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電験三種/電力/過去問解説:2018年(平成30)問1☆タービン発電機の水素冷却方式

問題

出典:一般財団法人電気技術者試験センター/平成30年度第三種電気主任技術者試験電力科目A問題問1

次の文章は、タービン発電機の水素冷却方式の特徴に関する記述である。

水素ガスは、空気に比べ \(\fbox{ (ア) }\) が大きいため冷却効率が高く、また、空気に比べ \(\fbox{ (イ) }\) が小さいため風損が小さい。

水素ガスは、\(\fbox{ (ウ) }\) であるため、絶縁物への劣化影響が少ない。水素ガス圧力を高めると大気圧の空気よりコロナ放電が生じ難くなる。

水素ガスと空気を混合した場合は、水素ガス濃度が一定範囲内になると爆発の危険性があるので、これを防ぐため自動的に水素ガス濃度を \(\fbox{ (エ) }\) 以上に維持している。

通常運転中は、発電機内の水素ガスが軸に沿って機外に漏れないように軸受の内側に \(\fbox{ (オ) }\) によるシール機能を備えており、機内からの水素ガスの漏れを防いでいる。

上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)、(エ)及び(オ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(ア)(イ)(ウ)(エ)(オ)
(1)比熱比重活性90%窒素ガス
(2)比熱比重活性60%窒素ガス
(3)比熱比重不活性90%油膜
(4)比重比熱活性60%油膜
(5)比重比熱不活性90%窒素ガス
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解答と解説

(3)

この問題で覚えるべき重要な項目は(エ)の水素ガス濃度です。
一部の参考書には記載されていないので、過去問学習でしか学べない項目です!

水素冷却方式を空気冷却方式と比べた特徴

①比熱が大きい(熱伝導率が高い)➡(ア)
②比重が小さい➡(イ)
③不活性➡(ウ)

この問題は参考書で勉強していれば必ず学習する上記内容だけで、選択肢を(3)だけに絞り込めるため簡単でした。
しかし、電験三種は年々難化しています。特徴を覚えるだけでなく、その特徴からどんな効果が得られるのか結びつけて覚えるようにしましょう!

水素冷却方式の特徴とその効果

①比熱が大きい➡冷却効率が高い➡出力の増加が可能
②比重が小さい➡(回転子が回転したときの)風損が小さい
③不活性➡絶縁物への劣化影響が少ない
④水素ガス圧力を高める➡コロナ放電が生じ難くなる
⑤全閉形➡異物の混入が無い&騒音が著しく減少
⑥水素ガス濃度90%以上➡(エ)➡爆発の危険性を下げる
⑦密封油装置➡(オ)➡水素ガスの漏れ防止

『特徴からどんな効果が得られるか結びつけて覚える』の意味ですが、例えば…
水素ガスの濃度を90%以上にするのは (カ)の危険性を下げるためである。
(カ):爆発 or 発火
って問題が出題された場合、特徴(水素ガス濃度は90%以上)だけを覚えた方は試験本番でそんなの知らない…ってなってしまい、電験三種に過去問学習はやっても意味がないとか言います…。

大切なことなので繰り返しますが、参考書の重要ポイントや過去問の解答だけを覚えるのではなく、前後関係(特徴と効果)を含めて覚えるようにしましょう♪

解けた方はクイズに挑戦して理解度を確認してみましょう♪

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