電験三種 H26年 法規 問11 問題と解説

　問 題　　　　　

鋼心アルミより線(ACSR)を使用する6600V高圧架空電線路がある。この電線路の電線の風圧荷重について「電気設備技術基準の解釈」に基づき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

なお、下記の条件に基づくものとする。

1. 氷雪が多く、海岸地その他の低温季に最大風圧を生じる地方で、人家が多く連なっている場所以外の場所とする。
2. 電線構造は図のとおりであり、各素線、鋼線ともに全てが同じ直径とする。
3. 電線被覆の絶縁体の厚さは一様とする。
4. 甲種風圧荷重は980Pa、乙種風圧荷重の計算に使う氷雪の厚さは6mmとする。

(a)　高温季において適用する風圧荷重(電線1条、長さ1m当たり)の値[N]として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

1. 4.9
2. 5.9
3. 7.9
4. 9.8
5. 21.6

(b)　低温季において適用する風圧荷重(電線1条、長さ1m当たり)の値[N]として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

1. 4.9
2. 8.9
3. 10.8
4. 17.7
5. 21.6

 

 

 

 

 

　解 説　　　　

風圧荷重とは、架空電線路の構成材に加わる風圧による荷重のことで、甲種風圧荷重、乙種風圧荷重、丙種風圧荷重、着雪時風圧荷重の4種類があります。どの風圧荷重を適用するかは、以下のような条件分けによって決まります。

(a)

(a)では高温季なので、上表より甲種風圧荷重が適用されます。甲種風圧荷重は、風圧を受けるものの種類ごとに定められた圧力(垂直投影面に加わる圧力)を基礎として計算します。この圧力は、今回は問題文に980Paと与えられています。

また、電線1mあたりの垂直投影面の面積は、以下の図の通り電線の直径は10mmであり、電線の長さは1mあたりで計算するため、その垂直投影面の面積(下図を真横から見たときの長方形の面積)は、

となります。よって、このときの風圧荷重は、以下のように計算することができます。

(b)

(b)では低温季で、問題文よりこの場所は氷雪が多く海岸地その他の低温季に最大風圧を生じる地方ということなので、上に示した表により甲種風圧荷重または乙種風圧荷重の大きいほうが適用されます。甲種風圧荷重についてはすでに(a)で求めたので、ここでは乙種風圧荷重を計算して、(a)の結果と比べることになります。

乙種風圧荷重は、架渉線の周囲に厚さ6mm、比重0.9の氷雪が付着した状態に対し、甲種風圧荷重の0.5倍を基礎として計算したものです(問題文にも氷雪の厚さ6mmと与えられています)。

電線1mあたりの垂直投影面の面積は、以下の図の通り、直径は電線10mmに氷雪の厚さ6mmを上下2つ分足すので、22mmとなるので、その垂直投影面の面積を(a)のときと同じように計算すると、

となります。よって、このときの風圧荷重は、甲種風圧荷重の同様の計算ののち0.5倍すればよいので、以下のようになります。

以上から、甲種の9.8[N]と乙種の10.78[N]のうち大きいほうを採用するので、正解は10.78に近い10.8となります。