比透磁率μrが 1 よりも非常に 大きい 物質を強磁性体という。 この強磁性体の透磁率μ μ μ μ
μ
μμ μ の最大値はおよそ である。 このとき，強磁性体の比透磁率はほぼ である。 磁束密度の増加が緩くなり，ほぼ一定になる現象を 磁気飽和 という。 の傾きを図から求めると， 次に，比透磁率μrを求める。 から H/m 10 5 . 7 3 max max 3 r 6.0 10 〔H/m 10 5 . 7 10 2 5 . 1 3 2 H B 3 r 0 7.5 10 0 4 10 7 （ｱ） （ｲ） （ｳ） （ｴ） 〕理 論
問 1 答(2)
解説 問 2 答(2)
解説 問 3 答(1)
解説解 答
平成 27 年度
静電容量 C〔F〕の公式より，d を大きくすれば Q に関係なく Cは減少する。 Qを一定として，d を大きくすると，E は減少することから， ( 2)の E は上昇するは，誤りである。 Qを一定として，d を大きくすると，Vは上昇する。 Vを一定として，d を大きくすると，E は減少する。 Vを一定として，d を大きくすると，Q は減少する。 〕 〔F (1) d A C 〕 〔V/m 1 (2) d C Q d V E 〕 〔V (3) A d Q d A Q C Q V 〕 〔C (5) V d A CV Q 〕 〔V/m (4) d V E 静電容量の公式より 引力 異種の電荷間には，吸引力(引き合う)が働く。 〕 〔F 0 l A C 〕 〔V/m 0 A Q l C Q l V E 〕 〔J 2 2 1 2 1 0 2 0 A l Q A l Q Q QV W （ｱ） （ｲ） （ｳ） （ｴ）問 4 答
(5)
解説 問 5 答(5)
解説 比透磁率μrが 1 よりも非常に 大きい 物質を強磁性体という。 この強磁性体の透磁率μ μ μ μμ
μ μ μ μ の最大値はおよそ である。 このとき，強磁性体の比透磁率はほぼ である。 磁束密度の増加が緩くなり，ほぼ一定になる現象を 磁気飽和 という。 の傾きを図から求めると， 次に，比透磁率μrを求める。 から H/m 10 5 . 7 3 max max 3 r 6.0 10 〔H/m 10 5 . 7 10 2 5 . 1 3 2 H B 3 r 0 7.5 10 0 4 10 7 ≒ 3 7 3 r 6.0 10 10 4 10 5 . 7 （ｱ） （ｲ） （ｳ） （ｴ） 〕 2× 102 A/m 1.5T I1 I2 I3 I4 I5 90− 30=60V 30− 15=15V 15− 10=5V 図において，各電流の値を求めると， 各抵抗値は，オームの法則から， 〕 〔A 1 60 60 1 I 〔A〕 4 1 60 15 2 I 〔A〕 12 1 60 5 3 I 〔Ω〕 120 12 1 10 3 R 〕 〔A 4 3 4 1 1 2 1 4 I I I 〔Ω〕 40 4 3 30 1 R 90〔Ω〕 6 1 15 2 R 〕 〔A 6 1 12 1 3 12 1 4 1 3 2 5 I I I 三角形ループがソレノイドの外側から内側に 入り込むときの e(t)を示す図 e (t) d Q 〔 m〕 r〔 Ω 〕 P R 起電力の向きQR 辺が，x=0 に到着したときの，QR 辺の起電力は，Bud〔V〕で負の値 ( 下向き ) である。(y 方 向を正とすると，起電力は -y 方向となる。) QP 辺と PR 辺の起電力の和は，x=0 の点では 0〔V〕，x ＝ w〔m〕点では Bud〔V〕で負の値 ( 下向 き ) である。 0 ＜ x ＜ w の間は，QP 辺と PR 辺の y 方向の長さは，0 ～ d〔m〕の間を直線状に増加するので， 起電力も 0 ～ Bud〔V〕の間を直線状に変化する。 QR 辺が x=0 を通過するとき，合成起電力が 0 となることから三角形ループがソレノイドの外側 から内側に入り込むときの e（t）を示す図は，(5) となる。 問 6 答
(2)
解説 問 7 答(4)
解説 (1)(2)(3)(5)は正しい記述である。 (1) コンデンサには，直流電流は流れない。 (2) コイルに直流電流が流れてもコイルの両端の電圧は零である。 (3） 電線の抵抗値は，長さに比例し，断面積に反比例する。 (4) 並列合成抵抗は，各抵抗値の逆数の和の逆数である。よって逆数の和という記述は誤っている。 (5) 並列接続した，コンデンサの合成静電容量は，各静電容量の和である。 合成抵抗 R0は， ブリッジは平衡しているので，4R3=8R4 より R3=2R4 Sを閉じたときの R1と R2の並列合成抵抗は， R3と R4の並列合成抵抗は，R3=2R4を代入して 〔Ω〕 3 10 30 100 0 I E R 〔Ω〕 3 8 4 8 4 8 〔Ω〕 3 2 3 8 3 10 2 2 4 4 2 4 4 3 4 3 R R R R R R R 〔Ω〕 3 2 3 2 4 2 4 R R 〔Ω〕 0 . 1 4 R問 8 答
(1)
解説 回路の有効電力 (P) は，電流の 2 乗 (I2)と抵抗値 (R) に比例する。 有効電力 P は， I2R ＝ 52× 10=250〔W〕 問 9 答(1)
解説 C3=100μF と C4=900μF の直列合成静電容量は，和分の積より μF 90 900 100 900 100 C2=900μF と 90μF の並列合成静電容量は，900+90=990μF C2の電圧 ( 図の V）は，Vinを C1=10μF と 990μF の逆比例配分により求める。 〕 〔V 100 1 990 10 10 in in V V V C4 の電圧 (V10out)990は，電圧 V を C100 3=100μF と C4=900μF の逆比例配分により求める。 〕 〔V 1000 1 10 1 100 1 900 100 100 100 1 in in in out V V V V よって， 1000 1 in out V V 10μF 900μF 100μF 900μF 90μF 990μF C1 C2 C3 C4 〕 〔V 100 1 990 10 10 in in V V V問 10 答
(2)
解説 ［R-L 回路］スイッチ S を閉じたとき，L は開路，一定時間経過後 L は短絡して考える。 ［R-C 回路］スイッチ S を閉じたとき，C は短絡，一定時間経過後 C は開路して考える。 Lは開路 → i は0 Lは短絡 Lは短絡 Lは開路 →i は0→ も0 Lは開路 →i は0 →υl→i は E/R →i は E/R → υr
υr はE はE Lは短絡 → υlは 0 Cは短絡 →i はE/R Cは短絡 →i はE/R →υrはE Cは短絡 → υcは0 Cは開路 →i は0 Cは開路 →i は0→υrも0 Cは開路 →υcはE
問 11 答
(4)
