摺り足の加藤 PRO

第一種電気主任技術者,フリーランス

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某国立大学・大学院修士課程 電気工学専攻修了▶某大手電機メーカ勤務(電気機器設計)▶フリーランス/電気系ブロガー。

平成30年度第一種電気主任技術者試験(電験一種)合格。試験合格後も電気工学の神髄を探求するため、日々研鑽を続ける。

趣味は麻雀、サイクリング、海外ドラマ鑑賞、ラーメン屋巡り。

  神奈川県

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電験三種 機械 平成30年 問6 についてお伺い致します。 定格容量P[kV⋅A]、定格電圧V[V]の星形結線の三相同期発電機がある。電機子電流が定格電流の40%、負荷力率が遅れ86.6%(cos30°=0.866)、定格電圧でこの発電機を運転している。このときのベクトル図を描いて、負荷角δの値[°]として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。 ただし、この発電機の電機子巻線の1相当たりの同期リアクタンスは単位法で0.915p.u.、1相当たりの抵抗は無視できるものとし、同期リアクタンスは磁気飽和等に影響されず一定であるとする。 (1) 0  (2) 15  (3) 30  (4) 45  (5) 60 翔泳社アカデミーの解説では、定格電圧と定格電流の二つをp.u.の基準にしています。 これは、同期リアクタンスのp.u.はオームの法則から電圧と電流が必要になるという認識でよろしいのでしょうか。 また、図1の一相等価回路において端子電圧がVとなっております。星形の定格電圧がV[V]の場合、一相等価回路の端子電圧は相電圧であるV/√3になるのではないでしょうか。 【参考】 翔泳社アカデミーの解説のリンク先は以下となります。 https://www.denken3.com/wp-content/uploads/2018/09/20180926_2018web_kaitoukaisetsu.pdf

2020/05/08 13:36

>翔泳社アカデミーの解説では、定格電圧と定格電流の二つをp.u.の基準にしています。 >これは、同期リアクタンスのp.u.はオームの法則から電圧と電流が必要になるという認識でよろしいのでしょうか。 同期リアクタンスのp.u.値を求めるには、基準容量と基準電圧から基準インピーダンスを求め、Ω値をその基準値で割って求めるのが一般的ですね。 今回の場合は、ベクトル図から誘導起電力を求める際に単純にこれらの値を基準にした方が手っ取り早いからだと思います。 電流は容量÷電圧で求められるので、普通は容量と電圧の基準を決めると思います。 >また、図1の一相等価回路において端子電圧がVとなっております。星形の定格電圧がV[V]の場合、一相等価回路の端子電圧は相電圧であるV/√3になるのではないでしょうか。 これは同じ文字を使っているので紛らわしいですね。 問題文の「定格電圧」は通常端子電圧のことで線間電圧なんですが、一相等価回路およびベクトル図の電圧は相電圧なのは仰る通りです。 ただ、この解答例の電圧1.0p.u.の基準を相電圧V/√3として考えているのだと思います。 文字を区別して書くと、 「この同期機の端子電圧V_lは定格電圧(線間電圧)基準で、V_l=1.0p.u.である。 ここから一相等価回路を作成すると、このときの電圧V_pは(定格電圧(相電圧)基準で)V_p=1.0p.u.である」 同じ1.0p.u.なんですが、基準となる値が異なっているというのが重要ですね。

