電験三種の過去問解説(電力)：2015年(平成27)問14
変圧器の鉄心材料(論説)
変圧器の鉄心に使用されている鉄心材料に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
(1)鉄心材料は、同じ体積であれば両面を絶縁加工した薄い材料を積層することで、ヒステリシス損はほとんど変わらないが、渦電流損を低減させることができる。
(2)鉄心材料は、保磁力と飽和磁束密度がともに小さく、ヒステリシス損が小さい材料が選ばれる。
(3)鉄心材料に使用されるけい素鋼材は、鉄にけい素を含有させて透磁率と抵抗率とを高めた材料である。
(4)鉄心材料に使用されるアモルファス合金材は、非結晶構造であり、高硬度であるが、加工性に優れず、けい素鋼材と比較して高価である。
(5)鉄心材料に使用されるアモルファス合金材は、けい素鋼材と比較して透磁率と抵抗率はともに高く、鉄損が少ない。
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過去問のポイント
電験三種の電力では、導電材料・磁性材料・絶縁材料のどれかが問14では出題されます。
しかし、参考書では最後におまけ程度に記載されているものが多いので、過去問学習で各材料ごとに知識を補って試験本番に挑みましょう！
問題を解くポイント
- 積層鉄心の絶縁被膜(1)
- 変圧器鉄心材料の条件(2)
- けい素鋼材の特徴(3)
- アモルファス磁性材料の特徴(4)(5)
積層鉄心の絶縁被膜
絶縁被膜の効果
・渦電流損を低減
・ヒステリシス損は変わらない
したがって、(1)の記述は正しいです。
変圧器鉄心材料の条件
鉄心材料に適した条件
・保磁力が小さい
・飽和磁束密度が大きい
・ヒステリシス損が小さい
したがって、(2)の記述は誤りです。
ヒステリシス損って言葉が出てきたので、ヒステリシスループについてもおさらいしておきましょう。
(各名称を覚えておくことをオススメします。)
けい素鋼材の特徴
鉄にけい素を含有させる効果
・透磁率が高まる
・抵抗率が高まる
したがって、(3)の記述は正しいです。
アモルファス磁性材料の特徴
アモルファス磁性材料の特徴
・非結晶構造
・高硬度
・加工性に優れない
・けい素鋼材より高価
・けい素鋼材より透磁率、抵抗率が高い
・けい素鋼材より鉄損が小さい
したがって、(4)(5)の記述は正しいです。