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【理論－４－Ａ１】
図のような交流回路において，可変静電容量Ｃが10[μF]のときに直列共振がおこり，回路電流が10[A]流れたという．Ｒ[Ω]とＬ[mH]の値を正しくこの順に並べているのは次のうちどれか．
(1)5，15.70
(2)5，5.06
(3)5，2.53
(4)10，15.70
(5)10，2.53
【答】(5)
【解説】ＲＬＣ直列回路のインピーダンスは，
Ｚ＝R＋jωL＋1/ｊωC＝R＋j(ωL－1/ωC)
Ｉｍ(Ｚ)＝０すなわち，ωL＝1/ωCのとき，ＬＣ直列共振が起こり，インピーダンスの大きさは最小となる．このとき，回路電流は最大となり，電流は電源電圧と同相になる．
Ｌ＝1/ω2C＝1/{(2π×103)2×10×10-6}＝1/(4π2×10)＝0.00253[H]＝2.53[mH]
Ｒ＝100/10＝10[Ω]
【理論－４－Ａ２】
図のような平衡三相回路において，線電流Ｉ[A]の大きさ及び回路の全消費電力[kW]の大きさを正しくこの順に並べているのは次のうちどれか．
(1)4.00，0.48
(2)4.00，1.44
(3)6.93，
(4)12.00，2.88
(5)15.03，2.88
【答】(3)
【解説】Δ負荷の各辺には，Δ電源の200[V]がそのままかかる．Δ負荷各辺の電流は，
ＩΔ＝200/｜30－j40｜＝200/50＝4[A]
∴Ｉ＝√3ＩΔ＝4√3＝6.928[A]
また，回路の全消費電力は， Ｐ＝3×40×42＝1920[W]=1.92[kW]
【理論－４－Ａ３】
図のような平衡三相交流回路の全消費電力[kW]の値として正しいのは次のどれか．
(1)0.37
(2)1.11
(3)1.92
(4)3.32
(5)5.76
【答】(2)
【解説】Δ結線の電源をＹ結線（スター結線）に変換した単相等価回路は，第１図のようになる．
同図で，｜Ｚ｜＝｜8＋j(25－10)｜＝｜8＋j15｜＝(82＋152)1/2＝17[Ω]
Ｉ＝(200/√3)/17
全消費電力は，
Ｐ＝3×8×2002/{172×(√3)2}＝1107[W]＝1.107[kW]
（注）82＋152＝172
【理論－４－Ｂ１】
次式に示す瞬時電圧ｅ[V]と瞬時電流ｉ[A]とで形成される電力[kW]の値として，正しいのは次のどれか．
e＝100sinωt＋50sin(3ωt－30°)＋20sin(5ωt＋60°)
i＝20sin(ωt－30°)＋10√2sin(3ωt＋30°)＋5√3sin(5ωt－30°)
(1)0.653
(2)1.043
(3)1.127
(4)1.576
(5)2.555
【答】(2)
【解説】ひずみ波交流電圧とひずみ波交流電流において，電力を形成するのは，同じ調波同士の電圧，電流の組み合わせだけである．すなわち，本問では，基本波同士，第３調波同士及び第５調波同士の電圧・電流の組み合わせが電力を発生する．
第ｎ調波の電圧，電流の振幅（＝最大値）をＶnM，ＩnMとすれば，第ｎ調波電力は，
Ｐn＝(電圧実効値)×(電流実効値)×力率＝(ＶnM/√2)(ＩnM/√2)cosθn
である．
電圧と電流の位相差は，電圧を基準に，基本波；－30°－0°＝－30°，第３調波；＋30°－(－30°)＝60°，第５調波；60°－(－30°)＝90°である．
Ｐ1＝(100/√2)(20/√2)cos30°＝866.0[W]
Ｐ3＝(50/√2)(10√2/√2)cos60°＝176.8[W]
Ｐ5＝(20/√2)(5√3/√2)cos90°＝0[W]
