電験3種勉強会直前対策!
8月6日(土)
本番まであと1ヶ月
佐藤 強
1.理論
2.電力
3.機械
4.法規
1.理論
1
1. 理論(クーロン力、電界、電位)
クーロン力
電界
電位
F
E
V
q1q2
4 0 s r 2
Q
4 0 s r
2
Q
4 0 s r
〔N〕
〔V/m〕
〔V〕
1
1. 理論(クーロン力、磁界、磁位)
クーロン力
(磁界)
磁界
磁位
F
m1m2
40  s r
H
U
2
m
40  s r 2
m
40  s r
〔N〕
〔A/m〕
〔A〕
1
1. 理論(コンデンサ)
コンデンサ容量
電界の強さ
電荷
C
S
〔F〕
d
V
E
d
Q  CV
〔V/m〕
〔C〕

S
d
V
:誘電率
:電極面積
:電極間距離
:電位
1
1. 理論(静電エネルギー)
1
2
W  C0V 〔J〕
2
静電エネル
ギー
電荷についても
要チェック
+q〔c〕
C1
-q〔c〕
+q〔c〕
C2
+q〔c〕
C0
-q〔c〕
-q〔c〕
C1C2
C0 
C1  C2
1
1. 理論(磁界の強さ)
磁界の強さ
円電流による
磁界
H 
I
2r
〔A/m〕
I
H
〔A/m〕
2a
1
1. 理論(環状コイル)
環状コイルの磁界
NI
NI
H 

〔A/m
l
2r 〕
1
1. 理論(フレミングの法則)
フレミングの法則
左手の法則
F  BIl〔N
〕
電動機
右手の法則
e  Blv〔V
〕
発電機
1
1. 理論(ヒステリシス・ループ)
ヒステリシス・ルー
プ
B  H〔T
〕

磁束密度
〔N
〕
磁界の強さ
水平軸はHorizontal
で覚える
1
1. 理論(抵抗の△-Y変換)
平衡三相回路
のみ覚えておく
抵抗の△ーY変換
R=r/3
R
r
r
R
R
r
r=3R
1
1. 理論(交流回路の電圧・電流)
交流回路の電圧・電流ベクトル
1
1. 理論(交流回路の電力と力率)
電力と力率
P
θ
S
Q
無効電力
P  EI cos
Q  EI sin 
皮相電力
S  EI  P  Q
有効電力
〔W〕
〔VAR〕
2
2
〔VA〕
1
1. 理論(単相交流の直列回路)
単相交流の直列回路
直列回路は電圧
で三角形を作る
1
1. 理論(単相交流の並列回路)
単相交流の並列回路
並列回路は電流
で三角形を作る
1
1. 理論(テブナンの定理)
テブナンの定理
スイッチ付きの回路
を見たらテブナン
の定理が使えるの
では?と思おう!
1. ab端子間の電圧
2. ab側から見たZab
3. 電流は
電圧源は短絡し
電流源は開放
1
1. 理論(三相回路の電圧と電流)
三相回路の電圧と電流
電流 I は相電流
1
1. 理論(計器の種類)
可動コイル形は、
直流の平均値を
指示する
計器の種類
実効値
1
1. 理論(電圧/電流の測定範囲拡大)
電圧の測定範囲拡大
分圧の式
V
V
rv
Rv
rv
Vv  V 
Rv  rv
Vv
電流の測定範囲拡大
I
分流の式
Ia
IS
A
ra
RS
RS
Ia  I 
ra  RS
1
1. 理論(二電力計法、三電圧計法な
ど)
二電力計法
三相有効電力 P=P1+P2
V2/Rを2で割る
三電圧計法
負荷電力
2
2
2
P=(V1ーV2ーV3)/2R
〔W〕
I2Rを2で割る
三電流計法
2
2
2
負荷電力 P=(I1ーI2ーI3)R/2 〔W〕
1
1. 理論(P型、N型半導体)
P型・N型半導体
3価
4価のシリコン
5価
1
1.理論
2.電力
3.機械
4.法規
2.電力
1
2.電力(水力発電と揚力発電)
水力発電
P=9.8QHηtηg 〔w〕
揚力発電
P=9.8QH/ηpηm 〔w〕
1
2.電力(汽力発電所の効率)
汽力発電所の効率
効率=出力/入力
1
2.電力(コンバインドサイクル発電)
コンバインドサイクル発電
CC  G  (1 G )S
1
2.電力(変圧器の並行運転)
変圧器の並行運転
変圧器A
分流計算と同じように!
%ZA
PA
P
~
PB
%ZB
変圧器B
PA 
%Z B P
kV・ A
%Z A  %Z B
%Z A P
PB 
kV・ A
%Z A  %Z B
1
2.電力(電線のたるみ)
鳩が鈴なりにダブってい
る
1
2.電力(単相2線式の電圧降下)
単相2線式の電圧降下
電圧降下率と
は?
VS  VR
VR
電圧降下
v  2I (r cos  x sin  )
三相3線式の場合、
3
1
2.電力(三相3線式の電圧降下)
例
三相3線式の電圧降下
こう長2Kmの三相3線式
受電端電圧6400V
負荷電流100A
遅れ力率0.8の負荷
この線路の電圧降下は?
ただし、
r=0.3Ω/km
v  3I (r cos  x sin  )
他に単相3線式の電圧降下
を求める問題もある
X=0.35Ω/km
(1)156 (2)164
(3)182 (4)200
(5)270
1
2.電力(ループ線路の電圧降下)
手順
ループ線路の電圧降下
①給電点Aでループを切り開く
②A→Bの電流I
rab
B
A
rca
C
rbc
I1
A
③B→Cの電流I-I1
④C→Aの電流I-I1-I2
⑤rabI+rbc(I-I1)+rca(I-I1-I2)
⑥AC間の電圧降下は?
A BC
I2
I
rab
B
I1
I-I1
rbc
C
I2
I-I1-I2
rca
rab I  rbc ( I  I1 )
A
AC
 rca ( I  I1  I 2 )
1
2.電力(三相3線式の負荷電力と損
失)
三相3線式の負荷電力
P  3VR I cos W
三相3線式の電力損失
p  3RI 2 W
1
2.電力(短絡電流の計算)
%インピーダンス法による短絡電流の計算
In
IS 
100 A 
%Z
ここで、基準容量に換算した合成%インピーダンス
を%Z、基準容量、定格電圧に対する定格電流をIn、
短絡電流をISとする。
1
2.電力(地絡電流の計算)
非接地方式線路の地絡電流の計算
1
2.電力(ケーブルの静電容量と充電電
流)
3心ケーブルの静電容量
対地静電容量CS 、線間静電容量Cm とすると、
Cm を△ーY変換すると、3 Cm となるので、
作用静電容量C= CS+3 Cm
3心ケーブルの充電電流
周波数をf、線間電圧をV
とすると、充電電流ICは、
IC=2πfCV/√3
1
1.理論
2.電力
3.機械
4.法規
3.機械
1
3.機械(直流発電機)
直流発電機 E=V+RI E=kΦn k=pZ/60a
1
3.機械(直流電動機)
直流電動機 E=VーRI T=k’ΦI P=ωT k’=pz/2πa
1
3.機械(誘導電動機)
誘導電動機 P2:PC2:Po=1:s:1ーs
1
3.機械(同期発電機の短絡比)
同期発電機の短絡比
io I s
KS  
is I n
1
3.機械(同期発電機の出力)
同期発電機の出力(電機子抵抗は無
視)
厳密に
は
Z s  ra  jxs 
ra  jxs だから、Z=jxsのみで良い
1
3.機械(同期電動機の出力)
同期電動機の出力
電動機→トルク→P=ωT
発電機のベクトル図と比べると、EとVを逆にして作図
1
3.機械(変圧器の電圧変動率)
変圧器の電圧変動率
  p cos  q sin  %
%抵抗降下
p
%リアクタンス降下
q
cos 
負荷力率(遅れ)
1
3.機械(変圧器の効率)
変圧器の効率
m Pn