解説 レーザダイオードは，図のような 3 層構造を成している。p 形層と n 形層に挟まれた層を (ｱ ) 活性 層といい，この層は上部の p 形層及び下部の n 形層とは性質の異なる材料で作られてい る。前後の面は半導体結晶による自然な反射鏡になっている。 レーザダイオードに ( ｲ ) 順電流 を流すと， ( ｱ ) 活性 層の自由電子が正孔と再結合して消滅す るとぎ光を放出する。 この光が二つの反射鏡の間に閉じ込められることによって， ( ｳ ) 誘導 放出が起き，同じ波 長の光が多量に生じ，外部にその一部が出力される。光の特別な波長だけが共振状態となって (ｳ ) 誘導 放出が誘起されるので，強い同位相のコヒーレントな光が得られる。 問 12 答(5)
解説 電子の運動方程式により，x 方向の加速度 a を求める。 → 〕 〔N eE ma a eEm〔m/s2〕 偏向板を通過する時間 t は， 〕 〔s l t 偏光板を通過後の電子の z 軸との角度を i とすると 2 tan m eEl l m eE at x 方向の速度成分 u は， m elE m elE u tan 2 発光点までの偏向距離 X は， 〕 〔m tan 2 2 m eldE m elE d d X 問 13 答(1)
解説 (2)(3)(4)(5)は正しい記述である。 (1) コレクタ損失とは，コレクタ電流とコレクタ・エミッタ間電圧との積である。 コレクタ電流とコレクタ・ベース間電圧との積であるという記述は誤りである。 (2) コレクタ損失が大きいと，発熱のためトランジスタが破壊されることがある。15cm 30Ω 200mA 4.5cm の振れは0 実験Ⅰ 実験Ⅱ (開) 50mA 30Ω 実験Ⅲ r 〔Ω〕 =1.8V (3) A 級電力増幅回路の電源効率は，50％以下である。 (4) B 級電力増幅回路では，無信号時にコレクタ電流が流れないので電力の無駄を少なくできる。 (5) C 級電力増幅回路は，高周波の電力増幅に使用される。 問 14 答
(2)
解説 問題図の波形の平均値は，8/2=4〔V〕である。整流形の電圧計は，トルクが平均値で，目盛りは 1.11(正弦波の波形率 ) 倍されているので，電圧計の指示値は 4#1.11 ＝ 4.44〔V〕となる。 問 15 答 (a)…(4)
， (b)…(5)
解説 実験Ⅰから E0 30 0.2 6.0〔V〕 実験Ⅱから 1.〔V8 〕 (a)の解 15 5 . 4 0 . 6 x E 実験Ⅲから 36〔X 〕 ( b)の解 05 . 0 8 . 1 30 r r 36 30 6.0〔X 〕 問 16 答 (a)…(5)
， (b)…(3)
解説 (a) コンデンサ 3 個のΔ結線で接続した回路を Y 結線に変換するときの等価となるコンデンサの値 は，3 倍すればよい。 C=3#3=9〔nF〕(b) b-c-d 間を Y 結線回路に変換すると下図のようになる。 4.5μF と 6μF の並列合成静電容量は，4.5+6=10.5μF a-d 間の合成静電容量 C0は，10.5μF と 9μF の直列接続になるので，合成静電容量は， 和分の積から μF 8 . 4 9 5 . 10 9 5 . 10 ≒ 問 17 答 (a)…
(2)
， (b)…(2)
解説 与えられた式交流波形の式ea 100 6sin(100 t〔V) 〕から 〕 〔V ) 2 ( sin 2 E ft ea のような一般式と比較すると 〕 〔V ) 50 2 ( sin 3 100 2 t ea 実効値 周波数 電圧の実効値は，E 100 3〔V〕 周波数は， f =50〔Hz〕となる。 L=16mH のリアクタンス XL は， 〕 〔Ω ≒5.0 10 16 50 14 . 3 2 2 fL 3 L XL R-Lの合成インピーダンス Z は， 〕 〔Ω 2 5 5 52 2 Z (a) 三相電力 P は， 〕 〔kW 3 3 000 5 2 5 100 3 5 2 5 3 3 100 3 3 2 2 2R I P μF 5 . 4 9 9 9 9 μF 6 9 18 9 18 9μF 9μF 9μF 5Ω 16mH(b) 負荷力率は 2 1 2 5 5 Z R 力率 であり， 有効電力と無効電力の大きさは等しいので，設問 (a) より負荷の無効電力は 3000〔W〕である。 C を接続したとき，iaの波形が eaの波形に対して位相が 30° 遅れる条件から，負荷が抵抗負荷で あることがわかる。 コンデンサを接続することで無効電力が 0 となる条件を求めればよいので， 3 000 2 3 fCV2 (コンデンサの容量〔var〕= 負荷の無効電力〔var〕) よって， 〕 〔 ≒ ≒1.06 10 1.1 10 F 3 100 50 6 3 000 4 4 2 C 問 18 答 (a)…
(1)
， (b)…(5)
解説 (a) 演算増幅器は，その二つの入力端子に加えられた信号の ( ｱ ) 差動成分 を高い利得で増幅す る回路である。演算増幅器の入力インピーダンスは極めて ( ｲ ) 大きい ため，入力端子電流は (ｳ ) ほぼ零 とみなしてよい。一方，演算増幅器の出力インピーダンスは非常に ( ｴ ) 小さい た め，その出力端子電圧は負荷による影響を ( ｵ ) 受けにくい 。さらに，演算増幅器は利得が非常 に大きいため，抵抗などの部品を用いて負帰還をかけたときに安定した有限の電圧利得が得られる。 (b) 左側と右側の反転増幅回路の電圧増幅度 A1 と A2 は， 5 3 A R R A R R A A 20 100 30 90 5 3 15 1 1 2 2 3 4 1 2 # = =- =- = = =-= -]
g
]
- =g
よって，出力電圧は， V0=0 5 15. # =7 5. V] g
電圧利得 AV〔dB〕は， 20 15 20 3 20 . . . dB log loglog log log A 2 10 10 2 20 0 477 1 0 301 23 5 24 V 10 10 10 10 10 " # # # ] = = = + -= +
-]
]
g
g
] g
7.5V 0V I2 R1 R2 R4 R3
電 力
問 1 答(5)
解説 (ｱ ) 計算式 P=tgQH を単位系で計算すれば， m kg s m s m m s kg s m m kg m/s m/s P 3 2 3 2 2 & # # # # # $ $ =e o c m c m]
g
=e o c m]
g
]
g
(ｲ ) 〔kg・m/s2〕=〔N〕 (ｳ ) トルクの単位〔N・m〕で，仕事の単位〔J〕及び電力量〔W・s〕と等しい。 1〔N・m〕=1〔J〕=1〔W・s〕である。 (ｴ ) 仕事の単位〔J〕を秒〔s〕で割れば電力 ( 仕事率 )〔W〕と等しい。 (ｵ ) 水の密度 t の単位〔kg/m3〕は，容積〔m3〕が比重を 1 とすれば，1〔t〕=1000〔kg〕より，k の単位 となる。 よって，P=9.8QH は，〔kW〕である。 問 2 答(4)
