第 3 種法規第 2 回 A 問題 ( 配点は1 問題当たり6 点 ) 問 1 次の文章は, 電気事業法 に基づく自家用電気工作物の範囲に関する記述である. 一他の者から電圧 ( ア ) [V] を超える電圧で受電する需要家の電気工作物 二受電場所の ( イ ) 以外の場所で, 受電した電気を使用する需要家の電気工作物 三 ( ウ ) 発電設備に該当しない発電設備と同一構内に設置する需要家の電気工作物 四火薬取締法に規定する火薬類 ( ( エ ) を除く.) を製造する事業場の電気工作物 五鉱山保安規則が適用される甲種 ( オ ), 又は乙種 ( オ ) であって別に告示されて いるものを有するものの電気工作物 上記の記述中の空白箇所 ( ア ),( イ ),( ウ ),( エ ) 及び ( オ ) に記入する数値又は語句として, 正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか. ( ア ) ( イ ) ( ウ ) ( エ ) ( オ ) (1) 300 構内小出力 煙火 炭坑 (2) 600 構内小出力 煙火 炭坑 (3) 600 屋内非常用 花火 採石場 (4) 750 構内小出力 煙火 炭坑 (5) 750 屋内非常用 花火 採石場 - 1 -
問 2 次の文章は, 電気事業法, 同法に基づく政省令 及び 電気工事士法 電気用品安全法 に定められた保安に関する規定の記述であるが, 不適切なものは次のうちどれか. (1) 電気事業法 では, 事業用電気工作物を設置する者は, 保安規定を変更したときは, 遅滞なく, 変更した事項を経済産業大臣に届け出なければならないとされている. (2) 電気事業法施行規則 では, 第三種電気主任技術者が保安の監督できる事業用電気工作物の範囲は, 電圧 50[kV] 未満の事業用電気工作物 ( 出力 3,000[kW] 以上の発電所を除く ) とされている. (3) 電気設備技術基準 では, 電気設備は, 感電, 火災その他人体に危害を及ぼし, 又は物件に損傷を与えるおそれがないように施設しなければならない とされている. (4) 電気工事士法 では, 第一種電気工事士の受講義務として, 免状の交付を受けた日から5 年以内に, 経済産業大臣が指定する者が行う自家用電気工作物の保安に関する定期講習を受けなければならない とされている. (5) 電気用品安全法 では, 特定電気用品について製造事業者は経済産業大臣が認定又は承認する検査機関の適合性検査を受けなければならない とされている. - 2 -
問 3 次の文章は, 電気設備技術基準 及び 電気設備技術基準の解釈 に基づく電気設 備の接地に関する記述である. a. 電気設備の必要な箇所には, 異常時の ( ア ), 高電圧の侵入等による感電. 火災そ の他 ( イ ) を及ぼし, 又は ( ウ ) への損傷を与えるおそれがないよう, 接地その他 の適切な措置を講じなければならない. b. 電路の保護装置の確実な動作の確保, 異常電圧の抑制及び対地電圧の低下を図るため 特に必要がある場合において, 電路の中性点に接地を施すときは, 接地極は, 故障の際 にその近傍の大地との問に生ずる ( エ ) により, 人若しくは家畜又は, 他の工作物に 危険を及ぼすおそれがないように施設すること. 上記の記述中の空白箇所の,( ア ),( イ ),( ウ ) 及び ( エ ) に記入する語句として, 正しいもの を組み合わせたのは次のうちどれか. ( ア ) ( イ ) ( ウ ) ( エ ) (1) 過電流 公衆に危害 工作物 高電圧 (2) 過電流 人体に危害 物件 電位差 (3) 電位上昇 人体に危害 工作物 高電圧 (4) 電位上昇 人体に危害 物件 電位差 (5) 電位上昇 財産に被害 工作物 誘導電圧 - 3 -