2
m Pn  Pi  m Pc
負荷率mのときの規約効率
全負荷出力をPn、鉄損をPi、全負荷時の銅損をPc、
負荷率をmとしたとき
最大効率はPi=m2Pcのとき(重要!)
1
1.理論
2.電力
3.機械
4.法規
4.法規
1
4.法規(低圧電路の絶縁性能)
低圧電路の絶縁性能
最大供給電流を求めさせ、そこから漏れ電流を
求め、1線当たりの絶縁抵抗を求める!
1
4.法規(絶縁耐力試験)
絶縁耐力試験
公称電圧
↓ Em= Enx(1.15/1.1)
最大使用電圧
↓ Et= 1.5Em
試験電圧
問
この表のEmは、最大使用電圧
試験時間:10分間
直流試験は交流の2倍
公称電圧6600V、直流試験の試験電圧は?
1
4.法規(接地工事の種類)
接地工事の種類 (B種はちょっと変わり種)
1
4.法規(D種接地工事)
D種接地工事
1
4.法規(風圧荷重)
風圧荷重
甲種:980Pa 乙種:490Pa
1
4.法規(力率改善)
電力用コンデンサの力率改善
皮相電力一定とは、変圧器が過負荷とならないようにと、問題では与えられる
1
4.法規(変圧器の全日効率)
変圧器の全日効率
効率なので、出力/入力が基本。問題では、
出力/(出力+鉄損+銅損)で与えられる場合が殆ど。
負荷率mのときの全日効率を求める。
定格容量:Pn(VA)、負荷力率:cosθ、時間:T(h)
鉄損:Pi(W)、銅損:Pc(W)、負荷率:m

 m P cosT
n
 m P cosT  24P   m P T
2
n
i
100
c
1
4.法規(需要家の負荷特性)
需要家の負荷特性
需要率=最大需要電力/設備容量 x100〔%〕
負荷率=平均需要電力/最大需要電力 x100〔%〕
不等率=最大需要電力の総和/合成最大需要電力〔pu〕
不等率を1.3として、
合成最大電力と日電
力量を求める。
合成最大電力204kW
日電力量3300kWh
1
理論
電力
機械
4th SEP
法規
9月4日の本試験に向けて、猛DASH!
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