2級 学科試験 過去問と出題傾向/電気設備 1/電気工事施工管理


電気設備 1 過去問/2級 電気工事施工管理 学科試験

電気設備

発電設備

2電気 学科  H30後-13  H28-13  H25-13  H22-13
水車の種類
衝動水車の構造 … 圧力水頭を速度水頭に変えた流水をランナに作用させる
・ペルトン水車(流出するジェットをランナのバケットに作用させる)

反動水車の構造 … 水の位置エネルギーを速度と圧力のエネルギーに変換する
          回転羽根から出るときの反動力でランナを回転させる
・フランシス水車
・斜流水車(デリア水車)
・プロペラ水車(カプラン水車)
・チューブラー水車

2電気 学科  R02-13  H30前-13  H27-13
水車発電機
・回転子には、突極形のものが使用される
・蒸気タービン発電機より、回転速度は遅い
・立軸形は、横軸形と比較すると大容量の低速機に適する
・立軸形は、スラスト軸受を設置している
・立軸形は、小さい据付面積でよい
・蒸気タービン発電機より、短絡比は大きい
・スラスト軸受は、発電機の回転子と水車の重力を支える

2電気 学科  R01後-13  H29-13  H24-13
火力発電所の大気汚染装置
燃焼ガスによる大気汚染を軽減する装置
・脱硫装置 … 硫黄酸化物(SOX)を除去する装置
・脱硝装置 … 窒素酸化物(NOX)を除去する装置
・電気集じん器 … ばいじんの排出を防ぐ装置
・節炭器 … 煙道ガスの余熱を利用し給水の予熱を行う装置

2電気 学科  R01前-13
火力発電のタービン発電機
・水車発電機と比較すると、回転速度は速い
・大容量機では、水素冷却方式を採用する
・単機容量が増すと、発電機の効率が良くなる
・円筒形の回転子が採用される

変電設備

2電気 学科  H29-14  H25-14  H23-14  H22-14
変圧器の冷却方式
油入自然循環式
・油入自冷式 … 変圧器内部の絶縁油の対流で発生した、鉄心や巻線の熱を外箱に伝える
        外箱からの放射や空気の自然対流で、外気に熱を拡散させる
・油入風冷式 … 油入自冷式の放熱器を送風機に変え、通風を強制的におこなう
油入強制循環式
・送油自冷式 … 放熱器にポンプで絶縁油を強制循環し、空気の自然対流で外気に熱を拡散する
・送油風冷式 … 冷却管にポンプで絶縁油を強制循環し、送風機で冷却管を冷却する

2電気 学科  R01後-14
変圧器の継電器
電気式
・比率作動継電器 … 変圧器の一次側と二次側の電流の変化で動作する
           変圧器内部の層間短絡や地絡を検出をする
・過電流継電器  … 一定値以上の電流の流れで動作する
           巻線の短絡保護や過負荷の検出をする
機械式
・衝撃圧力継電器 … 内部故障時の急な油圧の変化を機械的に検出する
           巻線の短絡の検出をする
・不足電圧継電器 … 電圧が設定以下になった場合、関係機器に信号発信する
           油入変圧器の内部の異常を検出するための継電器ではない

2電気 学科  R02-14
変圧器の並行運転の条件
・一次と二次の極性が一致すること
・一次と二次の定格電圧が等しいこと
・各変圧器のインピーダンスが変圧器の容量に逆比例すること
・各変圧器の抵抗と漏れリアクタンスが等しい比であること

2電気 学科  H30前-14
変電所の母線結線方式
・単母線は、複母線と比較すると少ない所要機器である
・単母線は、母線事故時には全停電する
・複母線は、大規模な変電所において採用される
・複母線は、機器点検や系統連用が容易である

2電気 学科  H28-14
屋内変電所の雷害対策
・メッシュ方式を採用し、変電所を接地する
・架空地線を、屋外鉄構の上部に設ける
・A種接地工事として、避雷器を接地する
・避雷器を、架空電線の電路の引込口と引出口に設ける

