電験3種過去問【2019年電力 問2】

【水力発電】水車の構造と特徴に関する記述《空所問題》

 次の文章は、水車の構造と特徴についての記述である。

 【(ア)】を持つ流水がランナに流入し、ここから出るときの反動力により回転する水車を反動水車という。【(イ)】は、ケーシング(渦形室)からランナに流入した水がランナを出るときに軸方向に向きを変えるように水の流れをつくる水車である。一般に、落差40m~500mの中高落差用に用いられている。
 プロペラ水車ではランナを通過する流水が軸方向である。ランナには扇風機のような羽根がついている。流量が多く低落差の発電所で使用される。【(ウ)】はプロペラ水車の羽根を可動にしたもので、流量の変化に応じて羽根の角度を変えて効率がよい運転ができる。
 一方、水の落差による【(ア)】を【(エ)】に変えてその流水をランナに作用させる構造のものが衝動水車である。【(オ)】は、水圧管路に導かれた流水が、ノズルから噴射されてランナバケットに当たり、このときの衝動力でランナが回転する水車である。高落差で流量の比較的少ない地点に用いられる。

 上記の記述中の空白個所(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) 圧力水頭 フランシス水車 カプラン水車 速度水頭 ペルトン水車
(2) 速度水頭 ペルトン水車 フランシス水車 圧力水頭 カプラン水車
(3) 圧力水頭 カプラン水車 ペルトン水車 速度水頭 フランシス水車
(4) 速度水頭 フランシス水車 カプラン水車 圧力水頭 ペルトン水車
(5) 圧力水頭 ペルトン水車 フランシス水車 速度水頭 カプラン水車

解答と解説はこちら

解答

(1)

解説

 (ア)圧力水頭を持つ流水がランナに流入し、ここから出るときの反動力により回転する水車を反動水車という。(イ)フランシス水車は、ケーシング(渦形室)からランナに流入した水がランナを出るときに軸方向に向きを変えるように水の流れをつくる水車である。一般に、落差40m~500mの中高落差用に用いられている。
 プロペラ水車ではランナを通過する流水が軸方向である。ランナには扇風機のような羽根がついている。流量が多く低落差の発電所で使用される。(ウ)カプラン水車はプロペラ水車の羽根を可動にしたもので、流量の変化に応じて羽根の角度を変えて効率がよい運転ができる。
 一方、水の落差による(ア)圧力水頭(エ)速度水頭に変えてその流水をランナに作用させる構造のものが衝動水車である。(オ)ペルトン水車は、水圧管路に導かれた流水が、ノズルから噴射されてランナバケットに当たり、このときの衝動力でランナが回転する水車である。高落差で流量の比較的少ない地点に用いられる。