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第三種電気主任技術者の過去問 平成28年度(2016年) 電力 問29

問題

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遮断器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 .
遮断器は、送電線路の運転・停止、故障電流の遮断などに用いられる。
   2 .
遮断器では一般的に、電流遮断時にアークが発生する。ガス遮断器では圧縮ガスを吹き付けることで、アークを早く消弧することができる。
   3 .
ガス遮断器で用いられる六ふっ化硫黄(SF6)ガスは温室効果ガスであるため、使用量の削減や回収が求められている。
   4 .
電圧が高い系統では、真空遮断器に比べてガス遮断器が広く使われている。
   5 .
直流電流には電流零点がないため、交流電流に比べ電流の遮断が容易である。
( 第三種 電気主任技術者試験 平成28年度(2016年) 電力 問29 )
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この過去問の解説 (2件)

1
1.
記述に誤りはありません。
遮断機は所謂ブレーカーのことです。
ブレーカーは過電流等が流れると起動し、負荷側の設備を保護します。


2.
記述に誤りはありません。
高圧の電気を遮断するとアークが発生するため、
高圧の遮断機はアークを抑制する措置が執られています。
主流はガスタイプと真空タイプです。
真空タイプは小型で安価、環境にも優しいため広く使用されています。
ガスタイプは真空タイプより性能がいいのですが、
温室効果の問題から2000年以降減少傾向です。


3.
記述に誤りはありません。



4.
記述に誤りはありません。



5.
直流電流は遮断が困難です。
交流電源は、ゼロ電圧になるタイミングで遮断することで
大きな電流が流れるのを防ぎます。


選択肢は5.です。

付箋メモを残すことが出来ます。
1
遮断器は、正常動作時に負荷への電流を通電/遮断したり、故障時や異常時に負荷への電流を遮断する、などに用いられます。

通電/遮断するための電極間が空気の場合、絶縁性が低く、比較的容易に絶縁破壊してしまいます。それは、電極の開放時に発生した熱によって電極が蒸発し、その蒸発した粒子と電子がアークを発生させ、電流を即時に遮断することが困難になるためです。
そこで絶縁性を高めるため、電極間を高真空の容器内に設けたのが真空遮断器です。電極の蒸発によって発生した粒子は、高真空内で拡散してしまい、消弧します。

そしてさらに絶縁性能を高めたのがガス遮断器です。電極を開く動作に連動して圧縮ガスを電極に吹き付けることでアークを消弧させます。ガス遮断器は、より高い電圧の遮断に使用されています。

ガス遮断器のガスとして、安定度が高く、無毒で絶縁性が高いこと、消弧性能にも優れていることから、一般的に六フッ化硫黄(SF₆)ガスが用いられます。しかし、六フッ化硫黄ガスは温室効果の高いガスであることが指摘され、ガスの回収や削減が求められています。

交流は、電流が‟プラス→ゼロ→マイナス→ゼロ”と、周期的にゼロになるタイミングがあり、このタイミングで電極間のアークも消弧します。また、この電流がゼロになるタイミングをねらって遮断すれば、アークの発生をさせることなく遮断することも可能です。

ところが、直流の場合は常に電流が流れ続けているため、電極を開放してもアークが止まりません。そこで、電流を強制的にゼロまで減少させて遮断したり、アーク電圧を高めて(アークが発生しにくい状態にして)消弧する、といった別の手段が必要になります。

以上より、正解は5.が誤っている、ということになります。

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