Ｐ1＋Ｐ3＋Ｐ5＝866.0＋176.8＋0＝1042.8[W]
【理論－４－Ｂ２】
図のような平衡三相回路における線電流Ｉ[A]の大きさとして正しいのは次のうちどれか．
(1)4.67
(2)8.08
(3)14.00
(4)24.24
(5)41.99
【答】(4)
【解説】単相等価回路は第１図のようになる．
8＋j6[Ω]と8－j6[Ω]の並列回路のインピーダンスは，
(8＋j6)(8－j6)/(8＋j6＋8－j6)＝100/16＝25/4[Ω]
電源から見たインピーダンスは，
Ｚ＝2＋(25/4)＝33/4[Ω]
Ｉ＝200/Ｚ＝200/(33/4)＝200×4/33＝24.24[A]
【理論－４－Ｂ３】
図のように，誘導性負荷と抵抗Ｒ[Ω]からなる回路に３個の電圧計を接続し，それぞれの指示値Ｖ1，Ｖ2及びＶ3を用いて，(ｱ);負荷の消費電力[Ｗ]及び(ｲ);回路の全消費電力[Ｗ]を表す場合，(ｱ)，(ｲ)の式を式群(a)～(e)から正しく選択しているのは，次の(1)～(5)のうちどれか．
式群；
(a)(1/R)(Ｖ12＋Ｖ22＋Ｖ32)
(b)(1/2R)(Ｖ12＋Ｖ22＋Ｖ32)
(c)(1/R)(Ｖ32－Ｖ22－Ｖ12)
(d)(1/2R)(Ｖ32－Ｖ22－Ｖ12)
(e)(1/2R)(Ｖ32＋Ｖ22－Ｖ12)
(1)(ｱ)－(a)，(ｲ)－(b)
(2)(ｱ)－(a)，(ｲ)－(c)
(3)(ｱ)－(b)，(ｲ)－(c)
(4)(ｱ)－(c)，(ｲ)－(d)
(5)(ｱ)－(d)，(ｲ)－(e)
【答】(5)
【解説】負荷電圧Ｖ1を基準ベクトルとし，これよりθだけ遅れた負荷電流が流れているものとする．
Ｖ2は負荷電流と同相で，
Ｖ2＝ＲＩ
Ｖ3はＶ1とＶ2のベクトル和である．
第１図にピタゴラスの定理を適用すると，
(Ｖ1＋Ｖ2cosθ)2＋(Ｖ2sinθ)2＝Ｖ32
これを整理すれば，
Ｖ12＋2Ｖ1Ｖ2cosθ＋Ｖ22(sin2θ＋cos2θ)＝Ｖ32
sin2θ＋cos2θ＝1より，
Ｖ12＋2Ｖ1Ｖ2cosθ＋Ｖ22＝Ｖ32……①
負荷の消費電力Ｐは，
Ｐ＝Ｖ1Ｉcosθ＝Ｖ1×(Ｖ2/Ｒ)cosθ＝Ｖ1(Ｖ2/Ｒ)cosθ……②
①式より，cosθ＝(Ｖ32－Ｖ22－Ｖ12)/(2Ｖ1Ｖ2)……③
③式を②式に代入すると，
Ｐ＝{Ｖ1Ｖ2/Ｒ}×(Ｖ32－Ｖ22－Ｖ12)/(2Ｖ1Ｖ2)
＝(1/2Ｒ)(Ｖ32－Ｖ22－Ｖ12)
となる．また，回路の全消費電力Ｐ'は，負荷消費電力にＲの消費電力を加えたものだから，
Ｐ'＝Ｐ＋Ｖ22/Ｒ＝(1/2Ｒ)(Ｖ32＋Ｖ22－Ｖ12)
となる．
（注）問題によっては，Ｖ1とＶ3を入れ替えてある場合があるので注意すること．
【理論－４－Ｂ４】
図のように，誘導性負荷と抵抗Ｒ[Ω]からなる回路に３個の電流計を接続し，それぞれの指示値Ｉ1，Ｉ2及びＩ3を用いて，(ｱ);負荷の消費電力[Ｗ]及び(ｲ);回路の全消費電力[Ｗ]を表す場合，(ｱ)，(ｲ)の式を式群(a)～(e)から正しく選択しているのは，次の(1)～(5)のうちどれか．
式群；
(a)R(Ｉ12＋Ｉ22＋Ｉ32)
(b)2R(Ｉ12＋Ｉ22＋Ｉ32)
(c)R(Ｉ32－Ｉ22－Ｉ12)
(d)(R/2)(Ｉ32－Ｉ22－Ｉ12)
(e)(R/2)(Ｉ32＋Ｉ22－Ｉ12)
(1)(ｱ)－(a)，(ｲ)－(b)
(2)(ｱ)－(a)，(ｲ)－(c)
(3)(ｱ)－(b)，(ｲ)－(c)
(4)(ｱ)－(c)，(ｲ)－(d)
(5)(ｱ)－(d)，(ｲ)－(e)
【答】(5)
【解説】第１図のベクトル図で考える．
