アーク
/あーく/電極間に生じる高温の電気的な放電現象。遮断の瞬間などに発生し、温度は数千℃に達する。制御されていればアーク溶接などの道具になるが、制御を失うと可燃物への着火原因となる
勉強中にちょっと確認したい時の辞書として。811用語を収録。
電極間に生じる高温の電気的な放電現象。遮断の瞬間などに発生し、温度は数千℃に達する。制御されていればアーク溶接などの道具になるが、制御を失うと可燃物への着火原因となる
支持物を昇るための足がかりとなる金具。ステップボルトとも呼ばれる。感電・墜落防止のため、原則として地表上1.8m以上に施設する
電路の1線が大地に接触したときに流れる電流。記号はIg。B種接地抵抗値の計算で分母に入る
R_B = \frac{150}{I_g} 区域の需要に応じて送配電網を維持・運用する事業。経済産業大臣の許可が必要
その供給区域で送配電網を維持・運用し、電気を届ける事業者。電圧・周波数の維持義務を負う
一般家庭などの低圧で使われる電気設備。
接地抵抗10Ω以下。高圧・特別高圧機器の保護接地に用いる最も厳しい基準
R_A \leq 10\ \Omega
道路を横断するために設けられた歩行者専用の橋。この上に架空電線を施設する場合、低圧は路面上3m以上、高圧は路面上3.5m以上が必要
一定の要件を満たす場合に、保安管理業務を外部の主任技術者へ委託できる仕組み
回路のオン/オフを切り替える機器。電極が離れる瞬間にアークが生じる。断路器も広い意味でこのグループに含まれる
電柱や鉄塔で空中に支持して施設する電線。人が接近するおそれがあるため、電技第21条第1項で原則として絶縁電線またはケーブルの使用が求められる
空中に電線を張って電気を送る電線路。支持物・がいし・電線などで構成され、地中電線路と対になる概念
架空電線路の支持物から分岐して、需要家の引込口までを結ぶ架空の電線。本線である架空電線とは高さの基準が異なり、低圧はその他の場合4m以上(解釈第116条)
短絡や過負荷による大電流を検出して回路を切り離す装置。定格電流はIBで表す
IB \leq IA
木材や紙など燃えるもの。離隔距離を測る相手はこの可燃物であり、建物全体を指す「造営物」とは範囲が異なる点が出題ポイント
接触防護措置を緩和した措置。屋内1.8m以上・屋外2.0m以上で、容易に触れない範囲に施設すればよい
蛍光灯やネオン管など、放電を利用した照明の回路。地絡遮断器の施設が免除される例外の一つ
電気工作物を、設置時だけでなく運用中も継続して技術基準に適合するよう維持しなければならない義務
電気鉄道で、電車から変電所へ電流を戻す帰り道。単線式ではレール自体がこの役割を担う
路面電車などが走るレールの設備。鉄道とあわせて、横断する架空電線はレール面上5.5m以上が必要と規定されている
電動機が始動する瞬間に流れる大電流。定格電流の5〜8倍に達することがある
送配電事業者の電力供給に支障を生じさせること。停電や瞬停が該当する。試験では「停電」ではなくこの法律用語のまま穴埋めで問われる
一般送配電事業者が需要家に電気を引き渡す地点。電圧・周波数の維持義務はこの地点で判定される
小規模な電気工作物に限り、主任技術者免状がない者を許可を受けて主任技術者に選任できる例外制度
電線が過熱せずに流し続けられる電流の限界値。低圧幹線ではIAで表す
蛇腹状の曲げられる金属管に電線を通す工法。現場では「フレキ」と呼ばれ、機械の接続部など動きや振動のある箇所に用いられる。保護の原理は金属管と同じ
電線を鋼製などの金属管の中に通す工法。湿気や水気が入りにくく衝撃にも強いため、乾燥・湿気・水気・隠ぺいのすべての場所で施工できるオールマイティ工法の一つ
高電圧・大電流を計器で扱える大きさに変換する機器。二次側の接地点は保安上の例外にあたる
政令で定めるものが電気用品として規制対象。接続の有無にかかわらず単体で対象になる
自前の発電設備を電力会社の配電系統につなぐこと。小規模発電設備では、この連系時の要件が緩和される場合がある