問 4 次の文章は, 電気設備技術基準 及び 電気設備技術基準の解釈 に基づく, 架空 電線等の高さに関する記述の一部である. a. 架空電線, 架空電力保安通信線及び架空電車線は, ( ア ) 又は誘導作用による ( イ ) のおそれがなく, かつ, ( ウ ) に支障を及ぼすおそれがない高さに施設しな ければならない. b. 高圧架空電線が道路を横断する場合は, 原則として, 地表上 ( エ ) 以上, 鉄道又は 軌道を横断する場合は, レール面上 ( オ ) 以上とすること. 上記の記述中の空白箇所の,( ア ),( イ ),( ウ ),( エ ) 及び ( オ ) に記入する語句として, 正し いものを組み合わせたのは次のうちどれか. ( ア ) ( イ ) ( ウ ) ( エ ) ( オ ) (1) 接触 感電 交通 6 5.5 (2) 通電 電波障害 造営物 6 5.5 (3) 接触 電波障害 交通 6 5.5 (4) 通電 感電 建造物 5 6 (5) 接触 感電 建造物 5 6-4 -
問 5 次の文章は, 電気設備技術基準 に基づく非常用予備電源の施設に関する記述である. 常用電源の ( ア ) に使用する非常用予備電源 ( ( イ ) に施設するものに限る.) は ( イ ) 以外の場所に施設する電路であって 常用電源側のものと ( ウ ) に接続しないように施設しなければならない. 上記の記述中の空白箇所 ( ア ),( イ ) 及び ( ウ ) に当てはまる語句として, 正しいいものを組み合わせたのは次のうちどれか. ( ア ) ( イ ) ( ウ ) (1) 停電時 発電所 電気的 (2) 過負荷時発電所 機械的 (3) 停電時 需要場所 電気的 (4) 過負荷時発電所 電気的 (5) 遮断時 需要場所 機械的 - 5 -
問 6 次の文章は, 電気設備技術基準 に基づく電気使用場所に施設する電気機械器具に 関する記述である. 電気使用場所に施設する電気機械器具は, 充電部の ( ア ) がなく, かつ, ( イ ) に 危害を及ぼし, 又は ( ウ ) が発生するおそれがある発熱がないように施設しなければな らない. ただし, 電気機械器具を使用するために充電部の ( ア ) 又は発熱体の施設が必 要不可欠である場合であって, ( エ ) その他 ( イ ) に危害を及ぼし, 又は ( ウ ) が発生するおそれがないように施設する場合は, この限りでない. 上記の記述中の空白箇所 ( ア ),( イ ),( ウ ) 及び ( エ ) に記入する語句として, 正しいものを組み 合わせたのは次のうちどれか. ( ア ) ( イ ) ( ウ ) ( エ ) (1) 露出公衆 障害 漏電 (2) 露出人体 火災 感電 (3) 露出取扱者 火災 感電 (4) 混触人体 障害 漏電 (5) 混触取扱者 障害 放電 - 6 -
問 7 次の文章は 電気設備技術基準の解釈 に基づく, 発変電所等の施設に関する記述 である. 高圧又は特別高圧の ( ア ), 母線等を屋外に施設する発電所又は変電所, 開閉所 若しくはこれらに準ずる場所には, へい等を設け, 出入口に ( イ ) その他適当な装 置を施設するとともに, 構内に ( ウ ) の者が立ち入らないように施設すること. ま た, さく, へい等と特別高圧の充電部分とが接近する場合は, さく, へい等の高さと さく, へい等から充電部分までの距離との和は, 使用電圧が35,000[V] 以下の場合は ( エ ) [m] 以上とすること. 上記の記述中の空白箇所 ( ア ),( イ ),( ウ ) 及び ( エ ) にお記入する数値又は語句として, 正 しいものを組み合わせたのは次のうちどれか. ( ア ) ( イ ) ( ウ ) ( エ ) (1) 機械器具 開閉装置 取扱者以外 4 (2) 電気器具 施錠装置 取扱者以外 4 (3) 機械器具 施錠装置 取扱者以外 5 (4) 電気器具 開閉装置 責任者以外 5 (5) 機械器具 施錠装置 責任者以外 5-7 -
