平成29年度 第1種 法規

2021年12月27日作成,2021年12月27日更新

  1. 問題文中に「電気設備技術基準」とあるのは,「電気設備に関する技術基準を定める省令」の略である。
  2. 問題文中に「電気設備技術基準の解釈」とあるのは,「電気設備の技術基準の解釈における第1章~第6章及び第8章」をいう。なお,「第7章 国際規格の取り入れ」の各規定について問う出題にあっては,問題文中にその旨を明示する。
  3. 問題は,平成29年4月1日現在,効力のある法令(電気設備の技術基準の解釈を含む。)に基づいて作成している。

問1 保安規程

a 事業用電気工作物を設置する者は,事業用電気工作物の工事,維持及び運用に関する保安を確保するため,主務省令で定めるところにより,保安を一体的に確保することが必要な事業用電気工作物の組織ごとに保安規程を定め,当該保安規程における事業用電気工作物の使用(法 第51条 第1項の自主検査又は法 第52条 第1項の事業者検査を伴うものにあっては,その工事)の開始前に,主務大臣に届け出なければならない。事業用電気工作物が原子力発電工作物の場合,主務大臣は原子力規制委員会及び経済産業大臣である。

b 事業用電気工作物が一般送配電事業の用に供するものの場合,保安規程に定めるものとされている事項の一部を示すと,次のとおりである。

  1. 事業用電気工作物の工事,維持又は運用に関する保安のための関係法令及び保安規程の遵守のための体制(経営責任者の関与を含む。)に関すること。
  2. 保安規程の定期的な点検及びその必要な改善に関すること。
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(1)

正解は(ヌ)組織である。

(2)

正解は(ニ)工事である。

(3)

正解は(イ)原子力規制委員会及び経済産業大臣である。

(4)

正解は(ヨ)経営責任者である。

(5)

正解は(ワ)定期的な点検である。

問2 高圧又は特別高圧電路と低圧電路とを結合する変圧器における B 種接地工事

a 1 次側電路と 2 次側電路とを結合する変圧器には,1 次側電路と 2 次側電路の混触による危険を防止するため,2 次側電路の中性点等の必要な箇所に B 種接地工事を施さなければならない。

b 接地抵抗 $r_\text{g}$ [Ω] は,混触発生時に自動的に 2 秒以下で 1 次側電路を遮断する装置を設けない場合には,$r_\text{g}$ を流れる事故電流 $I_\text{g}$ [A] による 2 次側電路の 混触点の対地電圧が 150 V 以下となるような値とするが,5 Ω 未満であることを要しない。

c 混触1 線地絡事故となるので,1 次側電路が中性点抵抗接地式の特別高圧電路であっては,線路定数等で $I_\text{g}$ を計算する場合には,正相インピーダンス及び逆相インピーダンスを無視すると,正相電源,零相インピーダンス,$r_\text{g}$ の 3 倍の値の抵抗を直列にした等価回路を流れる電流の 3 倍が $I_\text{g}$ となる。

この等価回路の正相電源電圧は $\displaystyle \frac{V}{\sqrt{3}}$($V$ は 1 次側電路の公称電圧 [kV]),零相インピーダンスは $3R_\text{N}$ と $\displaystyle \frac{1}{\text{j}B_0}$ の並列回路(1 次側電路の中性点抵抗を $R_\text{N}$ [Ω],1 次側電路の対地サセプタンスを $B_0$ [S] とする。)で表すことができるので,$\displaystyle r_\text{g}, \frac{1}{3B_0} \gt\gt R_\text{N}$ の大小関係のときには,

\[ I_\text{g} \approx |\frac{V}{\sqrt{3}}(\frac{1}{R_\text{N}}+\text{j}3B_0)|\times 10^3 = \sqrt{\frac{V^2}{3{R_\text{N}}^2}+3{B_0}^2 V^2} \times 10^3 \text{ [A]} \]

となる。

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(1)

正解は(ヨ)混触である。

(2)

正解は(チ)150 である。

(3)

正解は(ト)5 である。

(4)

正解は(ル)1 線地絡である。

(5)

正解は(ヌ)$\displaystyle r_\text{g}, \frac{1}{3B_0} \gt\gt R_\text{N}$ である。

問3 特別高圧架空電線路の施設

特別高圧架空電線にケーブルを使用する場合は,以下によること。

a ちょう架用線及びケーブルの被覆に使用する金属体には,D 種接地工事を施すこと。

b ちょう架用線は,次に規定する荷重が加わる場合における引張強さに対する安全率が,ちょう架用線の種類に応じた規定値以上となるような弛度により施設すること。

  1. 荷重は,電線を施設する地方の平均温度及び最低温度において計算すること。
  2. 荷重は,次に掲げるものの合成過重であること。
    1. ちょう架用線及びケーブルの重量
    2. 次により計算した風圧荷重
      • ちょう架用線及びケーブルには,電線路に直角な方向に風圧が加わるものとすること。
      • 平均温度において計算する場合は高温季の風圧荷重とし,最低温度において計算する場合は低温季の風圧荷重とすること。
    3. 乙種風圧荷重を適用する場合にあっては,被氷荷重
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(1)

正解は(リ)D 種である。

(2)

正解は(ヨ)弛度である。

(3)

