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2011年7月29日 (金)

高圧配電線

◆電力「高圧配電線に関する問題」

次に示す高圧配電線の電力損失低減策として、誤っているのはどれか。

1.配電電圧の昇圧を行う
2.電線の張替え(太線化)または増架を行う
3.回線を増設して供給回線の分割を行う
4.変電所の新設または負荷末端への移設により、供給回線のこう長の
短縮をはかる
5.力率改善用コンデンサの合理的設置により、無効電力による損失低減をはかる


解答

4.


解説
4.は「変電所の新設または負荷中心点への移設により、供給回線のこう長の
短縮をはかる」が正解

配電電圧の昇圧では、たとえば、三相3線式3.3(kv)から三相4線式
5.7(kv)へ、三相3線式6.6(kv)から三相4線式11.4(kv)、
さらには22~33(kv)への昇圧を行う。

その他、
ループ配電、ネットワーク配電などを行って回線間電流の均等化を図るとか、
電流不平衡および高調波の抑制を行うといった対策がある。


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2011年7月28日 (木)

クーロンの法則

◆理論「クーロンの法則に関する問題」

二つの帯電体の間には力が働くことが知られているが、つぎの記述の中で
誤っているのはどれか。

1.電荷が同種の場合は反発力が働く
2.電荷が異種の場合は吸引力が働く
3.力の方向は、二つの帯電体を電荷を結ぶ直線に沿う
4.力の大きさは二つの電荷の積に比例し、距離の二乗に反比例する
5.力の大きさは、誘電率に比例する


解答

解説

力の大きさは、帯電体の大きさが帯電体間の距離に比べて十分小さいときは、
二つの電荷の積に比例し帯電体間の距離の2乗に反比例する。
また一様な媒質の中では、その誘電率に反比例する。


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2011年7月26日 (火)

避雷器

◆法規「避雷器に関する問題」

高圧及び特別高圧及び特別高圧電路のうち、その箇所またはこれに近接する箇所に
原則として避雷器を施設しなければならない箇所として、誤っているのは次の内
どれか。

1.発電所または変電所もしくはこれに準ずる場所の架空電線引込口および引出口
2.架空電線路に接続する省令第33条の配電用変圧器の高圧側および特別高圧側
3.特別高圧を直接低圧に変成する変圧器の低圧側および特別高圧側
4.高圧架空電線路から供給を受ける受電電力の容量が500(KW)以上の
需要場所の引込口
5.特別高圧架空電線路から供給を受ける需要場所の引込口

解答

3.


解説

その誘導雷サージの対策として、確実であり簡単な誘導雷対策である
避雷器の設置は、機器に侵入しようとする誘導雷サージを減衰させて、
機器を保護しようとするのです。避雷器が動作すると、誘導雷サージは
減衰しますが、完全に消滅するわけではなく、いくらかのサージが残留します。
これは残留サージと呼ばれ、機器側に通過しますが、機器が耐え得る
範囲内に抑えられていれば、機器は保護できます。ここで、その避雷器の
方式として、一般の避雷器は、誘導雷サージの圧力を減衰させて機器を
保護しようとする「電圧減衰方法」を採用しています。

・架空地線を施設することにより、避雷器の焼
損率を約3分の1から5分の1に大幅に減少
できる。
・避雷器の容量をアップする方法は、架空地線
がない場合は多くの効果を望めないが、架空
地線と共用すれば避雷器の焼損率を大きく低
減できる。
・架空地線の数を増やす(多条化)と、避雷器
の焼損率は大きく減少する。

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2011年7月22日 (金)

交流電力調整装置

◆機械「交流電力調整装置に関する問題」

次に示すバルブデバイスを用いた交流電力調整装置の分類で
誤っているのはどれか。

1.オン・オフ調整
2.サイクル調整
3.位相調整
4.PWM(パルス幅変調)調整
5.P・I・D調整


解答

解説

1.オン・オフ調整
オン・オフ制御によって調整を行う。
オン位相の遅れ角α=0にする同期式とオン位相を定めない非同期式がある。
2.サイクル調整
電源周波数に同期して一定サイクル数連続してオンした後、一定サイクル数を
オフとする制御を繰り返す。
3.位相調整
電源周期の半サイクルごとにオン・オフ位相を制御して電力を調整する。
4.PWM(パルス幅変調)調整
電源の周波数より高い周波数のパルス列としてスイッチングして出力する。
出力電力の調整は、このパルス幅を制御することにより行う。

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2011年7月20日 (水)

交流遮断器

◆電力「交流遮断器に関する問題」

次に示す交流遮断器に必要な主要機能の内、誤っているのはどれか。

1.耐電圧性能
2.遮断電圧性能
3.投入抵抗付遮断器の開閉サージ抑制機能
4.通電性能(温度上昇)
5.機械的強度


解答

2.


解説

正解は遮断電流性能で以下のような項目がある。
1.進み小電流遮断
2.短絡電流遮断
3.近距離線路故障遮断(定格電圧72kv以上で架空送電線に
直接接続される場合
4.脱調遮断(要求される場合)
5.その他の遮断能力


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2011年7月19日 (火)

インダクタンス

◆理論「インダクタンスに関する問題」

次のインダクタンスに関するA群の記述に対応する、答えをB群の中より
選びなさい。

A群
1.レンツの法則
2.自己誘導作用
3.相互誘導作用
4.相互インダクタンス
5.相反定理


B群
a.二つコイルの間の比例定数
b.コイルに流れる電流Iが変化したとき、コイルの両端に生じる起電力
c.相互インダクタンスの関係は、二つのコイルを入れ替えても成立する
d.二つのコイルを置き、一方のコイルに電流Iを流すと、もう一方のコイルを
通り抜ける磁束はIに比例する
e.コイルに流れている電流が変化すれば、コイル自身を貫いている磁束も変化する