解説 図 1 の再生タービンは，タービンの中間から膨張 ( 仕事 ) 途中の蒸気を取り出し ( 抽気 )，その蒸 気で給水を加熱し，熱効率をはかるものである。抽気による出力低下を伴うが，復水器での熱量損失 を減少できるので，結果的に効率が上がる。 図 2 の再熱サイクルは，高圧・中圧からの排気蒸気を取り出し，再加熱してタービンの低圧段に戻し， さらに仕事をさせるタービンである。 図 3 は，再生サイクルと再熱サイクルを組み合わせたもので，大容量汽力発電所で採用されている。 よって (4) の記述の過熱器は，誤りで再熱器である。解 答
平成 27 年度
G問 3 答
(4)
解説 重油の全熱量 Q〔kJ〕は， Q=44000#1100#103=48400#10〔kJ〕6 ボイラ効率 hB，タービン室効率 hT ，発電機効率 hG，所内率 L とすれば，（各効率は小数点表示） . . . . . . . % L Q P 1 3600 0 47 0 98 1 0 05 48 400 10 5000 10 3600 48 400 10 0 47 0 98 1 0 05 5000 10 3600 0 8499 85 B T G B B 6 3 6 3 & # # # # # # # # # # # # # # # # h h h h h - = - = = - =]
]
]
g
g
g
] g
なお，設備利用率 a〔%〕は， 10000 30 24 . % 5000 103 100 69 4 # # # # a= =] g
問 4 答(1)
解説 軽水炉には，沸騰水型（BWR）と加圧水型（PWR）があり，図 1 と図 2 の図で，冷却材と減速材に軽 水を使用する。 問 5 答(1)
解説 (1) 分散型電源からの逆潮流は，系統側電圧より電流が進みとなる。よって受電点の力率は系統側 から見た場合は，遅れ力率である。逆潮流とは，分散電源から系統側に電流が流れることをいう。 B T G G L BWR PWRよって，この記述が誤りである。 (2) 逆潮流によって，低圧需要家の電圧が上昇するので，SVR を設置し，分散型電源の電圧を低減 させる。 (3) 比較的大容量の分散型電源では，専用線連系や負荷分割等系統側の増強により，系統の電圧上 昇対策により電圧の低減を行う。 (4) 電力変換装置（インバータ）は，高調波電流が発生するので，フィルターを設置する。 (5) 変圧器（6600/110）の巻線比が 60 の場合は，二次側電圧の 60 倍の電圧が一次側電圧となり，配 電線電圧が上昇する。 問 6 答
(5)
解説 保護リレーには，次のものがある。 電流リレ－ 過電流継電器 地絡過電流継電器 不足電流継電器 機器の過負荷保護や短絡保護に用いる。 過電流継電器に比べて動作電流が小さく，機器の地絡保護に用いる。 動作電流が一定値以下になった場合に動作するもので，交流発電 機の界磁保護などに用いる。 電圧リレ－ 過電圧継電器 地絡過電圧継電器 不足電圧継電器 過電圧保護や電圧調整などに用いる。 過電圧継電器より動作が低く（零相電圧で動作），地絡保護に用いる。 回転機の不足電圧保護や電圧調整，地絡事故などの目的で用いる。 比率差動継電器 故障による不平衡率が一定比率以上になった場合に動作するもの で発電機用比率差動継電器，変圧器用比率差動継電器，母線用比 率差動継電器などがある。 方向継電器 電圧と電流の位相から故障の方向を検出して動作する継電器である。 距離継電器 故障点の電気的距離が一定値以内の場合に動作する。 (5) 高圧需要家に構内事故が発生した場合は，構内側を遮断し，配電線に事故波及しないようにする。 よって，需要家の保護リレーが配電用変電所の保護リレーよりも，先に遮断しなければならない。 問 7 答(1)
解説 避雷器はその特性要素の非直線抵抗特性により，過電圧サージに伴う電流のみを大地に放電させ， 続流を短時間で遮断する。サージ電流に続いて交流電流が大地に放電するのを阻止する作用を備えて いる。 避雷器には，酸化亜鉛（ZnO）素子を使用したギャップレス避雷器 ( 酸化亜鉛形避雷器 ) とけい素 (Si)素子を使用した直列ギャップ付き弁抵抗形避雷器がある。 このため，避雷器は電力系統を地絡状態に陥れることなく過電圧の波高値をある抑制された電圧値に低減することができる。この抑制された電圧を避雷器の制限電圧という。 一般に発変電所用避雷器で処理の対象となる過電圧サージは，雷過電圧と開閉過電圧である。避雷 器で保護される機器の絶縁は，当該避雷器の制限電圧に耐えればよいこととなり，機器の絶縁強度設 計のほか発変電所構内の機器配置などをも経済的，合理的に決定することができる。このような考え 方を絶縁協調という。 制限電圧とは，放電しているときの，避雷器の両端電圧 である。 放電電圧とは，避雷器が放電を開始する電圧である。 問 8 答
(5)
解説 (ｱ ) 多導体の架空送電線において，風速が数～ 20〔m/s〕で，電線が振動することをサブスパンという。 (ｲ ) 微風が架空電線に直角に当たると，電線の背後にカルマン渦が発生して電線が上下に振動する ことを微風振動といい，電線が軽く長径間程発生しやすい。 この対策として，ダンパの取り付けや，電線支 持点に電線と同種の線を巻き付ける。 (ｳ ) （ｲ）の対策として，アーマロッドを用いる。 (ｴ ) 送電線に氷雪が付着した状態で強い風を受け ると電線に振動が発生する。これをギャロッ ピングいう。また，氷雪落下の反動で電線が 跳ね上がる現象のスリートジャンプがある。 問 9 答(3)
解説 (3) がいしの塩害対策として，がいしの洗浄，がいし表面へのはっ水性物質の塗布の採用があるが， 多導体方式は，送電電流の低減を目的とするものなので，この記述が誤りとなる。 電 圧 V t 時 間 雷サージ 機器類 避雷器 保護ギャップ アークホーン がいし 懸垂クランプ 電線 (おもり) 防振用ダンパ アーマロッド 電線補強 がいし保護 振動エネルギー吸収 電線支持点電線
スペーサ
2 本の場合
複導体で
水平配列
3 本の場合
3 導体で
正三角形配列
4 本の場合
4 導体で
正方形配列
(a) 長幹がいし 磁気 セメント キャップ問 10 答
(3)
解説 ケーブル心線 1 本の静電容量 C〔F〕及び抵抗 R〔X〕，それぞれに流れる電流を I・C〔A〕，I ・ R〔A〕，相 電圧 E〔A〕，誘電損角 d 及び角周波数 ~〔rad/s〕とすれば，図 1 の等価回路となり，その電流ベクト ルは，図 2 となる。 一相分の誘電体 P〔W〕は， tan tan tan I I I I I CE P EI CE C R R C C R 2 ` d d ~ ~ d = = = = = 上式に題意の数値を代入すると，(3 相分 ) . . 88 W2 883 W tan tan P 3P 3 CE 3 2 fCE 3 2 50 0 43 5 10 3 66 10 0 03 10 3 2 2 6 3 2 2 & # # # # # # # # # # ~ d r d r = = = = = - e o-]
