電験3種「電力」のポイント その18 架空送電線路の構成とたるみの計算

  • このエントリーをはてなブックマークに追加
  • Pocket
  • LINEで送る

電験3種「電力」のお勉強18回目のテーマは「架空送電線路の構成とたるみの計算」です。

 

架空送電線路とは

架空送電線路は、「支持物」「電線」「がいし(碍子)」「架空地線」などで構成されます。

支持物は「鉄塔」「鉄柱」「鉄筋コンクリート柱」「木柱」などがあり、主に鉄塔が用いられます。

 

架空送電線の主な電線

架空送電線に使用される主な電線に、「硬銅より線」「鋼心アルミより線」があります。

硬銅より線は、パーセント導電率が約97%と高く、引張強度も大きいです。また耐久性にも優れています。鋼心アルミより線は、硬銅より線と比較すると導電率は低いですが、機械的強度が高くて軽いことが特徴です。同一抵抗では、硬銅より線と比較すると外径が大きくなります。

 

がいしとは

がいしは電線を支持し、電線と電柱の間を絶縁するための器具です。

送電路用のがいしには、「懸垂がいし」「長幹がいし」「ラインポストがいし」などがあります。

 

架空地線の接地

架空地線は雷害対策のもので、接地されています

架空地線は雷害対策のため、鉄塔の頂部に架設される電線で、接地されています。光ファイバーと一体化したものもあります。

 

架空送電線のたるみ

架空送電線のたるみは「径間の2乗に比例」します。

架空電線を支持物と支持物の間でまっすぐ張れば、電線の長さは最も少なく済みますが、電線や支持物にかかる張力が大きくなりすぎて電線の耐久性が低くなり、断線しやすくなったり、支持物の振動に対する強度が低下します。

そのため、電線にある程度のたるみを持たせることによって安全性を高めています。

このたるみも大きすぎると、大地との絶縁を保つために支持物を高くする必要があり、建設費自体も高くなり、風や氷雪による
事故も生じやすくなります。

また電線は温度が上昇すると膨張して長さが伸びるので、たるみも大きくなります。

よって温度が変化した場合のたるみの変化も考慮する必要があります。

電線の両側の指示店の高さが同じであれば、たるみは径間の中央で最大となります。
電線1mあたりの荷重をW [N/m]、径間の長さをS [m]、電線の最低点の水平張力をT [N]とすると、たるみD [m]は以下の式で求めることができます。

$$D=\frac{W・S^2}{8T} [m]・・・①$$

この時の電線の長さをL [m]とすると、径間の長さS [m]、たるみD [m]より以下のように表されます。

$$L=S+\frac{8D^2}{3S}[m]$$

そして電線の温度がt[℃]上昇したとき、電線の長さがL1[m]からL2[m]に変化したとすると、線膨張係数をαとすることで、以下の関係が成り立ちます。

L2=L1(1+αt)

上記①式を変形すると、電線の長さL[m]と径間の長さS[m]より、たるみD[m]の値を求めることもできます。

$$L=S+\frac{8D^2}{3S}[m]$$

より

$$L-S=\frac{8D^2}{3S}[m]$$

$$3S(L-S)=\frac{8D^2}{3S}[m]$$

$$D=\sqrt{\frac{3S(L-S)}{8}}[m]$$

スポンサーリンク

1 2 3 4 .. 159

電験二種合格のための数学・物理入門

電験二種合格のための数学・物理入門
3,240 円
電験二種の問題を解く際、最も多く使うのは、電験三種でも多用してきた複素数、三角関数、一次・二次方程式などの数学と、直線運動、回転体の運動方程式、熱力学などの物理です。本書では、これらを基本に立ち返って解説し、復習をしながらより確かな知識を構築していきます..

電験二種徹底マスター法規

電験二種徹底マスター法規
3,672 円
著者名:新井信夫 著 内容説明:ポイントを絞ったていねいな解説と多くの図を取り入れ、重要用語や解法のポイント、公式の使い方や計算のテクニックなどを解説。【「TRC MARC」の商品解説】電験二種一次試験「法規」はこれ1冊で万全! 「電験二種 徹底マスター」シリーズ..

電験二種徹底マスター電力

電験二種徹底マスター電力
4,104 円
著者名:早苗勝重 著 内容説明:ポイントを絞ったていねいな解説と多くの図を取り入れ、重要用語や解法のポイント、公式の使い方や計算のテクニックなどを解説。【「TRC MARC」の商品解説】電験二種一次試験「電力」はこれ1冊で万全! 「電験二種 徹底マスター」シリーズ..

電験三種の強化書

電験三種の強化書
3,024 円
著者名:不動 弘幸 著 内容説明:電験三種の4科目(「理論」「電力」「機械」「法規」)で出題される計算問題や論説問題に対応した受験対策書。必要かつ重要な項目を中心に丁寧な解説を努めることで、無理なく過去問題にアタックできる内容構成。【「TRC MARC」の商品解説..

電験三種4科目

電験三種4科目
2,592 円
著者名:陶山 和信 著 内容説明:電験三種の過去問題20年分を分析し、合格に必須の公式・用語・法規を1冊にまとめたポケット版。【「TRC MARC」の商品解説】電験三種4科目に必須の公式・用語・法規がポケット版1冊に! 本書は、電験三種の過去問題20年分を分析し、合格..

電験二種徹底マスター理論

電験二種徹底マスター理論
4,104 円
著者名:飯田芳一 著 内容説明:基本的な事項を抑えつつ、電験二種一次試験の突破ができる力を身につけるテキスト。初学者や独学者でも理解しやすい構成。【「TRC MARC」の商品解説】難関の電験二種一次試験突破用のテキストシリーズの1冊 基本的な事項を抑えつつ、電験二..

電験二種攻略一次重要事項と二次論説

電験二種攻略一次重要事項と二次論説
4,104 円
著者名:菅原 秀雄 著 内容説明:電験二種一次試験および二次試験の論説対策書。二次試験を見据えた一次試験対策をすることで効率よく電験二種試験対策が可能。【「TRC MARC」の商品解説】一次を深く学べば二次論説はクリアできる! 本書は、電験二種一次試験および二次試..

みんなが欲しかった!電験三種はじめの一歩

みんなが欲しかった!電験三種はじめの一歩
2,160 円
著者名:TAC出版開発グループ 編著 内容説明:【文系でも初学者でも電験三種の合格が見える! 本気でやさしい入門書!】これまで資格書で多くの受験生の合格をサポートしてきた、TAC出版の「みんなが欲しかった!」シリーズに電験三種が登場!これを読めば教科書がわかる..

電験三種合格の数学 これでわかった電験の数学!

電験三種合格の数学 これでわかった電験の数学!
2,484 円
電験三種の数学関連問題に特化した対策問題集。数学の基礎知識と関連問題の解説を行い、「キーポイント」や「設問の意図」まで紹介。

電験2種電気数学 改訂2版

電験2種電気数学 改訂2版
3,780 円
※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。電験3種に合格し電験2種を受験しようとする人のために、電験2種の問題を解く..

1 2 3 4 .. 159

CS Shop
  • このエントリーをはてなブックマークに追加
  • Pocket
  • LINEで送る

SNSでもご購読できます。

Translate this page

おススメのページ

%d人のブロガーが「いいね」をつけました。