地中送電線路の電力ケーブルで発生する損失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。…
電力 第10問
地中送電線路の電力ケーブルで発生する損失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)電力ケーブルの抵抗損は,導体自身を流れる交流電流によって生じる交番磁界の影響で,導体を流れる電流密度分布に偏りが発生するという表皮効果によって大きくなる。導体の断面積が大きいほど表皮効果の影響が大きいため,分割導体や素線絶縁導体を採用することで抵抗損を低減することができる。
- (2)電力ケーブルの抵抗損は,近接して配置されるケーブル導体を流れる交流電流によって生じる交番磁界の影響で,導体を流れる電流密度分布に偏りが発生するという近接効果によって大きくなる。電力ケーブルの相間距離が短いほど近接効果の影響が大きいため,電力ケーブルの相間距離を離すことで抵抗損を低減することができる。
- (3)電力ケーブルの誘電損は,印加される交流電圧と同位相の電流成分が絶縁体にわずかに流れることで生じる。この誘電損は,絶縁体の誘電率及び誘電正接に比例し,印加電圧の2 乗に比例するため,印加電圧が同じ場合には誘電率及び誘電正接の小さい絶縁体を使用することで誘電損を低減することができる。
- (4)電力ケーブルのシース回路損は,導体を流れる交流電流によって生じる交番磁界の影響で,金属シースの長手方向に電流が誘導されることで生じる。クロスボンド接地方式の採用によって,3 相の各電力ケーブルの金属シースに流れる誘導電流どうしが打ち消し合う効果が得られるため,シース回路損を低減することができる。
- (5)電力ケーブルの渦電流損は,導体を流れる交流電流によって生じる交番磁界の影響で,金属シース内に渦電流が誘導されることで生じる。厚さの薄い金属シースの採用によって交番磁界の影響を小さくすることや,導電率の高い金属シースの採用によって渦電流による発熱を小さくすることで,渦電流損を低減することができる。
正答 (5)
正答は (5)。これが誤りです。
金属シースの渦電流損は、交番磁界で金属シースの中に誘導される渦電流で生じます。シースを薄くすると渦電流の通り道が狭くなり、損失は小さくなります。一方、導電率が高い金属ほど渦電流が流れやすくなるので、損失はむしろ大きくなります。渦電流損を減らすには、導電率の低い(抵抗率の高い)材料が有利です。「導電率の高い金属シースの採用によって…小さくする」は誤りです。
【ほかの選択肢】
(1) 表皮効果は断面積が大きいほど影響が大きく、
分割導体や素線絶縁導体で抵抗損を減らせます。 正しい
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(2) 近接効果は相間の距離が短いほど大きいので、
相間の距離を離すと抵抗損を減らせます。 正しい
(3) 誘電損は誘電率と誘電正接、電圧の2乗に比例するので、
誘電率と誘電正接の小さい絶縁体を使うと減らせます。 正しい
(4) クロスボンド接地方式では、各相の金属シースを途中で入れ替えて接続し、
誘導電流を打ち消し合わせるので、シース回路損を減らせます。 正しい
出典:令和8年度上期第三種電気主任技術者 電力科目 問10(一般財団法人 電気技術者試験センター 公表)出典元ページ
最終更新日
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