q=600×(tan(acos0.8))=450(kvar)


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2011年5月17日 (火)

無整流子電動機

◆機械「無整流子電動機に関する問題」

次の無整流子電動機の特徴に関する記述で誤っているのはどれか。

1.整流子がないため保守が容易で寿命が長い
2.整流子とブラシによる整流作用の問題がないため、高電圧、大容量、
および高速運転が容易である
3.速度の制御が難しい
4.火花の発生がなく、条件の悪い場所でも使用できる
5.始動電流が小さく、始動時に電源に悪い影響を与えない


解答

3.

解説

低速から高速まで速度の精密制御ができる
無整流子電動機は、多相電機子巻線と直流励磁巻線の回転子および回転子位置
検出器をもち、回転子位置に同期させて電機子電流の切換をサイリスタなどの
半導体装置を用いて行うものであり、基本的な構造は、同期電動機である。


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2011年5月16日 (月)

地中配電線路

◆電力「地中配電線路に関する問題」

次の地中配電線路の長所に関する記述で誤っているのはどれか。


1.雷の影響が少ない
2.都市の美観を損うことが少ない
3.露出部分が少ないので保安上の危険が少ない
4.地震の影響が少ない
5.通信障害を起こしにくい


解答


解説

地中配電線路の短所
1.建設費が高い
2.地震に弱い
3.事故時の発見や復旧が困難
4.発熱や放電の関係から、架空配電線に比べて同じ太さでは送電容量が小さい


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2011年5月14日 (土)

コンデンサ

◆理論「コンデンサに関する問題」

つぎのA群に示すコンデンサに関する用語に関係する語群をB群より選びなさい

A群
1.コンデンサ
2.比誘電率
3.誘電体
4.コンデンサの保有エネルギー
5.平行平板コンデンサの静電容量


B群
a.雲母
b.無次元量
c.極板面積に比例
d.受動素子
e.電圧の二乗に比例

解答

1.-d.
2.-b.
3.-a.
4.-e.
5.-c.


解説

コンデンサ(蓄電器)は、静電容量により電荷(電気エネルギー)を蓄えたり、
放出したりする受動素子である。
英語圏では一般に"capacitor"(キャパシタ)といい
(condenserでも通用するが一般的でない)、
日本国内でもこの呼び方が普及しつつある。
静電容量の単位はF(ファラド)が使われる。通常使われるコンデンサは
数pF~数万μF程度である。
両端の端子に印加できる電圧(耐圧)は、6.3V~2000V程度までさまざまである。

比誘電率
誘電率と真空の誘電率の比 ε / ε0 = εr を比誘電率とよぶ。
比誘電率は無次元量であり、用いる単位系によらず、一定の値をとる。

誘電体(ゆうでんたい)とは、高い誘電率を有する物質である。
広いバンドギャップを有し、直流電圧に対しては電気を通さない
絶縁体としてふるまう。身近に見られる誘電体の例として、
多くのプラスティック、セラミック、雲母(マイカ)、油などがある。
不純物の全く入っていない純粋な水(純水)も誘電体である。

コンデンサに蓄えられているエネルギーは E=1/2・CV^2

平行平板は「電荷を蓄える」働きをもっています。このように、
「電荷を蓄える目的でつくられた装置」のことをコンデンサと呼んでいます。
コンデンサにおいて電荷を実際に蓄えている場所(上例では平板A,B)を
電極と云います。

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2011年5月13日 (金)

高圧架空電線

◆法規「高圧架空電線に関する問題」

市街地に施設する高圧の架空電線として、使用できない絶縁電線又はケーブルは
次のうちどれか。

1.特別高圧絶縁電線
2.高圧用の屋外用ポリエチレン絶縁電線
3.高圧用の屋外用架橋ポリエチレン絶縁電線
4.高圧引下用架橋ポリエチレン絶縁電線
5.半導電性外装ちょう架用高圧ケーブル


解答

解説

引下用電線は架空電線としては使用できない
高圧引下線 高圧引下用架橋ポリエチレン絶縁電線 PDC

引下用高圧絶縁電線 (ひきさげようこうあつぜつえんでんせん:
high voltage drop wire for pole transformer)

高圧架空配線から柱上変圧器の一次側に至る配線に使用する電線。
高圧受電設備用配線,高圧屋内がいし引き配線等にも使用される。
単心の銅導線に被覆する絶縁物の種類によって,
引下用高圧架橋ポリエチレン絶縁電線(PDC),
引下用高圧EPゴム(エチレンプロピレンゴム),絶縁電線(PDP)及び
引下用高圧プチルゴム絶縁電線(PDB)がある。


