第三種電気主任技術者(電験三種) 過去問
令和6年度(2024年)上期
問36 (電力 問14)
問題文
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問題
第三種電気主任技術者(電験三種)試験 令和6年度(2024年)上期 問36(電力 問14) (訂正依頼・報告はこちら)
- 気体絶縁材料は、液体、固体絶縁材料と比較して、一般に電気抵抗率及び誘電率が低いため、固体絶縁材料内部にボイド(空隙、空洞)が含まれると、ボイド部での電界強度が高められやすい。
- 気体絶縁材料は、液体、固体絶縁材料と比較して、一般に絶縁破壊強度が低いが、気圧を高めるか、真空状態とすることで絶縁破壊強度を高めることができる性質がある。
- 内部にボイドを含んだ固体絶縁材料では、固体絶縁材料の絶縁破壊が生じなくても、ボイド内の気体が絶縁破壊することで部分放電が発生する場合がある。
- 固体絶縁材料は、熱や電界、機械的応力などが長時間加えられることによって、固体絶縁材料内部に微小なボイドが形成されて、部分放電が発生する場合がある。
- 固体絶縁材料内部で部分放電が発生すると、短時間に固体絶縁材料の絶縁破壊が生じることはなくても、長時間にわたって部分放電が継続的又は断続的に発生することで、固体絶縁材料の絶縁破壊に至る場合がある。
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この過去問の解説 (3件)
01
この問題は、電気絶縁材料に関するものです。
誤りのある記述です。
気体絶縁材料は、液体や固体絶縁材料と比較して、一般に電気抵抗率が高く、誘電率が低い特性を持っています。電気抵抗率が高いほど電気が流れにくく、誘電率が低いほど電場を乱しにくいので、絶縁材料として優れていると言えます。
固体絶縁材料内部にボイドが含まれると、ボイド部での電界強度が高められやすいのですが、これはボイド内の気体の絶縁破壊強度が固体絶縁材料よりも低いことが原因です。
正しい記述です。
気体絶縁材料は、液体や固体絶縁材料と比較して絶縁破壊強度が低いのですが、気圧を高めるか真空状態にすることによって絶縁破壊強度が高くなり、放電が抑制されます。
正しい記述です。
ボイド内の気体が絶縁破壊することによって部分放電が発生すると、絶縁材料が劣化します。
正しい記述です。
正しい記述です。
気体、液体、固体絶縁材料それぞれの特徴、絶縁破壊強度、誘電率、電気抵抗率などを理解することが重要です。
部分放電の発生原因と、部分放電による絶縁材料の劣化を理解しておきましょう。
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02
電気絶縁材料に関する記述で、誤っているものを選択する問題です。
気体絶縁材料は、液体絶縁材料・固体絶縁材料と比較して誘電率は低いですが、電気抵抗率は高くなっています。
固体絶縁材料内部にボイドが含まれていると、その部分に電界が集中してボイド放電が発生します。
問題文の通りです。
問題文の通りです。
問題文の通りです。
問題文の通りです。
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03
電気絶縁材料に関する問題です。電気絶縁材料は主に以下の3つに分類することができます。
①気体絶縁材料(乾燥空気、窒素、水素、六ふっ化硫黄SF6)
②液体絶縁材料(絶縁油、鉱油、合成油、植物油)
③固体絶縁材料(ビニル、ゴム、合成樹脂)
上記に関する記述で誤った記述を選択する形式となります。
記述文中の電気抵抗率に着目し絶縁耐力が高い順から並べると固体、気体、液体の順となり、この事からも気体は電気抵抗率が高いと言えます。よってこの記述は誤りです。
気体は湿度が上昇してしまうと、他の絶縁材料と比べて絶縁破壊強度が低いため絶縁耐力が低下してしまいます。なので気圧を高めるか真空状態にすることで絶縁破壊強度を高めることができます。なのでこの記述は正しいです。
固体絶縁材料が劣化する原因の一つとして絶縁体内部の非常に小さな空げき(すき間)により生じる部分放電があります。よってこの記述は正しいです。
固体絶縁材料の種類はビニル、ゴム、合成樹脂などで熱や電界、機械的応力、外的要因が長時間加わることで内部に微小なボイドが形成されて、部分放電が発生する場合があります。よってこの記述は正しいです。
固体絶縁材料は長時間にわたって部分放電が継続的又は断続的に発生することで、固体絶縁材料の絶縁破壊に至る場合があります。液体、気体と比べて露出した状態となるので外気の影響をより多く受けやすいので記述文のような現象が起きやすいです。よってこの記述は正しいです。
個人的にこの問題はかなり難問の部類だと思っています。学習の進捗が進まれてから取り組まれる事をおすすめ致します。ただ、絶縁劣化の知識につきましては現場では必ず必要な知識ではありますので絶縁材料の種別や発生原因等については覚えておいた方がよろしいかと思います。
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