(Ｉ2＋Ｉ1cosθ)2＋(Ｉ1sinθ)2＝Ｉ22＋2Ｉ1Ｉ2cosθ＋Ｉ12(sin2＋cos2)＝Ｉ22＋2Ｉ1Ｉ2cosθ＋Ｉ12＝Ｉ32
∴cosθ＝(Ｉ32－Ｉ22－Ｉ12)/2Ｉ1Ｉ2
電源電圧＝負荷電圧＝Ｒにかかる電圧＝ＲＩ2だから，
負荷の消費電力は，
Ｐ＝(ＲＩ2)×Ｉ1×cosθ＝(Ｒ/2)(Ｉ32－Ｉ22－Ｉ12)
となる．また，全回路の消費電力は，
Ｐ'＝Ｐ＋ＲＩ22＝(Ｒ/2)(Ｉ32＋Ｉ22－Ｉ12)
となる．
（注）問題によっては，Ｉ1とＩ3が入れ替えてある場合があるので注意すること．
【電力－４－Ａ１】
変電所の主変圧器の結線方式として用いられるＹ－Ｙ－Δ(スター-スター-デルタ)結線に関する次の記述のうち，誤っているのはどれか．
(1)一次，二次に角変位がない．
(2)一次，二次巻線の中性点を接地できる．
(3)三次Δ巻線には，調相設備や所内負荷が接続されることが多い．
(4)三次Δ巻線がないと，誘起電圧は第５調波分を著しく含むひずみ波形となる．
(5)高電圧大容量変圧器の結線として広く用いられている．
【答】(4)
【解説】三次Δ巻線がないと，誘起電圧は第３調波分を著しく含むひずみ波形となる．
【電力－４－Ａ２】
変電所の設備に関する次の記述のうち，誤っているのはどれか．
(1)遮断器は，負荷電流の開閉及び故障時における事故電流を自動遮断するのに使用する．
(2)断路器は，原則として，無負荷で開閉操作を行う．
(3)避雷器は，雷サージや開閉サージ等により生ずる過電圧に対して大地に電流を流すことによって電圧を低下させ機器の絶縁を保護する．
(4)分路リアクトルは，電力系統の静電容量の増加に伴う電圧上昇を抑制するため，遅相無効電力を吸収する働きを担う．
(5)変流器は，測定しようとする大電流を計器や保護継電器に適した小電流に変換し，また高電圧から計器や保護継電器を絶縁するために使用する．
【答】(4)
【解説】分路リアクトルは，電力系統の静電容量の増加に伴う電圧上昇を抑制するため，遅相無効電力を供給する（＝進み無効電力を吸収する）働きを担う．
【電力－４－Ａ３】
無励磁の変圧器を系統に接続するとき，過渡的に大きな電流が流れる．この電流を(ｱ)という．この電流が最も大きくなるのは，変圧器に電圧が(ｲ)の瞬間に投入され，かつ，残留磁束が印加電圧による磁束の変化方向と(ｳ)方向にあった場合である．
上記の記述中の空白箇所(ｱ)，(ｲ)及び(ｳ)に記入する語句として，正しい組み合わせは次のうちどれか．
(1)(ｱ)初期印加電流，(ｲ)零，(ｳ)同じ
(2)(ｱ)初期印加電流，(ｲ)最大，(ｳ)逆
(3)(ｱ)初期印加電流，(ｲ)最大，(ｳ)同じ
(4)(ｱ)励磁突入電流，(ｲ)零，(ｳ)同じ
(5)(ｱ)励磁突入電流，(ｲ)零，(ｳ)逆
【答】(4)
【解説】無電圧の変圧器を系統に投入したときに短時間流れる突入電流を「励磁突入電流」という．励磁突入電流の大きさは，鉄心中の磁束の飽和の程度で変わる．電圧ゼロポイントで印加電圧による磁束の向きと残留磁束の向きが一致したとき励磁突入電流は最大となり，その大きさは最大で定格負荷電流の５～１０倍に達することがある．
【電力－４－Ｂ１】
受電端電圧70[kV]，こう長25[km]の三相１回線架空送電線がある．いま，連続許容電流630[A]，電気抵抗0.120[Ω/km]の電線を使用し，許容限度まで送電を行ったときの電力損失率[%]の値はいくらか．正しいものを次から選べ．ただし，負荷の力率は0.95とし，その他の線路定数は無視するものとする．
(1)2.5
(2)4.7