問 8 次の文章は, 電気設備技術基準の解釈 に基づく, 高圧配電線との連系に関する記 述の一部である. 一般電気事業者及び卸電気事業者以外の者であって, 高圧で受電するものが, 一般 電気事業者が運用する電力系統に発電設備等 ( 常用電源の停電時のみに使用する非常用 予備電源を除く.) を連系する場合であって, 発電設備等の ( ア ) 等に連系された配 電線路等が ( イ ) になるおそれがあるときは, 発電設備等設置者において, 自動的に 自身の ( ウ ) を制限する対策を行うこと. 上記の記述中の空白箇所 ( ア ),( イ ) 及び ( ウ ) に記入する語句として, 正しいものを組み 合わせたのは次のうちどれか. ( ア ) ( イ ) ( ウ ) (1) 出力制限時 過負荷 構内負荷 (2) 出力制限時 過電圧 売電 (3) 出力増加時 過負荷 構内負荷 (4) 脱落時 過負荷 構内負荷 (5) 脱落時 過電圧 売電 - 8 -
問 9 次の文章は, 高圧受電設備の保護装置及び保護協調に関する記述である. 1. 高圧の機械器具及び電線を保護し, かつ, 過電流による火災及び波及事故を防止する ため, 必要な箇所には ( ア ) を施設しなければならない. その定格遮断電流は, その 取付け場所を通過する ( イ ) を確実に遮断できるものを選定する必要がある. 2. 高圧電路の地絡電流による感電, 火災及び波及事故を防止するため, 必要な箇所には 自動的に電路を遮断する地絡遮断装置を施設しなければならない. また, 受電用遮断器 から負荷側の高圧電路における対地静電容量が大きい場合の保護継電器としては, ( ウ ) を使用する必要がある. 3. 上記 1 及び2のいずれの場合も, 主遮断装置の動作電流, ( エ ) の整定に当たって は, 電気事業者の配電用変電所の保護装置との協調を図る必要がある. 上記の記述中の空白箇所 ( ア ),( イ ),( ウ ) 及び ( エ ) に記入する語句として, 正しいものを組 み合わせたのは次のうちどれか. ( ア ) ( イ ) ( ウ ) ( エ ) (1) 過電流継電器 過負荷電流 地絡過電流継電器 動作電圧 (2) 過電流継電器 過負荷電流 地絡過電流継電器 動作時限 (3) 過電流遮断装置 短絡電流 地絡過電流継電器 動作時限 (4) 過電流遮断装置 短絡電流 地絡方向継電器 動作時限 (5) 過電流遮断装置 過負荷電流 地絡方向継電器 動作電圧 - 9 -
問 10 高圧受電設備設置者と一般電気事業者との間の保安上の ( ア ) の負荷側電路には, ( ア ) に近い箇所に主遮断装置が設置されている. キユーピクル式高圧受電設備は, 主遮断装置によりCB 形とPF S 形に大別される. CB 形は主遮断装置として ( イ ) が使用されているが,PF S 形は変圧器設備容 量の小さなキユービクルに用いられその設備簡素化の目的から, 主遮断装置は ( ウ ) と ( エ ) の組合せになっている. 高圧母線等の高圧側の短絡事故に対する保護は,CB 形では ( イ ) と ( オ ) で行 うのに対し,PF S 形は ( ウ ) で行う仕組みとなっている. 上記の記述中の空白箇所の ( ア ),( イ ),( ウ ),( エ ) 及び ( オ ) に記入する語句として, 正し いものを組み合わせたのは次のうちどれか. ( ア ) ( イ ) ( ウ ) ( エ ) ( オ ) (1) 責任分界点限流ヒューズ 遮断器 高圧交流負荷過電流継電器開閉器 (2) 安全境界線高圧交流負荷開閉器限流ヒューズ 遮断器 過電圧継電器 (3) 責任分界点遮断器 限流ヒューズ 高圧交流負荷過電流継電器開閉器 (4) 安全境界線遮断器 高圧交流負荷開閉器 限流ヒューズ地絡継電器 (5) 責任分界点高圧交流負荷開閉器遮断器 限流ヒューズ過電圧継電器 - 10 -