2電気 学科  H30後-14  H30前-15  H27-14
変電設備機器
・変圧器には、自冷式や風冷式などの冷却方式がある
・変圧器のコンサベータは、絶縁油の劣化防止のために使用される
・調相設備は、系統の無効電力の調整に用いる
・計器用変成器は、高電圧を低圧に変換するために使用される
・避雷器は、非直線抵抗特性に優れている酸化亜鉛形のものが多く使用される
・変流器は、電力系統の大電流を、比例する電流値(5A、1A)に変成する
・電力用コンデンサは、遅れ電流の調整、進み電流の調整、力率改善や電圧調整に使用される
・中性点接地抵抗器は、接地変圧器に取り付ける地絡電流の検知、抑制に使用される
・負荷時タップ切換変圧器は、誘導起電力を切り換えるため使用される
・分路リアクトルは、遅れ電流、進み電流の調整に使用される

2電気 学科  H30後-15
高圧の受変電設備機器
・高圧限流ヒューズを計器用変圧器の一次側に取り付ける
・変圧器の金属製外箱を接地工事する
・断路器にはインターロックを施す
・変流器の二次側は開放禁止である

2電気 学科  R01前-14  H26-14
変圧器の騒音対策
・変圧器の騒音には、電磁力によって生じる巻線の振動による通電騒音がある
・変圧器の騒音には、磁気ひずみで生じる鉄心の振動による励磁騒音がある
・騒音対策として、高配向性ケイ素鋼板を鉄心に用いることは有効である
・鉄心にひずみを生じさせないために高配向性ケイ素鋼板を用いる
・変圧器の鉄心材料には磁気ひずみが小さい、けい素鋼板を用いる
・磁気ひずみを軽減には、鉄心の磁束密度を小さくする
・磁束密度を小さくするには、変圧器の鉄心の断面積を小さくする
・防振ゴムをタンクと鉄心の間に用いて、タンクへ振動が伝わるのを防止する
・防振ゴムを、変圧器タンクと基礎の間に用いる
・防音壁で変圧器周囲を囲み、変圧器は防音タンク構造とする
・変圧器の配置は、変電所敷地境界からできるだけ遠ざける

送配電設備

2電気 学科  H29-15  H25-15
保護リレーシステム
・機器を過電流から保護する
・送配電線路において事故が拡大するのを防止する
・電路から故障した機器を切り離す
・速やかに遮断した事故後の復旧を行う
・安定した電力系統を維持する
・系統から異常の発生した機器を切り離す

2電気 学科  R02-15
保護継電システム
・保護継電システムの構成には、計器用変成器、保護継電器、遮断器が必要である
・避雷器は、保護継電システムの構成に必要ではない

2電気 学科  R01前-15  H27-15
過電流継電器 OCR
・整定値以上の入力電流で動作する
・送配電線や変圧器の保護に使用する
・短絡保護は過負荷保護に使用する
・過電流の過負荷を判別できる
・過電流継電器は誘導形や静止形がある
・動作表示器の復帰は、手動で行う構造である 
・定限時特性、反限時特性がある

2電気 学科  H26-15  H22-15
過電流継電器の限時特性
・瞬限時特性は、動作時間に限時作用を与えない
・瞬限時特性は、電流値に関係なく、一定の電流以上で瞬時に動作する
・動作電流の大きさには関係なく、定限時特性の動作時間は一定である
・反限時特性は、電流が大きくなると動作時間は短く、動作時間と電流値が反比例する
・反限時定限時特性は、ある電流値までは反限時特性で、それ以上になると定限時特性を示す
・反限時定限時特性は、電流が大きくなると動作時間は短く、一定の電流以上で一定となる

2電気 学科  R01後-16  R01前-16  H29-16  H26-16  H23-17
架空電線付属品
・クランプ
 鉄塔に電線を支持する把持金具
 くさび形耐張クランプ、圧縮形引留クランプ、懸垂クランプ
・アーマロッド
 懸垂クランプ付近の、電線の外周に巻きつけて補強する
 振動による電線の素線切れや、事故電流による溶断を防止する
 フラッシオーバ時の、アークスポットによる電線の溶断を防止する
・スパイラルロッド
 電線にアルミ製素線を巻きつけ、電線特有の風騒音を防止する
 電線が風の流れと定常的な共振状態になることを防止する
・スペーサ
 短絡電流による電磁吸引力や、電線間の強風による衝突を防止する
・ダンパ
 風による振動で、電線が疲労劣化して断線することを防止する