(3)4.9
(4)5.7
(5)9.0
【答】(3)
【解説】電力損失率＝(損失電力/負荷電力)×100[%]である．
３線分損失は，
ｐL＝3ＲＩ2＝3×(0.12×25)×6302＝3572100[W]＝3.5721[MW]
負荷電力は，
Ｐr＝√3ＶＩcosθ＝√3×70×103×630×0.95＝72564000[W]＝72.564[MW]
電力損失率＝(3.5721/72.564)×100＝4.92[%]
（注）問題が「送電損失率」を求めるものであれば，送電損失率＝(損失電力/送電電力)×100[%]＝{損失電力/(負荷電力＋損失電力)}×100[%]であるからその値は，
{3.5721/(72.564＋3.5721)}×100[%]＝4.69[%]である．
【電力－４－Ｂ２】
図のような66[kV]三相３線式１回線送電線路のＦ点で故障抵抗20[Ω]を伴った１線地絡事故が起こった．この時の１線地絡電流の大きさ[A]はいくらか．正しい値を次のうちから選べ．ただし，中性点接地抵抗器はＡs/sだけに設置され，その値は200[Ω]であり，送電線のインピーダンスは無視するものとする．
(1)100
(2)173
(3)300
(4)424
(5)520
【答】(2)
【解説】この系統の１線地絡故障は，地絡相の相電圧を（中性点接地抵抗＋故障抵抗）＝200＋20＝220[Ω]で短絡することに相当する．
１線地絡電流は，
Ｉg＝(66000/√3)/220＝173.2[A]
となる．
【電力－４－Ｂ３】
径間200[m]の送電線でたるみが4.0[m]であった．電線を12[cm]送り込めば，たるみの増加[m]はいくらか．正しい値を次のうちから選べ．
(1)0.50
(2)0.75
(3)1.00
(4)1.25
(5)1.50
【答】(3)
【解説】経間Ｓ＝200[m]，たるみＤ＝4.0[m]，電線実長Ｌ[m]とすれば，
Ｌ－Ｓ＝8Ｄ2/3Ｓ……①
たるみＤ'[m]，電線実長Ｌ'＝Ｌ＋0.12[m]になったとすれば，
Ｌ＋0.12－Ｓ＝8Ｄ'2/3Ｓ……②
②式－①式より，
0.12＝{8/(3×200)}(Ｄ'2－Ｄ2)
∴Ｄ'2－Ｄ2＝0.12×3×200/8＝9
Ｄ'2＝9＋16＝25＝52
∴Ｄ'＝5[m]
たるみの増加は，Ｄ'－Ｄ＝5－4＝1[m]
【電力－４－Ｂ４】
図のように，こう長2[km]の高圧配電線路の末端に受電端電圧6400[V]，負荷電流100[A]，遅れ力率0.8の負荷がある．この負荷端における電圧降下率[%]はいくらか．正しい値を次からえらべ．ただし，１線当たりの線路定数は，抵抗ｒ＝0.3[Ω/km]，リアクタンスｘ＝0.35[Ω/km]とする．
(1)1.22
(2)2.11
(3)2.44
(4)3.66
(5)4.35
【答】(3)
【解説】この高圧配電線１線当たりのインピーダンスは，
Ｒ＋jＸ＝(0.3＋ｊ0.35)×2＝0.6＋j0.7[Ω]
電圧降下は，
ｖ＝√3Ｉ(Ｒcosθ＋Ｘsinθ)＝√3×100×(0.6×0.8＋0.7×0.6)＝155.9[V]
電圧降下率＝(155.9/6400)×100＝2.436[%]
となる．
【機械－４－Ａ１】
全光束が2000[lm]の光源の平均球面光度は(ｱ)[cd]であり，平均球面光度が100[cd]の光源の全光束は(ｲ)[lm]である．
上記の(ｱ)，(ｲ)の数値を正しくこの順に並べているものは，次のうちのどれか．
(1)159，628
(2)318，628
(3)159，1257
(4)318，1257
(5)637，628
【答】(3)
