電験三種 R5年度上期 電力 問14 問題と解説

　問 題　　　　　

アモルファス鉄心材料を使用した柱上変圧器の特徴に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

1. けい素鋼帯を使用した同容量の変圧器に比べて、鉄損が大幅に少ない。
2. アモルファス鉄心材料は結晶構造である。
3. アモルファス鉄心材料は高硬度で、加工性があまり良くない。
4. アモルファス鉄心材料は比較的高価である。
5. けい素鋼帯を使用した同容量の変圧器に比べて、磁束密度が高くできないので、大形になる。

 

 

 

 

 

　解 説　　　　

磁心材料としてよく使われるものに「けい素鋼」と「アモルファス」がありますが、本問ではこのうちアモルファスの特徴がテーマとなっています。

アモルファスは結晶構造を持たない物質で、非晶質などと呼ばれることもあります。けい素鋼と比較しても透磁率と抵抗率はともに高く、鉄損が少ないという特徴を持つ優れた材料ですが、飽和磁束密度が小さいのと、加工のしにくさ、高価であることが難点です。

以上のことは知識として覚えておきたい内容です。これらを踏まえて、選択肢の正誤を判断していきます。

(1)は正しいです。アモルファスは、けい素鋼帯と比較して鉄損が少ないという点で優れています。

(2)が誤りです。アモルファスは結晶構造を持たず、非結晶構造となっています。

(3)は正しいです。アモルファスは、高硬度であるという利点を持つ一方で、加工性があまり良くないという欠点もあります。

(4)も正しいです。アモルファスは優れた性質を多く持つ一方で、比較的高価です。

(5)も正しいです。アモルファスは、けい素鋼帯と比較して磁束密度が小さいという特徴があります。そのため、同じ大きさの電流を扱う場合、けい素鋼帯と比べると磁心を大型化しなくてはなりません。

よって、けい素鋼帯を使用した同容量の変圧器に比べて、アモルファス鉄心材料を使用した変圧器は大形になります。

以上から、正解は(2)です。