g
]
g
問 11 答(1)
解説 (1) 架空設備が地中化されることにより，街並みの景観が向上する。 (2) 設備の建設費用は，架空配電線路より高額である。 (3) 変圧器等を施設するためのスペースが歩道などに必要である。 (4) 台風や雷に際しては，架空配電線路より設備事故が発生しにくいため，供給信頼度が高い。 (5) いったん線路の損壊事故が発生した場合の復旧は，架空配電線路の場合より長時間となる。 図 1，2 は地中配電線路に使われる CV ケーブルで，図 3 は対地静電容量により，受電端電圧が送 電端電圧よりも高くなる。これをフェランチ効果という。 C R R I C I I E E R I C I I : 1 CV ( ) CV ( ) IC( ) I IL( ) ER ES IR IX ER ES( ) ( ) ES ER I R X I 90 I問 12 答
(5)
解説 この方式は，22 ～ 33〔kV〕の電源変電所 から，複数（普通は３回線）の回線を引き込 み受電用断路器，変圧器，ネットワークプ ロテクタを経て，共通のネットワーク母線 に接続される受電方式である。右図に，こ の受電設備の基本結線を示す。 高層ビルなど，一ヵ所に集中した負荷へ のネットワーク方式をスポットネットワー ク方式と呼び，一般需要家を含めて供給す るネットワーク方式をレギュラーネットワ ーク方式という。 (5) スポットネットワーク方式において， ネットワーク母線で故障が発生したとき は，受電が不可能である。 問 13 答(2)
解説 図 1，図 2 に示すように，電力 P3， P2，送電端線間電圧 VS，配電線抵抗 R，R'，配電線の断面積 S， S'，線路電流 I，I'，配電線の重さ W，線路のこう長 L，配電線の比重 g，力率 cosi とすれば， cos cos P V I P V I 3 S S 3 2 i i = = l 配電線の重さW 3SLg 2S Lg S S 3 2 ` = = l = l 題意より，許容電流は導体の断面積に比例するので， I= 32 Il % cos cos cos cos P P V I V I V I V I 3 100 3 3 2 100 3 2 3 115 S S S S 2 3 # $ # i i i i = = = = l l l] g
22〔kV〕地中線 CB1 CB2 CB3 引込ケーブル 変電所 受電用断路器 ネットワーク変圧器 22〔kV〕/3.3〔kV〕-6.6〔kV〕 バスダクト 合成装置 WH プロテクタ遮断器 ネットワーク母線 テイクオフ遮断器 幹線保護装置 （テイクオフヒユーズ） NWR ﾈｯﾄﾜｰｸﾌﾟﾛﾃｸﾀﾘﾚｰ Ｙ Ｙ Ｙ プロテクタヒユーズﾞ S V I R 3 P cos I I R R r V S V I R 2 P cos I R Vr問 14 答
(2)
解説 (2) 鉄心材料は，保持力が小さく，飽和磁束密度が大きい程良い。 電気機器の磁束を通す鉄心材料は，ヒステリシスループ内の面積が小さいほど，損失は少ないので， うず電流損を少なくするため，うすいケイ素鋼板を積層にして用いる。電気機器に用いられる鉄心 材料の損失は，ヒステリシスループによる損失と，起電力によるうず電流による損失がある。それ らを小さくするには次の性質をもったものが望ましい。 ① 残留磁束密度および保磁力が小さいこと。 ② 飽和磁束密度が大きいこと。 ③ 透磁率が大きく，一定であること。 ④ 抵抗が大きいこと。 ⑤ 機械的に安定であること。 コイルに交流を流して電流の向きを周期的に 変えると，その 1 循環ごとに，ちょうどヒステ リシスループ内の面積に比例してエネルギー（電 力）が鉄の中で熱に変わって消費され，これによ って鉄の温度上昇をきたすようになる。この電 力損をヒステリシス損という。 ヒステリシス損 W f B . W/kg h? 2 m1 6 2+]
g
磁束 z が変化するときに発生する起電力はこの板又は固体を貫通しようとする磁束の変化を打ち消 すように，うず状に電流が流れる。このために導体の抵抗によって熱を発生する。この電力損失をう ず電流損という。このうず電流損を少なくするために薄鋼板を重ね互いに絶縁した成層鉄心を用いる。 うず電流損 We?t2f B2 m2]
W/kgg
鉄心の厚さ t の 2 乗に比例する。 鉄損 = ヒステリシス損（80〔%〕） うず電流損（20〔%〕） 問 15 答 (a)…(2)
， (b)…(5)
解説 (a) 回転数と周波数は比例するので，次式でも表される。 n min p f 120 1 = -d]
g
n 速度調定率 = % % P P P n n n P P P f f f 100 100 n n n n 1 2 2 1 1 2 2 1 # -=-]
g
]
g
速度調定率 . 100 5 59.7 Hz f f 1000 1000 0 8 900 60 60 2 2 # # ` = -= =] g
(磁束密度) (磁化力) 0 B H rB
S B C H CH
(飽和磁束密度) 残留磁気 (残留磁束密度) (保磁力) ヒステリシス ループ(b) 水車発電機の P1は，定格 300〔MW〕で，60〔％〕負荷より，変化後の出力 P〔MW〕は，2 速度調定率 . . MW P P 300 300 0 6 60 59 60 100 3 230 7 2 2 # # ` = -= =
]
g
問 16 答 (a)…(2)
， (b)…(3)
解説(a) ① 負荷Ａの皮相電力 Sa=3800〔kV･A〕，力率 cosia=0.9より，
有効電力 P〔kW〕，無効電力 Qa 〔kvar〕は，a . . . cos sin P S Q S 3800 0 9 3420 3800 1 0 9 1656 4 a a a a a a 2 # # i i = = = = = - = ② 負荷Ｂの皮相電力 S〔kV･A〕，有効電力 Pb b=2000〔kW〕 力率 cosib=0.85より，無効電力 Q〔kvar〕は，b . . . sin cos sin Q S P 0 85 2000 1 0 85 1239 5 b b b b b b 2 $ # i i i = = = - = ③ 負荷Ａと負荷Ｂの無効電力の合計値 Q〔kvar〕は， Q=Qa+Qb=1656.4+1239.5=2896≒ 2900〔kvar〕 (b) a-b 間線路抵抗 Rbとリアクタンス Xb，a-f 間線路抵抗 Raとリアクタンス Xaは， . . . . . . . . R X R X 1000 800 0 24 0 192 1000 800 0 18 0 144 1000 400 0 24 0 096 1000 4 800 0 18 0 072 b b a a # # # # X X X X = = = = = = = =
]
]
]
]
g
g
g
g