B 問題 ( 配点は問 11 及び問 12 の配点は1 問題当たり (a)6 点 (b)7 点 計 13 点 問 13 の配点は1 問題当たり (a)7 点 (b)7 点 計 14 点 ) 問 11 公称電圧 6.6[kV] の変電所の母線に接続された三相 3 線式中性点非接地式の, こう長 20[km] の架空配電線路 ( 絶縁電線 )2 回線と, こう長 10[km] の地中配電線路 ( ケーブル )1 回線とがある. 電気設備技術基準の解釈 に基づいて計算した場合, 次の (a) 及び (b) について答えよ. V V L 100 L' 1 I 1 3 3 150 2 (a) 高圧電路の 1 線地絡電流 [A] の値として, 正しいものを次のうちから選べ. (1) 6 (2) 8 (3) 10 (4) 12 (5) 14 Iは, 1線地絡電流 ( Aを単位とし, 小数点以下は切り上げる.) Vは, 電路の公称電圧を1.1で除した電圧 ( kv を単位とする.) Lは, 同一母線に接続される高圧架空電線路の電線延長 ( km を単位とする.) L' は, 同一母線に接続される高圧地中電線路の線路延長 (kmを単位とする.) (b) これらの配電線に接続される柱上変圧器の低圧側に施すB 種接地工事の接地抵抗 [Ω] の値として, 正しいものを次のうちから選べ. ただし, 高低圧混触により低圧電路の対地電圧が 150[V] を超えた場合に,1.5 秒以内に自動的に高圧電路を遮断する装置を設けているものとする. (1) 25 (2) 50 (3) 75 (4) 100 (5) 125-11 -
問 12 定格容量 1000[kV A] の三相変圧器に 600[kW],( 遅れ力率 0.8) の平衡三相負荷が接続されている. これに新たに 300[kW],( 遅れ力率 0.6) の平衡三相負荷を追加接続する場合について, 次の (a) 及び (b) に答えよ. (a) コンデンサを設置していない状態で, 新たに負荷を追加した場合の合成負荷の力率値として, 最も近いのは次のうちどれか. (1) (2)375 (3)400 (4)425 (5)450 (b) 新たに負荷を追加した場合, 変圧器を増設しないで力率改善により対処しようとするときに必要なコンデンサの最小容量 [kvar] の値として, 最も適切なのは次のうちどれか. (1) (2) (3)150 (4)175 (5)200-12 -
問 13 負荷設備の合計容量 480[kW] 最大負荷電力 300[kW] 遅れ力率 90[%] の三相平衡の動力負荷に対して, 定格容量 150[kVA] の単相変圧器 3 台を - 結線して供給している高圧自家用需要家がある. この需要家について, 次の (a) 及び (b) に答えよ. (a) 動力負荷の需要率 [%] の値として, 最も近いのは次のうちどれか. (1) 50.0 (2) 55.2 (3) 62.5 (4) 78.1 (5) 83.3 (b) いま 3 台の変圧器のうち 1 台が故障したため 2 台の変圧器をⅤ 結線して供給することとしたが, 負荷を抑制しないで運転した場合, 最大負荷時で変圧器は何パーセント [%] の過負荷となるか, 最も近い値を次のうちから選べ. (1) 6.2 (2) 10.3 (3) 15.5 (4) 20.8 (5) 28.3-13 -
問 1 答 (2) 自家用電気工作物の範囲( 電気事業法第 38 条, 施行規則第 48 条 ) 自家用電気工作物は, 電気事業用電気工作物および一般用電気工作物以外の電気工作物 1 600Vを超える電圧 ( 高圧または特別高圧 ) で受電するもの 2 低圧受電で構外に亘る電線路を有するもの. 3 小出力発電設備以外の発電設備 ( 非常用予備発電装置を含む ) と同一構内に設置するもの 4 爆発性または引火性の物が存在する場所に設置されるもので省令で定めるもの火薬類 ( 煙火を除く ) を製造する事業所 ( 火薬類取締法に規定するもの ), 甲種炭坑および乙種炭坑 ( 鉱山保安規則で適用されるもの ) - 14 -