【解説】(ｱ)平均球面光度＝全光束/光源から見た全立体角＝2000/4π＝159.2[cd]
(ｲ)全光束＝平均球面光度×光源から見た全立体角＝100×4π＝1256.6[lm]
【機械－４－Ａ２】
完全拡散面における光束発散度Ｌ[lm/m2]と輝度Ｂ[cd/m2]との関係を表す式として正しいのは次のうちどれか．
(1)Ｌ＝２πＢ
(2)Ｌ＝πＢ
(3)Ｌ＝Ｂ/(２π)
(4)Ｌ＝πＢ/π
(5)Ｌ＝π2Ｂ
【答】(2)
【解説】光束発散度Ｌと輝度Ｂとの間には，
Ｌ＝πＢ
の関係式が成立する．[←暗記せよ！］
【機械－４－Ａ３】
水温が20[℃]の水が600[l]入っている水槽に10[kW]の投込式のヒーターを入れ，水温を60[℃]まで上昇させる時間[h]として，正しいのは次のどれか．ただし，加熱効率は100[%]とする．
(1)1.4
(2)2.0
(3)2.8
(4)3.2
(5)4.0
【答】(3)
【解説】600[l]＝600[kg]の水を20℃から60℃まで加熱するのに要する熱量は，
600[kg]×(60－20)[℃]×1[kcal/kg･℃]＝24000[kcal]
10[kW]のヒーターをＸ時間通電したときの発生熱量は，
10[kW]×Ｘ[h]×860[kcal/kWh]＝8600Ｘ[kcal]
8600Ｘ＝24000と置いて，
Ｘ＝24000/8600＝2.79[h]
【機械－４－Ｂ１】
1000[cd]の光度を有する均等点光源を，半径1[m]の円形テーブルの中心の真上1[m]の高さに取り付けたとき，テーブル面の平均照度[lx]はいくらか．正しい値を次のうちから選べ．
(1)186
(2)293
(3)586
(4)659
(5)725
【答】(3)
【解説】第１図に示すように，光源から円形テーブル周縁を見た立体角（平面角θ＝π/4[rad]＝45°が張る立体角）は，
ω＝2π(1－cosθ)＝2π{1－(1/√2)}＝1.840[sr]
円形テーブルに入射する光束は，
Ｆ＝ωＩ＝1.840×1000＝1840[lm]
円形テーブルの平均照度は，
Ｅav＝Ｆ/Ｓ＝1840/(π×12)＝585.7[lx]
となる．
【機械－４－Ｂ２】
三相300[kVA]及び単相200[kVA]各１台の変圧器を室内に施設した電気室があり，変圧器の全発生熱量を室外に排出するための換気扇を設置するとき，この換気扇容量[m3/min]として，正しいのは次のうちどれか．ただし，換気扇の吸排気の温度差は6[℃]，空気密度は1.2[kg/m3]，空気の比熱は1000[J/(kg･℃)]とし，また，変圧器の全負荷効率は２台とも95[%]，力率は100[%]とする．
(1)120
(2)150
(3)220
(4)290
(5)350
【答】(3)
【解説】変圧器の損失をｐL[kW]とすれば，効率95[%]であることより，
500/(500＋ｐL)＝0.95
ｐL＝500×(1－0.95)/0.95＝26.32[kW]＝26.32×103[J/s]
換気扇容量をＶ[m3/min]とすれば，1秒間に換気扇が排出する熱量は，
(Ｖ/60)×1.2×1000×6[J/s]
(Ｖ/60)×1.2×1000×6＝26.32×103より，
Ｖ＝26.32×103×60/(1.2×1000×6)＝219.3[m3/s]
となる．
【機械－４－Ｂ３】
最大積載荷重が2000[kg]，カウンタウェイトの重量が500[kg]の巻上機がある．巻上速度50[m/min]の場合，機械効率を80[%]とすれば，電動機の所要出力[kW]はいくらか．正しい値を次のうちから選べ．
(1)12.3
(2)13.3