ｂ点の電位 Vb=22000〔V〕より，負荷Ｂの負荷電流 I〔A〕及び Ib ・ b 〔A〕は， ｂ ａ 負荷Ｂ 2000〔kW〕 遅れ力率 0.85 負荷Ａ 3800〔kV･A〕 遅れ力率 0.9 800m 400m b R a R b X a X ｆ. . A . . . . . cos cos cos sin P V I I V P I I j j j 3 3 3 22000 0 85 2000 10 61 7 61 7 0 85 1 0 85 52 4 32 5 b b b b b b b b b 3 2 ` # # # # i i i i = = = = = - = - - = -o
]
g
_ i] g
ａ点の電位 V〔V〕は，a . . . . . V cos sin V V 3 I R X 22000 3 61 7 0 192 0 85 0 144 1 0 85 22026 a= b+ b b ib+ b ib = + # # # + # - 2 =]
g
_ i] g
a-b間の電圧降下 vb =26〔V〕 負荷Ａの負荷電流 I〔A〕及び Ia ・ a 〔A〕は， . A . cos sin . . . A S V I I V S I j j j 3 3 3 22026 3800 10 99 6 99 6 99 6 0 9 1 0 9 89 6 43 4 a a a a a a a a a 3 2 ` # # # i i = = = = = - = - - = -o]
g
_ i]
]
g
g
a-f間の電流 I〔A〕及び I〔A〕は，・. . . A . A I I I j j j I 89 6 43 4 52 4 32 5 142 75 9 142 75 9 161 a b 2 2 = + = - + - = -= + = o o o
]
]
g
g
a-f間の電圧降下 v〔V〕は，f . . . V cos sin vf= 3 I R]
a a+Xa iag
= 3#161#_0 096 0 9 0 072# + # 1 0 9- 2i=32 8] g
f-b間の電圧降下 Vfb〔V〕は， Vfb〔V〕=vb+vf=26+32.8≒ 59〔V〕 問 17 答 (a)…(2)
， (b)…(4)
解説 (a) Ａ回線のコイル XLを XLA，コンデンサ XCを，B 回線のコイル XLを XLBとすれば，合成線路 インピーダンスの値 %Z は，直並列回路より， % . %Z jX jX jX jX jX jX j j j j j j j 15 5 10 15 5 10 5 5 0 LA C LB LA C LB # # # = + + -= - + -= =]
]
]
g
g
g
" ,] g
(b) 送電端電圧 Vs，受電端電圧 Vr，リアクタンス X〔Ω〕， PB=MVA基準で， %Z=5〔%〕時のリア クタンス 〔Ω〕は， %Z % . V P X X ZVP 100 100 100 10 10 5 154 10 118 58 r B B r 2 2 6 3 2 # ` # # # # X = = =]
g
=] g
送電電力 P〔MW〕は， . MW sin P X V V 118 58 154 10 154 10 2 1 10 100 S r d # 3# # 3# # 6 = = - =]
g
機 械
問 1 答(4)
解説 直流電動機の逆起電力 E〔V〕は，極数が p=4〔極〕，回転速度が N=1200〔min-1〕，電機子導体は 波巻であり並列回路数が a=2，全導体数が Z=258〔本〕であるから， 4 . 206 1200 02 . 0 2 60 258 4 60 × × × = × = = N a pZ E ･φ･ 〔V〕 電動機の出力 P〔kW〕は，電機子電流が I=250〔A〕より， P=EI=206.4#250=51600〔W〕 =51.6〔kW〕 問 2 答(2)
解説 分巻機発電機は，電機子回路と励磁回路が並列接続されているので，電機子電流が大きくなって電 機子回路の電圧降下が大きくなると，励磁回路の電圧も下がり磁束が減少するので，端子電圧も他励 発電機より低下する。 また分巻機は電機子回路と励磁回路が並列接続されているので，端子電圧の極性が同じであれば励 磁電流の方向も同じとなるため，分巻機発電機のときと分巻電動機ときの回転方向は同じになる。 問 3 答(5)
解説 二重かご形誘導電動機は，回転子が外側スロットと，内側スロットが設けられた二重のスロット構 造を有しており，それぞれのスロットには導体が埋め込まれている。始動時は，回転子に作用するす べり周波数が高いので，内側スロットに埋め込まれた導体には表皮効果で電流が流れないが，回転数 が上昇してすべり周波数が小さくなると，内側スロットに埋め込まれた導体にも 電流が流れるよう になる。したがって，内側スロットに埋め込まれた導体の抵抗値を，外側スロットに埋め込まれた導 体の抵抗値より大きくして，始動トルクを得ているのではない。 問 4 答(4)
解説 同期インピーダンス ZS＝ 85〔％〕は，リアクタンス降下電圧を XI〔V〕，一相の定格電圧を 3 V 〔V〕 とすると，次のように表される。解 答
平成 27 年度
〕 〔% 85 100 3 = × = V XI Zs リアクタンス降下電圧 XI 〔X〕は，上式より， 〕 〔V 3 85 . 0 3 100 85 V V XIs= × = ⋅ 力率 cosi ＝ 1.0 で運転中の一相の誘導起電力 3 E 〔V〕は
( )
3 31 . 1 85 . 0 1 3 3 85 . 0 3 3 3 2 2 2 2 2 V V V V XI V E ⋅ + = ⋅ + = + =d n
d n d
n
≒ 〔V〕 無負荷時は，この誘導起電力 3 E 〔V〕が端子電圧になり，定格電圧に対する倍率 n は， 3 . 1 3 3 31 . 1 3 3 ≒ V V V E n ⋅ = = 問 5 答(5)
解説 短絡比 K の記号式は， 2 1 f f n s I I I I K= = 発電機の同期インピーダンス Zpu〔p.u.〕は，短絡比 K の逆数であるから次式となる。 〕 〔p.u. 1 1 1 2 2 1 f f f f pu I I I I K Z = = = 百分率同期インピーダンス z〔％〕は，同期インピーダンス Zs pu〔p.u.〕に 100 を掛けて， 〕 〔% 100 100 1 2 × = × = f f pu s I I Z z 問 6 答(1)
解説 小形同期モータには，SPMSM，IPMSM，SynRM などの機種がある。SPMSM は，回転子である ロータの表面に永久磁石が貼り付けられているが，IPMSM は，ロータの内部に直線状の磁石が埋め 込まれている。SynRM は，永久磁石を使わないリラクタンスモータのことで，電磁石の吸引力によ って発生する力で駆動する。 問 7 答(3)
解説 D-Y や Y-D 結線における一次電圧と二次電圧の位相差は 30°で，45°ではない。問 8 答
(2)