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電験3種 機械 平成30年 問1 についてお伺いいたします。 界磁磁束を一定に保った直流電動機において、0.5Ωの抵抗値をもつ電機子巻線と直列に始動抵抗(可変抵抗)が接続されている。この電動機を内部抵抗が無視できる電圧200Vの直流電源に接続した。静止状態で電源に接続した直後の電機子電流は100Aであった。 この電動機の始動後、徐々に回転速度が上昇し、電機子電流が50Aまで減少した。トルクも半分に減少したので、電機子電流を100Aに増やすため,直列可変抵抗の抵抗値をR1[Ω]からR2[Ω]に変化させた。R1及びR2の値の組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。 ただし、ブラシによる電圧降下、始動抵抗を調整する間の速度変化、電機子反作用及びインダクタンスの影響は無視できるものとする。 R1 R2 (1) 2.0 1.0 (2) 4.0 2.0 (3) 1.5 2.0 (4) 1.5 0.5 (5) 3.5 1.5 ただし書きにある「始動抵抗を調整する間の速度変化は無視できる」ですが、調整後も速度変化がないとすれば電機子電流が50Aのときと、100Aに増やしたときの速度は同じであると捉えることができるのですが、ただし書きは「指導抵抗の調整後の速度は変化する」と捉えることができるんではないでしょうか。 変化しなければ電機子電流が50Aと100Aのときの逆起電力は同じとなるのは分かるのですが、変化した場合は逆起電力は異なるはずです。 翔泳社アカデミーの解説では、50Aと100Aのときの逆起電力は同じとしています。従って、始動抵抗の調整後も速度は変化していないと問題を解釈しているようです。 それとも電機子電流が50Aと100Aのときの逆起電力が同じである理由は、速度変化以外にあるのでしょうか。 問題文のただし書きの意味するところがしっくりしません。 電機子電流が50Aと100Aのときの逆起電力が同じである理由は何なのでしょうか。 問題文の解釈の問題かもしれませんが、よろしくお願い致します。 【参考】 翔泳社アカデミーの解説のリンク先は以下となります。 https://www.denken3.com/wp-content/uploads/2018/09/20180926_2018web_kaitoukaisetsu.pdf

2020/05/07 12:10

「始動抵抗を調整する間の速度変化は無視できる」という条件は、「E=kΦNにおいて速度Nが変化しないので逆起電力Eも等しい」ということで、深い意味はないと思います。 たぶん言葉の解釈の問題だと思います。 「調整後」とは「調整後の瞬間(点)」なのか「調整後の期間(線)」なのか確かにどちらともとれますが、問題で問われている本質は「E=kΦN」「T=kΦIa」を知っているか、分巻電動機の回路がイメージできているか、ということなので、調整後の「瞬間」の値に対して言っているのではないかと思います。 「調整する間」という表現なのは、「調整し終わった瞬間」というのが時間の終点で、それ以降の期間は特に考える必要がないということだと思います。

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電験二種の取得を目指しています。 皆様の電験二種合格体験記を教えてください。 合格に費やした時間や使用した参考書、 取得後にキャリアチェンジした人や 社内評価が変わった人などいましたら 教えていただきたいです。

2020/05/01 12:37

私は電験三種と二種を併願で受験しました。 元々電機メーカーで設計職をしており、電験がキャリアに直接影響するわけではなかったですが、電気に携わるものとして半分趣味みたいなもので勉強し始めたのがきっかけです。 イルカさんの仰るように、電験三種と二種一次だと難易度はやはり後者のほうが圧倒的に高いと思います。 ただ、問題の形式が数値や語句の穴埋めのみになっているのがポイントで、知識のレベルがそこまで高くなくても点が取れてしまうのがポイントだと思います。 もしきっちり知識を問われる形式だと、難易度が跳ね上がる内容です。 私は一次試験は過去問しかやりませんでしたが、一回で合格してしまいました。 大学や仕事で学んだ知識や三種の基礎力があったのと、前述の形式に依るところが大きいと思っています。 あまり参考にならないとよく言われますが、きっちりやる場合はイルカさんの述べている方法が良いと思います(というかそうすべきです)。 二次試験は時間がなかったので、「これだけ」シリーズを詰め込みました。 ただ、機械・制御の「自動制御」がコスパがよく、点が取りやすいと思いますので、時間がない場合は重点的にやるのがおすすめです。 あと、電力・管理は二種は比較的計算問題が標準的なやつが多い印象なので、「これだけ」シリーズなど、教科書に載っている解法パターンをとにかく理解するのが一番かなと思います。 合格は運によるところが大きく、逆に一種の受験時は苦労する点もありました。 二種はだいたい半年というところですが、その後の一種は3年かかっているので、きっちり勉強する前提だと1~2年かかるのではないでしょうか(個人的には1年きっちりやって一発で合格するのが理想だと思っています)。 最後に、会社では資格手当が1回出たのみ(参考書代でトントンくらいでしょうか)で、特に評価が上がったわけではなかったです。TOEICなどメジャーな資格に取り組んだ方が話題性があったのではないかと思うくらいです。 やはり、組織内で求められているかどうかは確認しておいたほうがいいと思います。モチベーションに影響しますし。 ただ、電験をとって知識の幅が広がったのは間違いなく有益だったと自身を持って言えます。後悔はまったくありません。 あまり参考にならないかもしれませんが、合格体験記としてはこんな感じです(最後がちょっと残念な感じになってしまいすみません)。