(3)14.3
(4)15.3
(5)16.3
【答】(4)
【解説】実際の巻上荷重＝Ｗ＝2000－500＝1500[kg]，巻上速度＝50[m/min]＝50/60[m/s]，機械効率0.8で裕度は考慮しないので，所要出力は，
Ｐ＝{9.8×1500×(50/60)/0.8}×10-3＝15.3[kW]
となる．
【機械－４－Ｂ４】
図のようなフィードバック制御系がある．この系の伝達関数を，
Ｙ(s)/Ｘ(s)＝ωn2/(ｓ2＋2ζωnｓ＋ωn2)
と表した場合，固有角周波数ωn及び減衰係数ζの値を正しくこの順に並べているのは，次のうちのどれか．
(1)1，√3
(2)√2，1/√3
(3)√3，1/√3
(4)√3，1/2√3
(5)2√3，√3
【答】(4)
【解説】前向き伝達要素；Ｇ＝3/ｓ(ｓ＋1)の直結フィード系の総合伝達関数は，
Ｙ(ｓ)/Ｘ(ｓ)＝Ｇ/(1＋Ｇ)＝3/(ｓ2＋ｓ＋3)
となる．これを，
ωn2/(ｓ2＋2ζωnｓ＋ωn2)に等しいとすれば，
ωn2＝3
∴ωn＝√3，
また，2ζωn＝1より，
ζ＝1/2ωn＝1/(2√3)
となる．
【法規－４－Ａ１】
高圧架空電線はケーブルである場合を除き，その安全率が硬銅線または耐熱銅合金線では(ｱ)以上，その他の電線では(ｲ)以上となるような弛度によって施設すること．
上記(ｱ)，(ｲ)に記入する数値を正しくこの順に並べているのは，次のうちどれか．
［省令第６条，解釈第６７条］
(1)1.5，2.0
(2)1.5，3.0
(3)2.0，2.5
(4)2.2，2.5
(5)2.2，3.0
【答】(4)
【解説】該当省令・解釈参照のこと．
【法規－４－Ａ２】
低圧架空電線路または高圧架空電線の高さは，次によること．
(a)道路を横断する場合は，地表上(ｱ)[m]以上
(b)横断歩道橋の上に高圧架空電線路を施設する場合は，その路面上(ｲ)[m]以上
(c)鉄道を横断する場合は，軌条面上(ｳ)[m]以上
［省令第２５条，解釈第６８条］
上記記述中の(ｱ)，(ｲ)及び(ｳ)に記入する数値を正しくこの順に並べているのは，次のうちのどれか．
(1)5，3，5
(2)5.5，3，5
(3)5.5，3.5，6
(4)6，3，6
(5)6，3.5，5.5
【答】(5)
【解説】該当省令・解釈参照のこと．
【法規－４－Ａ３】
架空電線路の支持物に施設する支線は，次によること．
一 支線の安全率は(ｱ)（木柱等の支線では(ｲ)）以上であること．この場合において，許容引張荷重の最低は，4.31kNとする．
二 支線をより線とした場合は次によること．
イ素線(ｳ)条以上をよりあわせたものであること．
ロ素線に直径が(ｴ)mm以上及び引張強さ0.69kN/mm2以上の金属線を用いること．
三地中部分及び地表上(ｵ)cmまでの地際部分に，耐蝕性のあるもの又は亜鉛めっきを施した鉄棒を使用し，これを用意に腐食し難い根かせに堅ろうに取り付けること．
四支線の根かせは，支線の引張荷重に十分たえるように施設すること．
２道路を横断して施設する支線の高さは，地表上(ｶ)m以上とすること．ただし，技術上やむを得ない場合で，かつ，交通に支障を及ぼすおそれがないときは，4.5m以上，歩道上においては2.5m以上とすることができる．
［省令第６条，第２０条，第２５条，解釈第６３条］
上記の空欄に記入する数値を正しくこの順に並べているのは，次のうちどれか．
(1)1.5，1.5，5，3，20，6
(2)1.5，2.5，3，2，20，5
(3)2.5，1.5，3，2，30，5
(4)2.5，1.5，3，3，30，5