解説 二次側線間電圧を V〔V〕は，力率が 1.0 で，出力が P=100〔kW〕 ，二次電流が I2 2=17.5〔A〕 であ るから， P= 3V2I2cosθより， 3 300 1 5 . 17 3 10 100 cos 3 3 2 2 ≒ × × × = = θ I P V 〔V〕 二次側相電圧を E〔V〕は，Y 結線であるから，2 1 905 3 3300 3 2 2= = ≒ V E 〔V〕 一次側相電圧 E〔V〕は，Δ結線であるから線間電圧と同じで E1 1=V1=440〔V〕となる。 変圧器の巻数比 a は， 23 . 0 1 905 440 2 1 2 1= = ≒ = E E N N a 問 9 答(1)
解説 サイリスタはゲート電流によって，アノード ・カソード間のオンを制御することができるが，オ フを制御することはできない。 IGBT（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）は，ゲート電圧を正にしたり，負にしたりすることで 電流のオン・オフ制御ができる。これらのパワーデバイスは，電力変換器の目的に応じて用いられる。 問 10 答(4)
解説 負荷抵抗の平均電圧 Ed〔V〕は，直流電源電圧が E=400〔V〕で，通流率が d=0.6 より， Ed=Ed=400#0.6=240〔V〕 負荷抵抗 R=10〔X〕を流れる電流値 I〔A〕は， 0 . 24 10 240 = = = R E I d 〔A〕 問 11 答(1)
解説 問題の図 1 の A 部分は IGBT のスイッチング素子で制御される昇圧チョッパ回路である。 太陽電池に並列接続されたコンデンサの充電電圧は，A 部分で昇圧された直流電圧になり，B 部 分の PWM インバータで商用周波数の交流電圧に変換される。PWM インバータは小形化されており， インバータ出力の電流位相は電圧位相とほぼ同相で運転される。問 12 答
(5)
解説 実揚程 H1=10〔m〕を 1.05 倍した全揚程 H〔m〕は， H=1.05H1=1.05#10=10.5 〔m〕 電動機出力 P 〔kW〕は，毎分の揚水量が Q=10 〔m3/min〕 ，ポンプの効率がη＝ 0.80， 余裕係数が k=1.1 より， 〕 〔 ≒11.8 kW 8 . 0 12 . 6 5 . 10 5 1 . 1 12 . 6 1 60 8 . 9 × × × = = × × × × = η η kQH k H Q P . . . . 9 8 60 6 12 60 9 8 6 12 1 ` ] ] 参考 問 13 答(1)
解説 電気ストーブの室内への熱伝達は，主に放射と対流である。電気ストーブの近くに行けば，赤外線 放射で暖かいし，電気ストーブをつけている室の空気は対流によって温められているから室全体が暖 かくなってくる。 誘電体加熱は，マイクロ波加熱の一種であり，誘電体損失角で表される交番磁界の同相成分が高周 波領域では等価的に抵抗として作用することを応用したものである。 問 14 答(3)
解説 真理値表で X=1 となる論理式の論理和を求め，吸収則，同一則，分配則，ド・モルガンの定理を 使って整理すると，(
)
C B A D A B A C B A D A B A B A C B A D B A B A C B A D B A B A C B A D B B A B A C B A D B A B A B A C B A D B A B A C B A D B A C C B A C B A D B A C B A C B A D D C B A C C D B A D D C B A D D C B A D C B A D C B A D C B A D C B A D C B A D C B A D C B A D C B A X ⋅ ⋅ + ⋅ + ⋅ = ⋅ ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅ = ⋅ ⋅ + + ⋅ + ⋅ = ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ ⋅ + ⋅ + ⋅ + ⋅ = ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ + ⋅ = ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + + ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ = + ⋅ ⋅ ⋅ + + ⋅ ⋅ ⋅ + + ⋅ ⋅ ⋅ + + ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ = ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (なお，別解として，この問題は真理値表から以下のようなカルノー図を描いて求めることもできる。 このカルノー図の領域から，出力の論理式は直ちに求め ることができる。 X=A⋅B+A⋅D+A⋅B⋅C 問 15 答 (a)…
(4)
， (b)…(2)
解説 (a) 回転数を変えるため，二次回路に R=0.2〔X〕の抵抗を挿入したときの滑り s1は，抵抗を挿入す る前の滑りが s0=0.05で各相の抵抗が r=0.5〔X〕であるから，比例推移より， 0 s1 R r s r + = 0.05 0.07 5 . 0 2 . 0 5 . 0 0 1 × = + = ⋅ + = s r R r s を変形して 滑り s1=0.07のパーセント表示は，ʻs1ʼ=7.0 〔％〕 (b) 定格周波数が f =60〔Hz〕，極数が p=6〔極〕 の同期速度 n〔mins -1〕は， 6 1200 60 120 120 = × = = p f ns 〔min-1〕 滑りが s0=0.05のときの回転数 n〔min0 -1〕は， n0=ns(1-s1)=1200#(1-0.05)=1140〔min-1〕 このときの負荷トルク Tn〔N・m〕は，定格出力が Pn=15〔kW〕より，Pn=~nTnから 〕 ・ 〔 ≒125.7 N m 60 1 140 2 10 15 60 2 3 × × = = = π π ω n n n n n n P P T この負荷トルク Tn〔N・m〕は，定格電圧 Vn=220〔V〕の 2 乗に比例し，機械出力の等価抵抗 r s s 0 0 1− 〔X〕に比例する。周波数を変えずに電圧を V1 =200〔V〕に変更したときの負荷トルク T〔N・m〕は，比例定数を K とすると次のように表される。1 ( ) 1 1 ) ( 1 1 1 1 2 1 0 0 2 1 1 2 1 0 0 2 1 r R s s V r s s V R r s s KV r s s KV T Tn n n + ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ = + ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ =d