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初歩的な質問なのですが、皆様は電気回路と電子回路をどのように区分していますか? ネットで調べたところ、電気回路は、 1コイル、コンデンサ、抵抗を使った回路で、電子回路は、トランジスターなどの制御素子を使った回路といった答え 2.電力を動力と見るか、情報と見るかという答え 3.単に大型か小型かで分けるといった大胆な答え の3パターンが多かったです。 個人的な疑問として、1だとしたらリレーやスイッチは制御素子だから、 電子回路になると思いましたが、なんかイメージとして、違う気がしました。 でも、シーケンス制御とデジタル回路は、やっていることは近いので、シーケンス制御は電子回路なのかな?とも思いました。でも制御対象の大きさから見ると電気回路な気がしまします。 やっぱり、電子回路は半導体を使っているかいないかで分けるのでしょうか? (でもパワエレは??) 電気回路と電子回路の線引きに答えはないと思いますが、 皆様の考えをお聞きしたいです!

2020/04/19 06:52

回路の素子には「能動素子」と「受動素子」という区分けがあります。 能動素子は電源からの入力に対して整流・増幅といった出力への変化を与える素子で、ダイオードやトランジスタなどの半導体素子があたります。 一方、受動素子は抵抗・コイル・コンデンサなど、入力となる電力を消費したりため込んだりする素子です。 電子回路は演算・増幅といった機能が求められるので能動素子を使用した回路ということができます。 一方、電気回路は負荷への供給といった電力系統に当てはめることができるのではと思います。 このような視点でみてみるといかがでしょうか?

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part14 過渡現象 ある大学の大学院入試の過去問題です。一応、解いてはいるのですが方針だったり考え方が合っているかを知りたくて投稿しました。 問題に対する内容 やはり、過渡現象の問題はラプラス変換よりも、過渡解と定常解をそれぞれ出す方が早いですよね? 私の考えも貼っておきますが、全部解いてくださると嬉しいです😆 https://twitter.com/gausutarou/status/1250085646225387520?s=21

2020/04/15 19:15

こんにちは。 こちらでいかがでしょう。 1枚目です。

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この問題の解き方教えて下さい。なお、私も一応解答を出していてTwitterで@gausukouitiで投稿しています。

2020/04/14 19:41

これでいかがでしょう?1枚目です。 (読みにくくて申し訳ありません…)

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誘導性負荷と容量性負荷についてお伺い致します。 誘導性負荷は、例えばモータなどのように等価回路として抵抗とインダクタが直列に繋がっているものだと思うのですが、容量性負荷のイメージがわきません。 具体的にはどのようなものが容量性負荷に相当するのでしょうか。 また容量性負荷は抵抗とキャパシタの組合せだと思いますが、等価回路はどのように考えたらよろしいのでしょうか。 よろしくお願い致します。

2020/04/12 06:46

上の方の説明の通り、容量性負荷は主に進相コンデンサが挙げられます。 その他、界磁電流を強めた場合の同期調相機などもあると思います。 要は、負荷の力率を改善するための調相設備になると思います。 このような設備の場合、等価回路は抵抗とコンデンサの並列接続になります。

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初歩的な質問なのですが、三相電力の公式で【P=√3×V×I×cosθ】と【P=3×V×I×cosθ】の2パターンの場合があるのはどういう意味でしょうか。 √3倍と3倍では計算結果が違ってくるので使い分けを知りたいです。

