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電験三種/電力/過去問解説:2018年(平成30)問9☆架空送電線の多導体方式

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9

次の文章は、架空送電線の多導体方式に関する記述である。
送電線において、1相に複数の電線を (ア)を用いて適度な間隔に配置したものを多導体と呼び、主に超高圧以上の送電線に用いられる。多導体を用いることで、電線表面の電位の傾きが (イ)なるので、コロナ開始電圧が (ウ)なり、送電線のコロナ損失、雑音障害を抑制することができる。
多導体は合計断面積が等しい単導体と比較すると、表皮効果が (エ)。また、送電線の (オ)が減少するため、送電容量が増加し系統安定度の向上につながる。

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)スペーサ大きく低く大きいインダクタンス
(2)スペーサ小さく高く小さい静電容量
(3)シールドリング大きく高く大きいインダクタンス
(4)スペーサ小さく高く小さいインダクタンス
(5)シールドリング小さく低く大きい静電容量
\正直、知識が無いと解けない…/
  • (ア):スペーサとシールドリング、間隔を作るものはどっち?(普通に訳してみよう)
  • (イ):知らなかったら飛ばしましょう(試験までに覚えて下さい)
  • (ウ):(ウ)を含む一文は多導体のメリットが記述されています
  • (エ):表皮効果とは、導体内の表面部分に電流が集中する現象です
  • (オ):知らないと解けないです…(試験までに覚えて下さい)
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解答と解説

(4)

架空送電線の多導体方式に関する問題ですが、基本的には知らないと解けない問題なので、さらっと参考書を読んだだけの方には難易度が高いです。今回穴埋めで出題されていない部分にも重要な出題要素が含まれているので、この問題を丸々暗記しても良いくらいオススメできる問題です!

\この知識があれば解ける/
  • スペーサとシールドリングって何?…(ア)
  • 多導体のメリット(コロナ放電に対する)…(イ)、(ウ)
  • 多導体のメリット(表皮効果に対する)…(エ)
  • 多導体のメリット(系統安定度の向上)…(オ)

一応、動画解説も添付しておきます(^^)

電験三種/電力/過去問解説☆架空送電線の多導体方式!2018年 問9【ゼキザップ】
\チャンネル登録よろしくお願いします/

スペーサとシールドリング…(ア)

(ア)にはスペーサが入ります。

スペーサ:電線を適度な間隔に配置するもの
シールドリング:コロナ放電を防止するために設けるもの

多導体のメリット(コロナ放電に対する)…(イ)、(ウ)

(イ)には小さく、(ウ)には高くが入ります。

(イ)と(ウ)を含む一文の電位の傾きとコロナ放電との関係は覚えていないと回答することができません。(電験三種では原理を理解することも大切ですが、わからなくても正解できればいいと思っているので、原理を理解できない方は暗記して下さい私は暗記しました(/ω\))

試験までに覚えよう
\多導体を用いるメリット/
  • 電線表面の電位の傾きが小さいので、コロナ開始電圧が高くなる
  • コロナ損雑音障害を抑制できる

多導体のメリット(表皮効果に対する)…(エ)

(エ)には小さいが入ります。

表皮効果とは、導体内の表面部分に電流が集中する現象です。
単導体と多導体を流れる電流をイラストにしてみました↓
(オレンジ色の部分に電流が流れています)

比較してみてわかる通り、短導体はせっかく太い導体を使用しても、表面しか電流が流れないため、抵抗が大きくなってしまいます
一方、多導体は電流が流れる表面積を増やすことができるので、抵抗を抑制できます。

多導体のメリット(系統安定度の向上)…(オ)

(オ)にはインダクタンスが入ります。原理を理解できない方は私のように暗記してしまいましょう♪

試験までに覚えよう

送電線のインダクタンスが減少するため、送電容量が増加し系統安定度の向上につながる

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