2電気 学科  H30後-16  H28-16  H25-16  H22-16
架空送電線のたるみ
[電線のたるみの計算式]
・D = ( W × S 2 ) / ( 8 × T )
[計算に与えられる数値]
 D : 電線のたるみ [m]
 S : 径間の長さ [m]
 T : 電線の水平張力 [N]
 W : 電線の単位長さ当たりの重量 [N/m]

2電気 学科  R02-16
電線の種類と主な用途の組合せ
 電線の種類   主な用途
・引込用ポリエチレン絶縁電線(DE)   … 低圧架空引込用
・屋外用架橋ポリエチレン絶縁電線(OC) … 高圧架空配電用
・引込用ビニル絶縁電線(DV)    … 低圧架空引込用
・屋外用ビニル絶縁電線(OW)    … 低圧架空配電用

2電気 学科  H30前-16  H27-16  H24-16
電力用電線記号
・PDC … 高圧引下用
・OW  … 低圧架空配電用
・OC  … 高圧架空配電用
・DV  … 低圧架空引込用
・DE  … 低圧架空引込用
・GV  … 架空電線路の接地用

2電気 学科  R02-18  H30前-18
送電線路の線路定数
・送電線路は、抵抗・インダクタンス・静電容量・漏れコンダクタンスの4つの定数をもつ
・線路定数は、送電線路に用いられる電線の種類、長さ、太さなどで決まる
・送電線路の、ケーブルサイズなどの選定のために用いる

2電気 学科  H30後-17  H28-17  H25-17  H22-17
架空送電線路のねん架
(目的)
・各相の作用インダクタンスと作用静電容量を平衡させるため
(理由)
・架空送電線の各相の電線は、電線相互の間と地面に対して対称に配列していない
・各相の作用インダクタンスと作用静電容量が不平衡になっている
・地絡保護に支障を与えて、近くの通信線に誘導障害が生じる

2電気 学科  H29-18  H25-18  H22-18
架空電線の電磁誘導障害
・迅速に故障回線を遮断する
・通信線と送電線の離隔距離を大きくする
・架空地線に低い抵抗率の材料を用いる
・中性点接地方式として消弧リアクトル方式を用いる
・送電線のねん架を行う
・通信線には遮へい層付ケーブルを用いる
・架空地線には導電率の良い材料を用いる
・送電線路の中性点の接地は、抵抗値を大きくする

2電気 学科  H27-18
架空電線のコロナ放電抑制
・大きい外径の電線を使用する
・遮へい環をがいし装置に設ける
・架線時には電線を傷つけない
・導電性物質をがいしに塗布する

2電気 学科  R01後-18  H26-18  H23-19
地中送電線路のケーブル電力損失
・抵抗損  … 電線の抵抗による損失
・誘電損  … 誘電体への充電、放電による損失
・シース損 … シースに流れる誘導電流による損失

2電気 学科  H30後-19
地中電線路の絶縁劣化測定方法
電力ケーブルの絶縁劣化状態を測定する方法
・直流漏れ電流測定
・誘電緩和の測定
  誘電正接の測定
  直流電圧印加後の逆吸収電流の測定
  直流電圧印加後の残留電圧の測定
・部分放電測定
・非電気的な特性値の測定

・電力ケーブルの絶縁劣化状態の測定に、接地抵抗測定は行わない

2電気 学科  H29-19  H24-19
架空送電線路の現象
・コロナ放電 … 電線表面の電位の傾度で、イオン化による放電が起こり振動の原因となる
・ギャロッピング … 氷雪が電線に付着し、当った風の揚力で電線が振動する
・サブスパン振動 … 多導体架空送電線の振動は、風速が 10 m/s を超えると激しくなる
・微風振動 … 緩やかな風で起こるカルマン渦が交番振動を発生し電線を共振させる
・スリートジャンプ … 氷雪が電線に付着し、落ちたときに跳ね上がる

2電気 学科  H28-19  H25-19
中性点接地方式
(高圧配電線路の中性点接地方式)
・送電系統( 187 kV 以上)   … 直接接地方式
・送電系統( 154 kV ~ 33 kV )… 抵抗接地方式
・高圧配電系統 … 非接地方式
・低圧配電系統 … 非接地方式

