解答
公式標準解答
- この水撃作用の概要について、発生原因を含めて 100 字程度以内で述べよ。
- 負荷遮断時には、ガイドベーンが急閉塞するため、管路を流れている水が減速され、水の運動エネルギーが圧力エネルギーに変わる。これにより、ガイドベーン直前の水圧が上昇し、その圧力が水圧管路や圧力トンネルに伝搬する現象である。
- 水撃作用による被害を避けるために、機械的強度の確保とは別に、旧来から採用されてきた設備対策を二つ挙げ、その設備の設置場所及び仕組みについて、設備毎に 70 字程度以内で述べよ。
- サージタンク
サージタンクを水圧管路と導水路である圧力トンネルの間に設置し、水路の途中に自由水面を設けることにより、水撃作用による圧力変動を吸収する。
- 制圧機
制圧機をケーシング若しくは水圧管路末端に設置し、調速機によるガイドベーン急閉塞と連動して制圧機の弁体を開放することで圧力上昇を抑える。
解説
フランシス水車における水撃作用に関する問題です。三種の試験でも出題される内容です。水力発電設備の構成をしっかり理解していれば、比較的易しい問題だったと思います。
電験２種過去問【2014年電力管理 問1】（水力発電所における水撃作用）が類題です。
追加学習は水力発電の学習帳で