電験三種 H29年 機械 問9 問題と解説

 問 題     

次の文章は、電力用コンデンサに関する記述である。

電力用コンデンサには、進相コンデンサ、調相コンデンサ及び直列コンデンサがあり、さらにフィルタ用コンデンサやサージ吸収用コンデンサなどを含めることがある。

電力用コンデンサは、一般的に複数枚の薄葉誘電体を金属はく電極とともに巻き込み、リード線を引き出した単位コンデンサの集合で構成し、容器などに収納したものである。また、電極として蒸着金属が用いられることがある。

誘電体には、広い面積にわたり厚さが均一であること、適当な機械的強度を有すること、誘電率が( ア )その温度変化が少ないこと、誘電正接が( イ )絶縁抵抗及び絶縁耐力が( ウ )こと、耐熱性に優れ長期安定性に優れていることなどが求められる。

電力用コンデンサの( エ )点検としては、油漏れ、発錆、がいしの汚損、容器の変形、端子部の過熱及び機器の異常過熱などの有無について確認を行う。

また、数年ごとあるいは異常発生時に行う( オ )点検として、( エ )点検項目のほかにコンデンサの静電容量・損失の測定、端子-外箱間の絶縁抵抗測定、耐電圧試験などを実施する。

上記の記述中の空白箇所(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. 高く  小さく  高い  日常  特別
  2. 高く  大きく  高い  日常  特別
  3. 低く  大きく  高い  特別  日常
  4. 高く  小さく  低い  特別  日常
  5. 低く  大きく  低い  特別  日常

 

 

 

 

 

正解 (1)

 解 説    

(ア)、(イ)、(ウ) を含む文章の主語は、「誘電体には、~が求められる」となっています。つまり、この 3 つの空欄には、コンデンサとして「優れた誘電体が持つ性質」を入れればよいことになります。

(ア) は誘電率が高いか低いかですが、誘電体というからには、より多くの電荷を蓄える(誘電する)能力が求められます。よって、(ア) には「高く」が入ります。

(イ) の前にある誘電正接とは、コンデンサにおける電力の損失を表すパラメータです。この値は小さいほうが無駄が少なく有利となります。よって、(イ) には「小さく」が入ります。

(ウ) は絶縁抵抗と絶縁耐力がまとめて問われています。コンデンサの役割は電荷を充電することなので、周囲に電荷が漏れてしまうようなことでは不都合です。このような電荷の漏れにくさを表すパラメータが「絶縁抵抗」です。

また、コンデンサに過大な電圧が加わった際、絶縁破壊が起こり絶縁体としての機能を失ってしまわないよう、耐久力の強さが求められます。これを表すのが「絶縁耐力」です。

絶縁抵抗と絶縁耐力はどちらも高いほうが優れたコンデンサといえるため、(ウ) には「高い」が入ります。

(エ) と (オ) には点検の種類として「日常」か「特別」かが入りますが、問題文の後半に「数年ごとあるいは異常発生時に行う (オ) 点検」とあります。

さすがに数年に一度の点検を日常点検と呼ぶのは無理があるため、試験本番でも文脈から(オ)には「特別」が入ると判断できます。そして、消去法で残る (エ) には「日常」が入ります。

以上から、

  • ア:高く
  • イ:小さく
  • ウ:高い
  • エ:日常
  • オ:特別

となるため、正解は(1)です。

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