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電験3種過去問【2023年(上期)電力 問8】

2024年1月15日

【材料】配電用機材に関連する語句《選択問題》

 次に示す配電用機材(ア)~(エ)とそれに関係の深い語句(a)~(e)とを組み合わせたものとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

   配電用機材    語句
(ア)ギャップレス避雷器
(イ)ガス開閉器
(ウ)CVケーブル
(エ)柱上変圧器
(a)水トリー
(b)鉄損
(c)酸化亜鉛(ZnO)
(d)六ふっ化硫黄(SF₆)
(e)ギャロッピング
\(\small{\begin{array}{cccc} &(ア)&(イ)&(ウ)&(エ)\\ \hline(1)&(c)&(d)&(e)&(a)\\ \hline(2)&(c)&(d)&(a)&(e)\\ \hline(3)&(c)&(d)&(a)&(b)\\ \hline(4)&(d)&(c)&(a)&(b)\\ \hline(5)&(d)&(c)&(e)&(a)\\ \hline\end{array}}\)
解答と解説はこちら

解答

(3)が正しい。

解説

(ア)ギャップレス避雷器➡(c)酸化亜鉛(ZnO)
 避雷器には、非直線抵抗特性をもつ炭化けい素(SiC)素子や酸化亜鉛(ZnO)素子などが用いられるが、性能面で勝る酸化亜鉛素子を用いた酸化亜鉛形避雷器が、広く用いられている。避雷器に非直線の電圧ー電流特性を持つZnO素子を組み込むことで、サージ電圧抑制後の通常電圧による続流を遮断して系統をもとの状態に復帰させる。

(イ)ガス開閉器➡(d)六ふっ化硫黄(SF₆)
 気体絶縁材料としてよく使用される、六ふっ化硫黄(SF6)ガスは、空気と比べて絶縁耐力が高く、一方で地球温暖化に及ぼす影響が大きいという問題点がある。六ふっ化硫黄(SF6)ガスの特徴は

  •  大気中に排出されても、オゾン層破壊への影響がない代替フロンとして開発されたものである。
  •  地球温暖化に及ぼす影響は、同じ質量の二酸化炭素と比較してはるかに大きい。
  •  無色、無臭で、反応性が非常に小さく化学的に安定で不活性、不燃性のガスである。
  •  圧力を高めることで絶縁破壊強度を高めることができ、同じ圧力の空気と比較して絶縁破壊強度や消弧能力が高い。
  •  液体、固体の絶縁媒体と比較して誘電率及び誘電正接が小さいため、誘電損が小さい。
  •  遮断器による電流遮断の際に、電極間で発生するアーク放電の消弧能力に優れ、ガス遮断器の消弧媒体として使用されている。
  •  ガス絶縁開閉装置やガス絶縁変圧器、ガス遮断器の絶縁媒体として使用され、変電所の小型化の実現に貢献している。

(ウ)CVケーブル➡(a)水トリー
 CVケーブルの絶縁体内に水分が多く含まれている状態で電圧が印加されると、突起周辺など電界集中部に水分が集まり凝縮し、樹枝状の劣化が進むが、この劣化痕を水トリーと呼ぶ。

(エ)柱上変圧器➡(b)鉄損
 変圧器の鉄心材料は、透磁率と抵抗率とを高めた材料で鉄損が少ない。

(e)ギャロッピング➡関係する配電用機材は選択肢にない
 着氷雪などによって、電線の断面が円形でなくなった電線に水平風が当たると、電線に揚力が働き複雑な振動が生じる。これを、電線のギャロッピング現象という。単導体より多導体、また太い電線に発生しやすい。相間短絡などの事故をおこすことがある。

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