問 2 答 (2) 第 3 種電気主任技術者の保安監督の範囲 (2) 電気事業法施行規則 では, 第三種電気主任技術者が保安の監督できる事業用電気工作物の範囲は, 電圧 50[kV] 未満の事業用電気工作物 ( 出力 3,000[kW] 以上の発電所を除く ) とされている. 電圧 :50[kV] 未満発電所出力 :5000[kW] 以上は除く - 15 -
問 3 答 (2) 電技省令第 10 条 電気設備の接地 地絡電流の発生による電位上昇, 混触による低電圧電路への高電圧の侵入, また絶縁が破壊された電気機器への接触等による人体への危害及び物件の損傷を防止するため, 接地等の措置を講ずることを規定している. 電技解釈第 28 条 電気設備の接地 ここでの接地極は, 発変電所の接地網も該当する. 接地極に大電流が流れるとき, 大地の電位の傾きにより地表面の2 点間に電位差が生じる. これにより人体の両脚間に加わ電圧 ( 歩幅電圧という ), 又, 接地極に大電流が流れるとき, 大地の電位の傾きにより, 接地した物体とその物体から少し離れた地表面との間に電位差が生じ, 接地した物体に人体が接触した場合に人体に加わる電圧 ( 接触電圧という ) 低く抑えて, 人若しくは家畜又は, 他の工作物に危険を及ぼすおそれがないように施設する. - 16 -
問 4 答 (1) a. 電技省令第 25 条 架空電線等の高さ 架空電線, 架空電力保安通信線及び架空電車線が人又は造営物に対する危険や交通上 の障害を及ぼさないように施設することを規定している. b. 電技解釈第 68 条 低高圧架空電線の高さ 低圧 高圧 道横断 6 6 路横断しない 5 5 鉄道 軌道横断 5.5 5.5 横断歩道橋 3 3.5 上記以外の場所 4 5-17 -
問 5 答 (3) 需要場所に非常用予備電源を施設する場合には, 常用電源の停電時に構外電線路へ電気が流出しないように常用電源との問に電気的あるいは機械的インターロック装置を施設するか, 又はこれら装置から供給される負荷回路を常用電源例の回路から独立したものとする必要がある. - 18 -
問 6 答 (2) 電技省令第 59 条 電気使用場所に施設する電気機械器具の感電, 火災等の防止 電気使用場所に施設する電気機械器具は, 充電部があるものは, 感電のおそれがないように露出しないこと, 及び充電部にかかわらず損傷等人体への危害がないように施設すること. 又, 火災の原因となるような発熱がないように施設することを規定している. - 19 -
問 7 答 (3) 解釈第 43 条 発電所等への取扱者以外の者の立入の防止 高圧又は特別高圧の機器, 母線等を屋外に施設する発 変電所には, 土地の状況により, 人の立ち入るおそれがない箇所を除いて, 構内に取扱者以外の一般公衆が立ち入らないようにさく, へい等を設けて, 出入口に立入り禁止の表示をし, 更に施錠装置その他適当な装置を施設する. 使用電圧が35000[V] 以下の場合は, さく, へい等の高さとさく, へい等から充電部分までの距離との和が5[m] 以下と規定している. - 20 -
問 8 答 (4) 発電設備等の脱落時に, 連系している配電線路等が過負荷となるおそれがある場合に, 発電設備等設置者が行うべき対策について明確にしたものであり, 需要家でもある発電設備等設置者の構内の負荷の自動制限 ( 負荷遮断 ) を求めている. 連系された配電線路等が過負荷になるおそれがあるとき とは, 配電線路の過電流継電器が動作するおそれがある場合や配電用変電所の変圧器等が過負荷になるおそれがある場合を意味する. 自動的に負荷を制限する対策としては, 自動負荷遮断装置の設置等が挙げられる. - 21 -