2020/04/11 16:03

2つの式で電圧の記号が「V」になっているのが、混乱する原因かもしれませんね。 まず、三相の交流を考えるにあたって、そのうちの1つの相の電圧を「相電圧」といい、ここでは記号「E」で表します。 電流Iおよび力率cosθを用いて、1つの相の電力を計算する式は「P1=EIcosθ」です。 三相全部の電力は、このP1を3倍して「P=3EIcosθ」です。これで式が一つ。 続いて、「相と相の間の電圧」のことを「線間電圧(または相間電圧)」といい、ここでは記号「V」で表します。 三相交流では、先に出てきた相電圧Eとは「V=√3E」の関係があります。 変形すると「E=V÷√3」です。 これをPの式に代入すると、 P=3×(V÷√3)×Icosθ=3/√3×VIcosθ=√3VIcosθ (上式で、平方根を含む分数について、有理化を用いています) 結論としては、相電圧Eを用いるときは「P=3EIcosθ」、線間電圧Vを用いるときは「P=√3VIcosθ」となります。 電圧の記号は分けて覚えることをお勧めします。

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電験三種 法規 に関する質問です。 どの法令でも当てはまることなのですが、例えば電技解釈第125条に以下のような条文があります。 六 それぞれの地中電線が、次のいずれかに該当するものである場合は、地中電線相互の離隔距離が、0m以上であること。 イ 自消性のある難燃性の被覆を有すること。 ロ 堅ろうな自消性のある難燃性の管に収められていること。 問題の文章中で 1. 難燃性の被覆を有すること。 2. 不燃性の被覆を有すること。 3. 自消性のある被覆を有すること。 4. 自消性のある不燃性の被覆を有すること。 5. 自消性のある難燃性の管に収められていること。 6. 堅ろうな難燃性の管に収められていること。 7. 不燃性の管に収められていること。 8. 堅ろうな自消性のある不燃性の管に収められていること などのように、一部が省略されていたり異なる語句となっている場合、条文と異なる表現であるため、すべて不適切と考えてよろしいのでしょうか。 離隔距離の「0m」が他の数値であれば不適切であることはわかるのですが。 よろしくお願い致します。

2020/04/08 07:09

まず、「難燃性」「不燃性」「自消性」というような耐熱性を表す用語はすべて意味が違うため、条文と用語が一部置き換わっているものは明らかに間違いであると思います。 ご質問で提示なされた番号でいうと、4や8は誤りであると思います。 あと、どのような問題の形式であるかによります。 電験三種や二種一次でよくある穴埋め形式のものは、条文のをそのまま覚えているかを問われるので、用語が一語一語正確であることが求められます。 一方、条文の内容を解説しているもので正しいものを選ぶ選択形式のものでは、条文がそのままでなく一部省略された記述でも間違いとはいえないと思います。番号で言うと1や6は形式次第では微妙なところです。 ただ、そもそも試験というものは「条文の存在を知っていて、内容を理解しているか」が問われるものです。 一部省略というあいまいな文で出題されたとして、それが一言一句正確なの?と問うこと自体ナンセンスなので、本質と関係ないことを問うことはないと思います。 この125条の場合、耐熱性の種類の理解と離隔距離の長さ、保護の方法(被覆や管に収納すること)を知っているかどうかというのが本質です。 一言一句正しいかを暗記しているかというより、知識として知っているかという観点で出題がなされると考えていいと思います。

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電験三種を本格的に一発合格を目指してるところで今理論、電力を勉強してます。そこで今気になってるのが電力、機械、法規の覚える所がすごく多い印象があり、どう対応すればいいのか、どう覚えたのかが気になってます。 教えてほしいです。お願いします。 取得している資格は 一種電気工事士 2級電気施工管理技士 消防設備士甲種4類を取得済みです。その3つの資格は電験に関係してるかも聞きたいです。