(5)3.0，2.5，5，3，50，6
【答】(3)
【解説】該当省令・解釈参照のこと．
【法規－４－Ｂ１】
Ａ工場；設備容量800[kW]，Ｂ工場；設備容量500[kW]の需要家がある．Ａ工場の需要率は40[%]，日負荷率は50[%]，Ｂ工場の需要率は50[%]，日負荷率は60[%]である．この需要家の１日の使用電力量[kWh]として，正しいのは次のうちどれか．
(1)7040
(2)7240
(3)7440
(4)7640
(5)7840
【答】(3)
【解説】Ａ工場；最大電力＝設備容量×需要率＝800×0.40＝320[kW]，日平均電力＝最大電力×日負荷率＝320×0.50＝160[kW]
同様に，Ｂ工場；最大電力＝500×0.50＝250[kW]，日平均電力＝250×0.60＝150[kW]
∴日使用電力量＝(160＋150)×24＝7440[kWh]
【法規－４－Ｂ２】
「電気設備に関する技術基準を定める省令及びその解釈」に基づき，三相二巻線変圧器(6600/210V)の，公称電圧6.6[kV]の電線路に接続する一次巻線の絶縁耐力試験を行う場合，試験に必要な最小限の電源容量[VA]はいくらか．ただし，一次巻線と大地間及び一次巻線と二次巻線間の静電容量はそれぞれ0.015[μF]，0.01[μF],周波数は60[Hz]とする．また，試験条件は，二次巻線を三相短絡して接地し，一次側三相一括で試験電圧を印加するものとする．
(1)910
(2)1010
(3)1110
(4)1210
(5)1310
【答】(2)
【解説】Ｃ1＝0.015[μF]とＣ2＝0.01[μF]の並列回路（Ｃ＝Ｃ1＋Ｃ2）に(6600/1.1)×1.15×1.5＝10350[V]の交流電圧を印加することになる．
充電電流；Ｉ＝ωＣＶt
電源容量；Ｐ＝ＶtＩ＝ωＣＶt2＝2π×60×0.025×10-6×103502＝1009.6[VA]
となる．
【法規－４－Ｂ３】
図のように高低圧電線を併架する木柱がある．この電線路の引留箇所において，次の(ｱ)から(ｴ)の条件で支線を設ける場合，「電気設備の技術基準を定める省令及びその解釈」に適合するためには，支線の条数をいくら以上にしなければならないか．正しい値を(1)から(5)までのうちから選べ．
(ｱ)高低圧電線間の離隔距離を1[m]とし，高圧線と支線の取付け高さを9[m]とする．
(ｲ)支線と木柱のなす角度は30度とし，支線(より線)の素線１条の引張強さは5.0[kN]とする．
(ｳ)支線のより合わせによる引張強度の減少係数は無視する．
(ｴ)高圧電線の水平張力は9.8[kN]，低圧電線のそれは4.9[kN]とする．
(1)5
(2)6
(3)7
(4)8
(5)9
【答】(5)
【解説】第１図において，モーメントの釣り合いの条件より，
9.8×9＋4.9×8＝Ｔ0×9
Ｔ0＝(9.8×9＋4.9×8)/9＝14.16[kN]
Ｔ＝Ｔ0/sin30°＝28.32[kN]
支線の素線条数をｎとし，引留柱の支線の安全率1.5を考慮して，
5×ｎ＝28.32×1.5
∴ｎ＝28.32×1.5/5＝8.49→9本
支線条数は9本となる．
【法規－４－Ｂ４】
図のような日負荷曲線を有する工場Ａ，Ｂがある．この場合のＡ，Ｂ工場相互間の不等率として，正しいのは次のうちどれか．
(1)0.85
(2)1.00
(3)1.18
(4)1.22
(5)1.30
【答】(3)
【解説】最大電力の和＝900＋400＝1300[kW]，合成最大電力＝900＋200＝1100[kW]
不等率＝最大電力の和/合成最大電力＝1300/1100＝1.18
である．