問 9 答 (4) 1. 過電流遮断装置は, 高圧の機械器具及び電線に流れる過電流を遮断するのはもちろんのこと, 保護区間の短絡事故により通過する短絡電流を遮断できるものでなければならない 2. 受電用遮断器から負荷側の高圧電路における対地静電容量が大きい場合, 他の需要家に生じた地絡事故によって誤動作する恐れがあるので, 保護継電器としては地絡方向継電器を使用する必要がある 3. 遮断装置の動作電流や動作時限の整定にあたっては, 電気事業者の配電用変電所と協議し, 需要家側の保護装置が先に動作するようにしておくことが必要である - 22 -
問 10 答 (3) 高圧受電設備又は特別高圧受電設備は電力会社の送電線又は配電線より受電するが, 電気保安の観点からその設備の保安責任の範囲を明確にするために責任分界点が受電設備設置者と電力会社間で取り決められている. 責任分界点はその受電形態によって異なるが, 高圧需要家の場合, 構内 1 号柱に施設された負荷開閉器の一次側接続端子や受電用断路器の一次側接続端子などに決められることが多い. CB 形は主遮断装置として遮断器が使用されるタイプのもので, 遮断器は負荷電流はもとより三相短絡電流などの事故電流も遮断可能であるので, その保護は過電流継電器 (OCR) と遮断器により行っている.CB 形は変圧器設備容量が小容量のものから大容量のものまで幅広く用いられている. 一方,PF S 形では, 主遮断装置に高圧交流負荷開閉器 (LBS) と限流ヒューズ (PF) を使用したものである. 高圧交流負荷開閉器は, 負荷電流の開閉や 1 線地絡時の事故電流は遮断可能であるが, 短絡電流などの大きな事故電流は遮断できないので, 過負荷保護や地絡保護は過電流継電器と高圧交流負荷開閉器で遮断し, 短絡保護は限流ヒューズで行うようにしている.PF S 形は変圧器設備容量が小容量のものに使用されている. - 23 -
問 11 答 (a)=(4) (b)=(1) (a) V V L 100 L' 1 I 1 3 3 式で 150 2 66. V 6[kV] L 2032 120[km] L' 10[km] 11. 6 6 120 100 10 1 I 1 3 3 1093. 95. 1143. 12[A] 150 2 (b) 高低圧混触により低圧電路の対地電圧が 150[V] を超えた場合に,1.5 秒以内に自動的に高圧電路を遮断する装置を設けている場合は,1 線地絡電流による電位上昇は 300[V] を超えなければよいから, R B 300 300 25[ Ω] I 12 R B 300 300 25[ Ω ] I 12-24 -
問 12 答 (a)=(3) (b)=(3) (a) 負荷の有効電力 P 600+300=900[kW] 2 2 10. 8 10. 6 負荷の無効電力 Q 600 300 450 400 950[kvar] 08. 06. 合成負荷の力率はベクトル図より, cos P 900 900 S 2 2 900 950 1309 0.688 69[ % ] P θ S Q (b) コンデンサを設置しないとき, 変圧器にかかる負荷容量は上のベクトル図のS= 1309[kVA] となる. コンデンサを設置してこの値をS = 1000[kVA] にするコンデンサ容 量を求めればよい. ベクトル図から, S' P Q' 2 2 2 2 2 1000 900 950 2 2 2 950 Q 1000 900 190000 C 950 Q 100 19 436 Q C Q C 950 436 514[kvar] C 2 P θ S S QC Q Q - 25 -
問 13 答 (a)=(2) (b)=(3) (a) 最大負荷電力 [kw] 265 需要率 = = 0.552 55.2[ % ] 負荷設備容量 [kw] 480 (b) 変圧器 1 台にかかる最大負荷容量 Sm[KVA] は, Pm 265 S cos 09. m 172.[KVA] 6 3 3 Sm 172. 6 過負荷率 = = 115. 1 15.1[ %] 変圧器定格容量 150-26 -