2020/04/05 19:15

確かにまったくの初学者の場合、特に機械などは覚えることが広いと感じるかもしれません。 取っ掛かりでおすすめなのは、自分の仕事に関係ある分野から勉強を始めることです。 自分の場合は変電関係の仕事を以前していたので、電力の「変電」分野や機械の「変圧器」から学習をはじめました。 勉強というのは教科書の一番はじめからやりがちですが、自分の好きなところからやることでその資格の勉強自体に興味が湧くので進みやすく、やっているうちにその科目の全体像が見えると思います。 もしお仕事が全く関係ない分野の場合でも、一度パラパラとめくってみて、面白そうな科目、単元からやってみてはいかがでしょう? 一番まずいのは、「やることが多すぎる」と思って勉強自体やめてしまうことなので… また、電気工事士をお持ちなので、理論分野や法規(電技・解釈、電気工事士法の一部)がかぶっているので、取っ掛かりはスムーズかもしれません。

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対象座標法に関する書籍でおすすめの物を教えて下さい

2020/03/26 18:12

私が対称座標法について勉強したのは、下記の2つです。 「電力系統技術計算の基礎」 「電力技術の実用理論」 両方、対称座標法の基礎からその使い方(故障計算など、「電力系統〜」は別冊の「応用」の方に掲載)に関して言及しており、かなり深いところまで学べます。 基本的なところから書かれているとはいえ、網羅されているゆえに少々内容が難しいかもしれません。 もし電験の問題が解ければいいということであれば、電気書院の過去問集を解くだけでも十分身につくかと思います。 過去問の中には、例えば「一線地絡電流の式の導出」など、基本的なところをおさえた問題があった気がします。 電験で出されるのはごく初歩のところということですね。

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電気の勉強をしていて電気設計の仕事に興味があります。 仕事内容や職場環境はどんな感じですか? 教えて下さい。

2020/03/15 18:28

大手電機メーカーで変電機器の設計をしていたものです。 変電機器の設計は、電気設計(機能設計)→構造設計(機械・機構設計)の工程に分かれており、私は電気設計をしていました。 図面などはかかず、機器の特性に関する電気的な計算(計装設計・回路計算など)をしておりました。 たまに解析ソフトを走らせたりもしましたが、古くから理論が確立されている機器だと手計算の部分もあったりします。 また、設計業務だけではなく、見積やコストの試算もしておりました。 電気設計は上流工程なので、お客様の要望を反映する必要があり、かつ儲けも出さないといけないので、その辺の調整をする必要があります。 企業規模によっては営業などもしなければいけないかもしれません。 当然、製造現場とのやり取りも必要なので、板挟みになることも多々ありました。 逆に言えば、担当の機器の大元をコントロールできる立場にあるので、やりがいはあります。 大手だと業務が細分化されている故、その機器のスペシャリストになれる一方で、潰しがききにくいかもしれません。 中小は人が少ないので、営業から製造まで幅広く携われると思いますが、負荷が大きくなりがちです。 自分の適性も見て決める必要がありますが、電気設計は大元の部分なので、どちらにしても責任が伴います。

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コメント一覧
2020/05/10 06:37

単位法、慣れるまでは難しいですよね。 基準となる値は定格値が基本ですが、自分で決めてかまいません。 大事なのは、問題を解く過程の中で整合性がとれており、決めた基準値を自分がしっかり把握していることです。 勉強、頑張ってください^^


2020/04/19 07:55

リレーは、僕の感覚では電気回路論的には「素子」ではなく「機器」としてカウントしますね。 最小単位に分解していくとスイッチやコイルなどになりますので。 あと、様々な種類があるので一意には構造が決まらないものという認識です。 「マクロな視点で見る」という時点で電気回路論からは離れると個人的には思いますので、リレー単体で勉強すべきですね。僕もあまり知らないのでこれから勉強です。

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2020/04/15 19:17

3枚目です。

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2020/04/15 19:17

2枚目です。

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2020/04/14 19:42

2枚目です

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2020/04/06 07:31

私の場合は三種・二種同時受験で約半年、一種はその後3年で取得しました。 すべて就職後の取得です。別に合格困難ではないと思います。 もともと大学で電気工学を学んでいたのもありますが、短期集中で勉強すれば取得できると思います。

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