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2011年5月11日 (水)

変圧器の負荷時時タップ切換装置

◆機械「変圧器の負荷時時タップ切換装置に関する問題」

次の変圧器の負荷時時タップ切換装置に関する記述で誤っているのはどれか。

1.普通の変圧器よりもタップ数が10~20タップと多い
2.±10(%)程度の電圧調整を行うことができる
3.直接切換方式におけるタップの接続方法には、粗密タップ方式と
極性転換方式がある
4.間接切換方式は、直列変圧器の励磁電流を加減して電圧調整を行う
5.負荷時タップ切換装置は、リアクトル式と抵抗式に大別できる


解答

4.

解説

間接切換方式は、直列変圧器の励磁電圧を加減して電圧調整を行う。
直列変圧器の一次巻線と主変圧器鉄心に巻かれたタップ巻線とを、
負荷時タップ切換器を介して接続している。

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2011年5月 9日 (月)

系統構成

◆電力「系統構成に関する問題」

次の特高・高圧系統の方式で、負荷の分布に対応して、もっとも自然的形状を、
幹線および分岐線で構成するもはどれか。


1.放射状方式
2.1回線ループ方式
3.2回線ループ方式
4.異バンクループ方式
5.多重ループ方式


解答


解説

放射状方式
この方式は信頼度向上のため、一般に幹線および分岐線の適当な位置に
区分開閉器を設け、線路を分割し、事故時の停電区間の縮小化をはかっている。
また、分割区間に連系開閉器をかいして隣接線路と接続し、事故時の
健全区間への逆送ができるようにした多分割多連系の方式もある。

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2011年5月 6日 (金)

電気力線

◆理論「電気力線に関する問題」

つぎの電気力線に関する記述で誤っているのはどれか。

1.電気力線は概念である
2.全ての電気力線は正電荷から出て負電荷で終わる
3.電気力線上の任意の点で引いた接線は、その点における電界の方向を表す
4.電気力線の密度(本/m^2)で電界の強さを表す
5.単位正電荷から1/ε(本)の電気力線がでると定める

解答

解説

電気力線は正電荷から出て負電荷で終わる連続な線で描く。
正電荷から無限遠に向かう線、あるいは無限遠から負電荷に届く線もある。

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2011年5月 5日 (木)

対地電圧

◆法規「対地電圧に関する問題」

次に示す住宅屋内電路に関する対地電圧の記述で誤っているのはどれか。

1.対地電圧200(V)の回路にキーソケットを取り付けた
2.対地電圧100(V)の配線を人が触れることができる場所に施設した
3.100(V)のコンセントから電源をとって蛍光灯安定器に接続した
4.対地電圧200(V)の専用回路に2.5(KW)のクーラーを接続した
5.対地電圧200(V)の回路に漏電遮断器を取り付け、冷蔵庫に接続した


解答

解説

対地電圧の制限は電技解釈第162条(屋内電路の対地電圧の制限)により次の
ように決められています
住宅の屋内の電路の場合
白熱電灯 又は放電灯に電気を供給する屋内の電路の対地電圧は、
150V以下とすること。
ただし、次のように白熱電灯又は放電灯を施設する場合は、
300V以下とすることができます。
一 白熱電灯又は放電灯及びこれらに付属する電線は、人が触れるおそれが
ないように施設すること。
二 白熱電灯(機械装置に付属するものを除く。)又は放電灯用安定器は、
屋内配線と直接接続して施設すること。
三 白熱電灯の電球受口は、キーその他の点滅機構のないものであること。

住宅の屋内電路(電気機械器具の電路を除く。)の対地電圧は、
150V以下とすること。
ただし、定格消費電力が2kW以上の電気機械器具及びこれのみに電気を供給
するための屋内配線を次のように施設する場合は300V以下にする
ことができます。
一 使用電圧は、300V以下であること。
二 電気機械器具及び屋内の電線は、人が容易に触れるおそれがないように
施設すること。
ただし、電気機械器具であって、人が容易に触れるおそれがある部分が
絶縁性のある材料で堅ろうに作くられているもの又は乾燥した木製の床
その他これに類する絶縁性のあるもののうえで取り扱うように施設された
ものにあっては、この限りではない。
三 電気機械器具は、屋内配線と直接接続して施設すること。
四 電気機械器具に電気を供給する電路には、専用の開閉器又は過電流遮断器を
施設すること。
五 電気機械器具に電気を供給する電路には、電路に地絡が生じたときに
自動的に電路を遮断する装置を施設すること。
ただし、電路の電源側に定格容量が3kVA以下の絶縁変圧器(1次電圧が低圧で
あって、2次電圧が300V以下のものに限る。)を人が容易に触れるおそれが
ないように施設し、かつ、当該絶縁変圧器の負荷側の電路を接地しない場合は、
この限りではない。