解答

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

解説

1.レンツの法則
コイルに発生する起電力はコイルを貫く磁力線の変化に比例する。 
その起電力によって発生する電流の向きは、磁力線の変化を妨げるような向きである。
2.自己誘導作用
コイルが一つだけの場合でも自分の発生する磁束の変化が自分自身に影響する。
これを自己誘導作用と言う。
3.相互誘導作用
コイルに交流電流が流れた場合、コイルに発生する磁束が変化する。
そのコイルに他のコイルを近づけた場合、相互誘導作用(Mutual Induction)により、
近づけたコイルに交流電圧が発生する。
4.相互インダクタンス
相互誘導作用の程度を相互インダクタンス(単位はヘンリー)として表す。
5.相反定理

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2011年7月17日 (日)

絶縁抵抗

◆法規「絶縁抵抗に関する問題」

電気使用場所における使用電圧が低圧の電路
(開閉器又は過電流遮断器で区切ることのできる電路ごと)の、
電線相互間または電路と大地との間の絶縁抵抗値に関するつぎの記述で、
電気設備技術基準に適合していないのはどれか。

1.100(V)の単相2線式電路の電線相互間の絶縁抵抗値は、0.1(MΩ)
以上でなければならない。
2.200(V)単相3線式電路の中性線を除く他の電線相互間の絶縁抵抗値は、
0.2(MΩ)以上でなければならない。
3.200(V)の三相3線式電路の電線と大地との間の絶縁抵抗値は、
0.2(MΩ)以上でなければならない。
4.415(V)の三相4線式電路の中性線を除く他の電線と大地間の絶縁抵抗値は、
0.4(MΩ)以上でなければならない。
5.415(V)の三相4線式電路の中性線を除く他の電線相互間の絶縁抵抗値は、
0.4(MΩ)以上でなければならない。

解答

2.


解説

2.は使用電圧200(V)、対地電圧100(V)だから、絶縁抵抗値は
0.1(MΩ)以上でなければならない。
1.は使用電圧、対地電圧がともに100(V)、
3.は使用電圧、対地電圧がともに200(V)、
4.5.はともに使用電圧が300(V)以上だから、
設問の絶縁抵抗値は適合している。


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2011年7月12日 (火)

ポンプの水撃作用

◆機械「ポンプの水撃作用に関する問題」

次に示すポンプの水撃作用に対する対策で誤っているのはどれか。

1.ポンプにフライホイールを設ける
2.緩閉バイパス弁付逆止弁を設ける
3.緩閉式仕切り弁を設ける
4.停電時に作動する自動水圧調整弁を設ける
5.エア抜き弁を設ける


解答

解説

1.ポンプにフライホイールを設ける
2.緩閉バイパス弁付逆止弁を設ける
3.緩閉式仕切り弁を設ける
4.停電時に作動する自動水圧調整弁を設ける
5.サージたんくを設ける

水撃作用(すいげきさよう)は、ウォーターハンマーともいい、
水圧管内水流を急に締め切ったときに、水流の慣性で管内に衝撃・振動水圧が
発生する現象である。現象自体は水に限らず液体全般で生じる。
身近な例としては全自動洗濯機や食器洗機などの動作中に行われる
蛇口の自動開閉で発生するコンという音がこの作用によるものである。
冷たい水が入っている配管内に高温蒸気が入ることで蒸気が水により
冷やされ凝縮して圧力が下がり、そこへ向けて水が移動し配管を叩く
といった現象もある。

高い落差の水力発電所などでは水撃作用も巨大なものとなり、
弁などの可動部はもとより厚い鋼鉄製の上に地盤やコンクリートで
固められた配管など固定部分でも損傷を受けかねない。そのためなんらかの
水撃作用対策は必須のものとなる。

防止対策
急激な締め切り動作を行わないようにする。
圧力逃し装置を設置する。
配管内に大気に向けて大きく開口している水槽(サージタンク)を設け、
圧力変動を水位変動(=大気圧との差異)へ変換する。


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2011年7月11日 (月)

流体

◆電力「流体に関する問題」

断面積2(m^2)、高さ10(m)の水柱の表面に10000(N)の
力を加えたとき、その底面に働く力を求めなさい。

解答

103(kPa)


解説

表面に働く圧力P0は、
P0=F/A=10000/2=5000(Pa)

水の密度を1000(kg/m^2)とすると、
10(m)の水柱の底面には、
P=P0+PgH
=5000+1.0×10^3×9.80655×10=103065
=103(kPa)


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2011年7月 7日 (木)

電位

◆理論「電位に関する問題」

真空中において、Q=5×10^-5(C)の点電荷から10(cm)の
距離の点Pの電位を求めなさい。

解答

4.5×10^6(V)

解説

V=Q/(4πε0r)
=9×10^9×(5×10^-5)/(10×10^-2)
=4.5×10^6(V)

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2011年7月 5日 (火)

地球環境

◆法規「地球環境に関する問題」

つぎに示すガスの中で温室効果ガスに含まれないものはどれか。

1.水蒸気
2.二酸化炭素
3.メタン
4.窒素
5.六フッ化硫黄


解答


解説

温室効果ガスとしては、水蒸気、二酸化炭素、メタン、一酸化二窒素、
ハイドロフルオカーボン、パーフルオロカーボン、六フッ化硫黄などがあり、
それぞれ単位量当たりの温室効果の強さ及び大気中の濃度により
気温上昇への寄与度が変わるが、水蒸気を除く全ての温室効果ガスのうち、
二酸化炭素の寄与度は約64%と見積もられている。

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