2電気 学科  R02-19  H30前-20
高圧配電線路の接地方式
・高圧配電線路で一般的な接地方式は、非接地方式である
・非接地方式は、6.6 kV 配電系統で用いる中性点接地の方式である

 [ 7000 V 以上の特別高圧で用いられる設置方式 ]
 直接接地方式      … 187 kV 以上の系統
 抵抗接地方式      … 33 ~ 154 kV の系統
 消弧リアクトル接地方式 … 66 ~ 110 kV の系統

2電気 学科  R01後-19  H27-19
電圧フリッカ
・配電線の負荷の急変で電圧が変動し、明るさが変動する蛍光灯などの、フリッカが発生する
・圧延機、アーク炉、スポット溶接機、プレス機、エレベータなどがフリッカの発生源である
・配電線には、蛍光灯は電圧フリッカを発生させない

2電気 学科  R01前-19  H26-19  H22-20
高圧配電系統の保護
・過電流継電器は、高圧配電線の短絡保護に使用される
・地絡過電圧継電器は、高圧配電線の地絡保護に使用される
・零相変流器は、高圧配電線の地絡保護に使用される
・接地形計器用変圧器は、高圧配電線の地絡保護に使用される
・区分開閉器は、高圧配電線の事故区間の切り離しに使用される
・高圧ヒューズは、柱上変圧器の一次側の短絡保護に使用される
・地絡電流が小さく電磁誘導障害がない非接地方式では、避雷器は使用しない

2電気 学科  H29-20
過電流遮断器の施設
・高圧の過電流遮断器は、作動の開閉を表示する装置や、開閉の確認ができなければならない
・低圧電路中では、過電流遮断器は、機械器具や電線の保護に必要な箇所には施設が望ましい
・過電流遮断器は、高圧電路に短絡を生じたときに作動する
・過電流遮断器は、通過する短絡電流を遮断する能力を有するものでなければならない
・過電流遮断器は、一部に接地工事した低圧架空電線の接地側電線には、施設してはならない

2電気 学科  R01前-20  H28-20
配電系統の電圧調整
・負荷時タップ切換変圧器 … 変電所の送り出し電圧の調整
・分路リアクトル … 系統の進み力率の改善による電圧の調整
・ステップ式自動電圧調整器(SVR)  … 線路電圧の調整
・静止型無効電力補償装置(SVC)  … 無効電力の供給による電圧の調整
・電力用コンデンサ … 系統の遅れ力率の改善による電圧の調整
・線路電圧降下補償器(LDC) … 目標電圧を負荷電流に応じ自動的に調整

2電気 学科  H27-20  H22-19
架空送電線路の塩害対策
・がいしの連結個数を増やす
・長幹がいしやスモッグがいしを用いる
・シリコンコンパウンドをがいしに塗布する
・水で、がいしを活線洗浄や停電洗浄する

2電気 学科  R01後-20
架空配電線路の保護
架空配電線路の保護に用いる機器や装置
・放電クランプ   … 電線の切断を防ぐため、異常電流を放電させる
・遮断器      … 過電流と地絡保護のため、高圧配電線引出口に設ける
・高圧カットアウト … 過電流保護のため、柱上変圧器に設ける

・自動電圧調整器は、架空配電線路の保護には用いない
・自動電圧調整器は、交流発電機の電圧の精度を高く一定に保つための装置である

2電気 学科  R02-20  H30前-19  H26-20
電気事業者の供給電圧
電圧及び周波数の値(電気事業法第26条および電気事業法施行規則第38条)
・標準電圧100 V の電気を供給する場所において、供給する電気の電圧の値は、101V の
 上下 6V を超えない値に維持するように努めなければならない
・標準電圧 200 V の電気を供給する場所において、供給する電気の電圧の値は、202V の
 上下 20 V を超えない値に維持するよう努めなければならない

2電気 学科  H25-20
地絡方向継電器(OVG)
・地絡時の零相電圧と零相電流を検出し、位相差から継電器が動作し、遮断器を動作させる

2電気 学科  H30後-20
電気機器の高調波
・電力用コンデンサは、高調波が発生しない
・アーク炉 、サイクロコンバータ 、整流器は、高調波が発生する

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