n
d
n
d
n
d
n
負荷トル T〔N・m〕は，上式より，1 102 6 . 125 5 . 0 05 . 0 05 . 0 1 220 ) 0.2 5 . 0 ( 07 . 0 07 . 0 1 200 1 ) ( 1 2 2 0 0 2 1 1 2 1 1 × ≒ × − × + × − × = ⋅ ⋅ − ⋅ + ⋅ − ⋅ = n n T r s s V R r s s V Td
n
d
n
d
n
d
n
〕 〔N・ｍ 104 →問 16 答 (a)…
(4)
， (b)…(3)
解説 (a) A点の水平面照度 Eh=20〔lx〕の記号式は，高さを h=2.4〔m〕 ，距離を d=1.2〔m〕とすると，(
)
2 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ) ( ) ( ) ( cos ) ( d h h I d h h d h I d h I E A A A A h + = + ⋅ + = + = θ θ θ θ 鉛直角 iA方向の光度 I (iA) 〔cd〕は上式より，(
)
(
2.4)
20≒161 160〔lx〕 2 . 1 4 . 2 ) ( 2 3 2 2 2 3 2 2 × + = + = h A h E d h Iθ → (b) 鉛直角 iA方向の光度 I (iA) 〔cd〕の記号式は， ( ) (0)cos (0) h2 d2 h I I I A A + ⋅ = =θ
θ
鉛直角が iA=0の光度 I (iA) 〔cd〕は，上式より， 2.4 160 179 2 . 1 4 . 2 ) ( ) 0 ( 2 2 2 2 ≒ × + = ⋅ + = I A h d h Iθ
〔cd〕 B点の照度 EB〔lx〕は， 2.4 31 179 ) 0 ( 2 2 = ≒ = h I EB 問 17 答 (a)…(1)
， (b)…(1)
解説 (a) 全体の周波数伝達関数 W(j~) の記号式は，周波数伝達関数 T j j G ω ω) 1 ( = が直結のフィードバッ ク接続になっているから， T jω T j K K T j T j 1 K j G j G j R j C j W ω ω ω ω ω ω ω ω + = × + = ⋅ + = = 1 1 1 ) ( 1 ) ( ) ( ) ( ) ( 時定数 T=0.2s，ゲイン係数 K=10 の周波数伝達関数 W(j~) は， ω ω 1 0.2ω 10 1 ) ( j T j K j W + = + = (b) 周波数伝達関数 W(j~) のゲイン g〔dB〕は，( )
〕 〔dB ) 04 . 0 1 ( log 20 20 ) 04 . 0 1 ( log 20 10 log 20 ) 1 ( log 20 log 20 1 log 20 | ) ( | log 20 2 1 2 10 2 1 2 10 10 2 1 2 2 10 10 2 10 10 + − = + − = + − = + = = T K T K j W g ~ ~ ~ ~ ~~〔rad/s〕の範囲を，上式より，~=0，0 ＜ ~ ＜ 1，~=5 および ~=50 に分けて考える。 ~=0〔rad/s〕のとき， 20 20log (1 0.04 )2 20 20log101 20〔dB〕 1 2 10 + = − = − = ω g ~＜ 1〔rad/s〕のとき， 20 20log (1 0.04 )2≒20 20log101 20〔dB〕 1 2 10 + − = − = ω g ~=5〔rad/s〕のとき， 〕 〔 ≒ ≒20 20log (1 0.04 5 ) 17 dB ) 04 . 0 1 ( log 20 20 2 1 2 10 2 1 2 10 + − + × − = ω g ~=50〔rad/s〕のとき， 〕 〔 ≒ ≒20 20log (1 0.04 50 ) 20 dB ) 04 . 0 1 ( log 20 20 2 1 2 10 2 1 2 10 + − + × − − = ω g . log log log x n x 2 0 301 a n a 10 ] = 参考
（
）
以上の結果から，ボード線図のゲイン特性は (1) のようになる。 問 18 答 (a)…(3)
， (b)…(4)
解説 (a) コンピュータの回路では，さまざまな周波数のクロック信号が必要とされるので，可変周波数発 生回路によって，1 個の水晶発振器からさまざまな周波数を持ったクロック信号を生成している。 中央処理装置 CPU のクロック周波数と LAN の周波数は異なるから，CPU のクロック周波数が LANの通信速度を変化させることはない。 (b) EEPROMは利用者が内容を書き換え可能な ROM であり，印加する電圧を読み取りのとき よりも高くすることで何回も記憶内容の消去・再書き込みが可能である。高い電圧は最近の EEPROMではチップ内部で発生させるようになっている。EPROM の記憶内容を消去・再書き 込みは，通常は機器から一旦取り外す必要があるが， EEPROM の場合は回路設計により，機器 に取り付けたまま消去・再書き込みが可能である。
法 規
問 1 答(5)
解説 電気事業法及び施行規則の内容で，自家用電気工作物についての問題である。 自家用電気工作物とは，電気事業の用に供する電気工作物及び一般用電気工作物以外の電気工作物 であって，次のものが該当する。 a． ( ｱ ) 小出力発電設備 以外の発電用の電気工作物と同一の構内（これに準ずる区域内を含む。以 下同じ。）に設置するもの b．他の者から ( ｲ )600V を超える 電圧で受電するもの c．構内以外の場所（以下「構外」という。）にわたる電線路を有するものであって，受電するための電 線路以外の電線路こより ( ｳ ) 構外 の電気工作物と電気的に接続されているもの d．火薬類取締法に規定される火薬類（煙火を除く。）を製造する事業場に設置するもの e．鉱山保安法施行規則が適用される石炭坑に設置するもの 問 2 答(4)
解説 電気用品安全法及び施行令に基づく電気用品に関する問題である。 a． ( ｱ ) 特定 電気用品は，構造又は使用方法その他の使用状況からみて特に危険又は障害が発生 するおそれが多い電気用品であって，具体的な電線については電気用品安全法施行令で定めるも のをいう。 b．定格電圧が ( ｲ )100 V 以上 600V 以下のコードは，導体の公称断面積及び線心の本数に関わらず， (ｱ ) 特定 電気用品である。 c．電気用品の電線の製造又は ( ｳ ) 輸入 の事業を行う者は，その電線を製造し又は ( ｳ ) 輸入 す る場合においては，その電線が経済産業省令で定める技術上の基準に適合するようにしなければ ならない。 d．電気工事士は，電気工作物の設置又は変更の工事に ( ｱ ) 特定 電気用品の電線を使用する場合， 経済産業省令で定める方式による記号がその電線に表示されたものでなければ使用してはならな い。 ( ｴ ) ＜ PS ＞ E はその記号の一つである。解 答