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2011年5月 4日 (水)

二次電池

◆機械「二次電池に関する問題」

次の二次電池に関する記述で誤っているのはどれか。

1.鉛蓄電池の電解液は希硫酸である
2.小型シール鉛蓄電池のセパレータはガラスマットである
3.ニッカド蓄電池の公称電圧は1.5(V)である
4.ニッケル水素蓄電池の負極は金属水素化物(MH)である
5.リチウムイオン二次電池の公称電圧は4(V)である


解答

3.

解説

ニッカド蓄電池の公称電圧は1.2(V)である

二次電池(にじでんち)は蓄電池ともいい、放電だけでなく、
充電を行うことにより元の放電前の状態に出来る化学電池のことである。
つまり、充電を行うことにより繰り返し使用することが出来るという
特徴を持っている。

一般的に二次電池は「自己放電」を起こすことでも知られており、
長期にわたって放置すると使っていなくても容量が失われる現象が起こる。
従って、二次電池をベストの状態で使用する為には自己放電により失われた
容量を回復させる為の充電(補充電)を事前に行っておくのが望ましい。

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2011年5月 3日 (火)

水力発電所

◆電力「水力発電所に関する問題」

次のA群示す水力発電方式に対応する記述をB群より選びなさい。

A群
1.流込式発電
2.調整池式発電
3.貯水池式発電
4.逆調整池式発電
5.揚水式発電


B群
a.調整池や貯水池の下流に池を設けて貯水し発電する
b.河川の流量は季節により異なるので、年間を通して余水を貯えておき発電する
c.余剰電力を利用して下部貯水池から上部貯水池に貯水して発電する
d.河川の流量を調整しないで取水して発電する
e.発電所が軽負荷時に、河川の流水を蓄えピーク時に放流して発電する


解答

1-d
2-e
3-b
4-a
5-c


解説

流れ込み式
河川の流量をそのまま利用するもの。発電所の出力は河川流量に比例し、
任意での出力調整は難しい。総電力需要のうちベース部分をまかなう。
建設費用は安価。

調整池式
日間・週間の負荷変動に対応するため、軽負荷時に出力を落として貯水し、
重負荷時の発電運転に備えるもの。総電力需要のうちピーク部分をまかなう。

貯水池式
豊水期に貯水し、渇水期でも安定した発電ができるだけの水量を確保するもの。
調整池式が日間・週間の負荷変動であるのに対し、季節間の調整を行う。
総電力需要のうちピーク部分をまかなう。

逆調整池式
調整池式・貯水池式の下流流量変動を防止するための逆調整池の落差を利用し、
一定の出力で運転するもの。

揚水発電
上下二つの調整池を持つもので、軽負荷に下部調整池から上部調整池へ
水をくみ上げておき、調整池式や貯水池式でも足りなくなる重負荷時に
発電するものである。総電力需要のうちピーク部分をまかなう。


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2011年5月 2日 (月)

半導体

◆理論「半導体に関する問題」

つぎの半導体素子に関するバイアスの記述で誤っているのはどれか。

1.順方向バイアスと逆方向バイアスとは電流の流れ方の種類である
2.ダイオードでいうと、N型半導体の側がマイナス極、P型半導体の側が
プラス極とすることを順方向バイアスと呼ぶ
3.順方向バイアスだと電流が流れる
4.トランジスタでいうとエミッタ極がプラスで、ベース極がマイナスだと
順方向のバイアスになる
5.トランジスタでベース極がプラスでコレクタ極がマイナスだと
逆方向のバイアスになる

解答

解説

順方向バイアスと逆方向バイアスとは電圧のかけ方の種類である

ダイオードのアノード側に正電圧、カソード側に負電圧を印加することを
順方向バイアスをかけると言う。
これはn型半導体に電子、p型半導体に正孔を注入することになる。
これら多数キャリアが過剰となるために空乏層は縮小・消滅し、キャリアは
接合部付近で次々に結びついて消滅(再結合)する。
全体でみると、これは電子がカソードからアノード側に流れる
(=電流がアノードからカソード側に流れる)ことになる。

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