正解は(ヌ)平均である。

(4)

正解は(ロ)直角である。

(5)

正解は(ホ)乙種である。

問4 直流電車線路の施設制限

直流電車線路は,次によること。

a 使用電圧は,低圧又は高圧であること。

b 架空方式により施設する場合であって,使用電圧が高圧のものは,電気鉄道の占用敷地内に施設すること。

c サードレール式により施設する場合は,地下鉄道,高架鉄道その他人が容易に立ち入らない占用敷地内に施設すること。

d 剛体複線式により施設する場合は,人が容易に立ち入らない専用敷地内に施設すること。ただし,次のいずれかによる場合は,この限りでない。

  1. 電車線の高さが地表上 5 m(道路以外の場所に施設する場合であって,下面に防護板を設けるときは,3.5 m)以上である場合
  2. 電車線を水面上に,船舶の航行等に危険を及ぼさないように施設する場合
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(1)

正解は(ヌ)低圧である。

(2)

正解は(リ)サードレール式である。

(3)

正解は(ハ)地下鉄道である。

(4)

正解は(ロ)5 m である。

(5)

正解は(ル)防護板である。

問5 常時監視をしない変電所の施設

技術員が当該変電所(変電所を分割して監視する場合にあっては,その分割した部分。以下本問において同じ。)において常時監視をしない変電所は,下記を満たすこと。

a 変電所により施設する変圧器の使用電圧に応じ,下表に規定する監視制御方式のいずれかにより施設すること。

変電所に施設する変圧器の使用電圧の区分 監視制御方式
簡易監視制御方式 断続監視制御方式 遠隔断続監視制御方式 遠隔常時監視制御方式
100 000 V 以下
100 000 V を超え 170 000 V 以下
170 000 V 超過
(備考)○は,使用できることを示す。

b 水素冷却式の調相機内の水素の純度が 85 % 以下に低下した場合に,当該調相機を電路から自動的に遮断する装置を施設すること。

c 使用電圧が 100 000 V を超える変圧器を施設する変電所であって,変電制御所(当該変電所を遠隔監視制御する場所をいう。)を設けるものは,当該変電制御所に次に掲げる装置を施設すること。

  1. 運転操作に常時必要な遮断器(自動再閉路装置を有する高圧又は 15 000 V 以下の特別高圧の配電線路用遮断器を除く。)の開閉を操作する装置
  2. 運転操作に常時必要な遮断器の開閉を監視する装置

使用電圧が 170 000 V を超える変圧器を施設する変電所であって,特定昇降圧変電所(使用電圧が 170 000 V を超える特別高圧電路と使用電圧が 100 000 V 以下の特別高圧電路とを結合する変圧器を施設する変電所であって,昇圧又は降圧の用のみに供するものをいう。)以外の変電所は,2 以上の信号伝送経路により遠隔監視制御するように施設すること。この場合において,変電所構内,当該信号伝送路の中継基地又は河川横断箇所等の 2 以上の信号伝送経路により施設することが困難な場所は,伝送路の構成要素をそれぞれ独立して構成することにより,別経路とみなすことができる。

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(1)

正解は(ヌ)簡易である。

(2)

正解は(ロ)100 000 である。

(3)

正解は(レ)純度である。

(4)

正解は(ヘ)15 000 である。

(5)

正解は(チ)配電線路である。

(6)

正解は(ヲ)伝送路の構成要素である。

問6 負荷設備における需要電力分析

a 需要場所における電力設備の計画においては,負荷特性に応じて時々刻々変動する需要電力を十分に分析し,評価する必要がある。需要率は,需要電力の最大値を設備容量の合計で除したものである。この値が 1 を超えた場合には,機器が過負荷使用となっていることを示す。

b 不等率は,複数の負荷(群)の組み合わせにおいて,各負荷(群)の最大需要電力の和を合成最大需要電力で除したものである。最大需要電力が $P_\text{A}$ の負荷群 A と最大需要電力が $P_\text{B}$($P_\text{B} \gt P_\text{A}$)の負荷群 B とを組み合わせて構成した負荷群 C の不等率の最大値は,$\displaystyle 1+\frac{P_\text{A}}{P_\text{B}}$ である。

c 最大需要電力が 800 kW,需要率が 0.8,負荷率が 0.6,力率が常に 0.75 一定の負荷 A と最大需要電力が 400 kW,需要率が 0.5,負荷率が 0.8,力率が常に 0.75 一定の負荷 B とを組み合わせて構成した負荷群 C を考える。不等率が 1.25 であるとすると,C の需要率は 0.53 となり,負荷率は 0.83 となる。不等率が大きいほど,C の負荷率は大きくなる。また,C の負荷率が 0.94 であるとすると,不等率は 1.41 となる。

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(1)

正解は(カ)設備容量の合計である。

(2)

正解は(ヘ)過負荷使用である。

(3)

正解は(ネ)合成最大需要電力である。

(4)

正解は(ソ)$\displaystyle 1+\frac{P_\text{A}}{P_\text{B}}$ である。

(5)

正解は(ホ)0.53 である。

(6)

正解は(レ)0.83 である。

(7)

正解は(ヨ)大きくである。

(8)

正解は(リ)1.41 である。

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