電験三種 R4年度上期 電力 問10 問題と解説

 問 題     

次の文章は、架空送電線の振動に関する記述である。

架空送電線が電線と直角方向に毎秒数メートル程度の風を受けると、電線の後方に渦を生じて電線が上下に振動することがある。これを微風振動といい、( ア )電線で、径間が( イ )ほど、また、張力が( ウ )ほど発生しやすい。

多導体の架空送電線において、風速が数~20m/sで発生し、10m/sを超えると激しくなる振動を( エ )振動という。

また、その他の架空送電線の振動には、送電線に氷雪が付着した状態で強い風を受けたときに発生する( オ )や、送電線に付着した氷雪が落下したときにその反動で電線が跳ね上がる現象などがある。

上記の記述中の空白箇所(ア)~(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. 重い  長い  小さい  サブスパン  ギャロッピング
  2. 軽い  長い  大きい  サブスパン  ギャロッピング
  3. 重い  短い  小さい  コロナ    ギャロッピング
  4. 軽い  短い  大きい  サブスパン  スリートジャンプ
  5. 重い  長い  大きい  コロナ    スリートジャンプ

 

 

 

 

 

正解 (2)

 解 説    

( ア )、( イ )、( ウ )は微風振動が起こりやすい条件を選べばよいです。つまり、電線が毎秒数メートル程度の比較的ゆるやかな風を受けたとき、上下に細かく振動すると考えられるものが正解となります。

これは実際にギターの弦(または輪ゴムなど)を軽く弾くとわかりやすいと思いますが、電線が軽いほど、径間長が長いほど、張力が大きいほど、電線は上下に細かく振動(=微風振動)します。

よって、( ア )には「軽い」、( イ )には「長い」、( ウ )には「大きい」が入ります。

( エ )を含む文章はサブスパン振動の説明文となっています。

サブスパンとは、スペーサとスペーサで区切られた区間のことです。多導体の架空送電線において、風速が数~20m/sでサブスパンの電線が振動し始め、特に10m/sを超えると激しく振動することがあります。この現象をサブスパン振動といいます。

この振動は振動回数が多いのと、比較的振幅が大きいという特徴があるため、電線の磨耗につながります。サブスパン振動を防ぐためには、スペーサの取り付け位置を工夫するのが効果的です。

ちなみに、雨が降って電線の下側に水滴がついているとき、水滴表面の電位傾度が高くなるとコロナ放電が発生します。これによって水滴が飛ばされ、その反動で電線が細かく振動する現象が、コロナ振動です。水滴が原因となるため、雨でかつ風の弱い日に起きやすくなります。

よって、( エ )には「サブスパン」が入ります。

( オ )を含む文章がギャロッピングの説明文で、その後に続く文章がスリートジャンプの説明文となっています。

ギャロッピングは、電線に雪や氷がくっついたところに風が吹いてきた際に起きる現象です。雪などによって電線が重くなっていることに加え風を受ける面積が大きくなっているため、その振動も大きくなります。電線の振動幅が大きいと、悪いときには電線同士が接触してショートすることもあります。

スリートジャンプは、電線の上に積もった雪が落下する際、その反動で電線が跳ね上がる現象を指す言葉になります。ギャロッピング同様に電線が大きく揺れるので、電線同士が接触してショートをするなどの危険があります。

よって、( オ )には「ギャロッピング」が入ります。

以上から、

  1. 軽い
  2. 長い
  3. 大きい
  4. サブスパン
  5. ギャロッピング

となるので、正解は(2)です。

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