平成 26 年度
問 3 答
(4)
解説 解釈第 31 条，39 条，50 条「電磁誘導作用による人の健康影響の防止」より 変電所又は開閉所は，通常の使用状態において，当該施設からの電磁誘導作用により (ｱ ) 人 の ( ｲ ) 健康 に影響を及ぼすおそれがないよう，当該施設の付近において ( ｱ ) 人 によっ て占められる空間に相当する空間の ( ｳ ) 磁束密度 の測定値が，商用周波数において ( ｴ )200nT 以下になるように施設しなければならない。 問 4 答(2)
解説 解釈第 37 条「避雷器等の施設」における，高圧及び特別高圧の電路の避雷器等の施設についての記 述である。 雷電圧による電路に施設する電気設備の損壊を防止できるよう，当該電路中次の各号に掲げる箇所 又はこれに近接する箇所には，避雷器の施設その他の適切な措置を講じなければならない。ただし， 雷電圧による当該電気設備の損壊のおそれがない場合は，この限りでない。 a．発電所又は ( ｱ ) 変電所 若しくはこれに準ずる場所の架空電線引込口及び引出口 b．架空電線路に接続する ( ｲ ) 配電用変圧器 であって， ( ｳ ) 過電流遮断器 の設置等の保安上の 保護対策が施されているものの高圧側及び特別高圧側 c．高圧又は特別高圧の架空電線路から ( ｴ ) 供給 を受ける ( ｵ ) 需要設備 の引込口 問 5 答(5)
解説 解釈第 24 条「高圧又は特別高圧と低圧との混触による危険防止施設」より，高圧電路又は特別高圧 電路と低圧電路とを結合する変圧器（鉄道若しくは軌道の信号用変圧器又は電気炉若しくは電気ボイ ラーその他の常に電路の一部を大地から絶縁せずに使用する負荷に電気を供給する専用の変圧器を除 く。）に施す接地工事に関する記述である。 高圧電路又は特別高圧電路と低圧電路とを結合する変圧器には，次のいずれかの箇所に( ｱ )B 種 接地工事を施すこと。 a．低圧側の中性点 b．低圧電路の使用電圧が ( ｲ ) 300 V 以下の場合において，接地工事を低圧側の中性点に施し難い ときは， ( ｳ ) 低圧側 の 1 端子 c．低圧電路が非接地である場合においては，高圧巻線又は特別高圧巻線と低圧巻線との間に設けた 金属製の ( ｴ ) 混触防止板問 6 答
(1)
解説 解釈第 47 条「常時監視をしない発電所の施設」より a．随時巡回方式は， ( ｱ ) 技術員 が ( ｲ ) 適当な間隔をおいて 発電所を巡回し， ( ｳ ) 運転状態 の監視を行うものであること。 b．随時監視制御方式は， ( ｱ ) 技術員 が， ( ｴ ) 必要に応じて 発電所に出向き， ( ｳ ) 運転状態 の監視又は制御その他必要な措置を行うものであること。 c．遠隔常時監視制御方式は， ( ｱ ) 技術員 が， ( ｵ ) 制御所 に常時駐在し，発電所の ( ｳ ) 運転状態 の監視及び制御を遠隔で行うものであること。 問 7 答(2)
解説 低高圧架空電線の高さは，解釈第 68 条より「道路を横断する場合は，路面上 6m 以上」である。 (2) の「低圧架空電線を道路の路面上 5m の高さに施設した。」の記述は不適切である。 (1)(3)(4)(5)は，解釈の条件を満たしているので適切である。 （1） 高圧架空電線を車両の往来が多い道路の路面上 7m の高さに施設した。 （2） 低圧架空電線にケーブルを使用し，車両の往来が多い道路の路面上 5m の高さに施設した。 （3） 建造物の屋根（上部造営材）から 1.2m 上方に低圧架空電線を施設するために，電線にケーブルを 使用した。 （4） 高圧架空電線の水面上の高さは，船舶の航行等に危険を及ぼさないようにした。 （5） 高圧架空電線を，平時吹いている風等により，植物に接触しないように施設した。 問 8 答(3)
解説 解釈第 176 条「可燃性ガス等の存在する場所の施設」より，「電線はキャブタイヤケーブル以外のケ ーブルであること」となっている。 可燃性のガスが漏れ又は滞留し，電気設備が点火源となり爆発するおそれがある場所の屋内配線に 関する工事例で，(3) の「キャブタイヤケーブルを使用した。」は不適切である。 (1)(2)(4)(5)は，適切である。 （1） 金属管工事により施設し，薄鋼電線管を使用した。 （2） 金属管工事により施設し，管相互及び管とボックスその他の附属品とを 5 山以上ねじ合わせて接 続する方法により，堅ろうに接続した。 （3） ケーブル工事により施設し，キャブタイヤケーブルを使用した。 （4） ケーブル工事により施設し，MI ケーブルを使用した。 （5） 電線を電気機械器具に引き込むときは，引込口で電線が損傷するおそれがないようにした。T0 45° 13〔kN〕 問 9 答
(3)
解説 解釈第 220 条における，分散型電源の系統連系設備に係る用語の定義の一部である。 a．「解列」とは， ( ｱ ) 電力系統 から切り離すことをいう。 b．「逆潮流」とは，分散型電源設置者の構内から，一般電気事業者が運用する ( ｲ ) 電力系統 側へ 向かう ( ｲ ) 有効電力 の流れをいう。 c．「単独運転」とは，分散型電源を連系している ( ｱ ) 電力系統 が事故等によって系統電源と切り離 された状態において，当該分散型電源が発電を継続し，線路負荷に ( ｲ ) 有効電力 を供給して いる状態をいう。 d．「 ( ｳ ) 能動 的方式の単独運転検出装置」とは，分散型電源の有効電力出力又は無効電力出力等に 平時から変動を与えておき，単独運転移行時に当該変動に起因して生じる周波数等の変化により， 単独運転状態を検出する装置をいう。 e．「 ( ｴ ) 受動 的方式の単独運転検出装置」とは，単独運転移行時に生じる電圧位相又は周波数等の 変化により，単独運転状態を検出する装置をいう。 問 10 答(4)
解説 変流器の変流比は変化しないので，(4) の「二次側の抵抗値により変流比は変化する」の記述は誤っ ている。 (1)(2)(3)(5)は正しい記述である。 （1） 変流器は，一次電流から生じる磁束によって二次電流を発生させる計器用変成器である。 （2） 変流器は，二次側に開閉器やヒューズを設置してはいけない。 （3） 変流器は，通電中に二次側が開放されると変流器に異常電庄が発生し，絶縁が破壊される危険 性がある。 （4） 変流器は，一次電流が一定でも二次側の抵抗値により変流比は変化するので，電涜計の選択に は注意が必要になる。 （5） 変流器の通電中に，電流計をやむを得ず交換する場合は，二次側端子を短絡して交換し，その 後に短絡を外す。 問 11 答 (a)…(4)
， (b)…(2)
解説(a) 支線に加わる張力を T0とすると 45 13 13 kN cos cos T T 45 13 2 1 13 2 0 0 c c = = = =