絶縁体と外装で保護されたケーブルを、管に収めずそのまま敷設する工法。電線自体が二重に守られているため場所を選ばず、住宅でも最も多く使われる
屋内に高圧・特別高圧の発電所等を施設する場合に求められる区画。屋外のような距離の規定ではなく、壁そのもので取扱者以外の立入りを遮断する
低圧を超え7,000V以下の電圧区分。工場の受電設備や配電線でよく登場する
自分の敷地(構内)の外のこと。構外の電気工作物と電線で接続された時点で一般用ではなくなる
一定規模以上の設備の新設・変更工事について、着工前に届け出る制度。事後届出は認められない
電技第17条。高周波利用設備が、他の高周波利用設備の機能に継続的かつ重大な障害を及ぼさないようにする規定。高周波どうしの干渉を防ぐ点が第16条と異なる
その電線路を呼ぶための基準となる電圧。100V・200V・400Vなど、使用場所での呼び名にあたる値
樹脂製の管に電線を通す工法。絶縁性が高く軽量で施工しやすい。露出・隠ぺい両用のPF管と、コンクリート埋め込み専用のCD管がある
変圧器内部で高圧側巻線と低圧側巻線が接触し、低圧側へ高圧が侵入する事故。これを防ぐのがB種接地工事
変圧器の一次巻線と二次巻線の間に設ける金属製の遮へい板。接地して使う
どの小売電気事業者とも契約できない需要家に対し、一般送配電事業者が最後の受け皿として電気を供給すること
その電線路が供給しうる最大の電流。漏えい電流の許容値は、この値に対する比率(2000分の1)として定められる
I_{max} 負荷変動などによる電圧の変動を見込んだ、その電線路にかかる上限の電圧
最大使用電圧 = 公称電圧 × 1.15 ÷ 1.1(公称電圧が1,000V超7,000V以下の場合)
電技第15条の2。電気工作物のうち一定のものについて、サイバー攻撃による電気の安定供給への支障を防ぐための措置を求める規定。平成28年に新設された比較的新しい条文
屋外の発電所・変電所等を囲って一般の人の立入りを防ぐ設備。設けるだけでなく、高さと充電部までの距離の和を38-1表の値以上にする必要がある
ZnO素子。避雷器の心臓部で、通常時は絶縁体、異常高電圧時に急激な低抵抗となる非直線抵抗特性を持つ。電子レンジのノイズフィルタなど他の保護回路にも使われる
経済産業省の地方機関の長。電気保安に関する許認可を地域単位で担当する
解釈第38条にある表。さく・へい等の高さと、さく・へいから充電部までの距離との和の最小値を使用電圧ごとに定める。35,000V以下は5m以上
(さく・へいの高さ)+(充電部までの距離)≧ 5[m](35,000V以下)
一般用電気工作物にも電気事業用にも該当しない電気工作物。火薬庫・炭鉱の設備は規模が小さくてもこちらに区分される
電気工事士法が対象とする自家用電気工作物の範囲。最大電力500kW未満の需要設備が該当し、500kW以上は同法の電気工事の対象から外れる
一般用以外の電気設備。電気主任技術者の選任が必要。
電気工作物に関する一定の事故が起きたとき、設置者が国へ報告する義務。事故を知ったときから24時間以内に電話で速報し、30日以内に書面を提出する2段階の対応となる
架空電線路の電線を支えるもの。木柱・鉄柱・鉄筋コンクリート柱・鉄塔などが該当し、昇塔防止の規定はこれらすべてに適用される
電柱を斜めに引っ張って支える線。電線の張力の水平成分と釣り合う張力を持たせることで、電柱の倒壊を防ぐ。交通に支障のない高さも求められる
通信・情報など信号のやりとりに使う線。電力を送る電線とは法規上まったくの別物
電話線や通信線のように、小さな電流で信号をやり取りする電線の路線。近くの特別高圧架空電線路から電磁誘導を受けると、危険な電圧が誘起されることがある
事故電流を強制的に遮断する保護機器。扱う電流が桁違いに大きいため、遮断の瞬間に生じるアークも格段に大きくなる
その場所に設置された発電設備の出力を足し合わせた値。小規模発電設備かどうかは、1台ごとではなく合計値が50kW未満かどうかで判定する
建物全体を対象に、鉄骨・水道管・ガス管などを入口付近でまとめて接続する大元の対策
第1種〜第3種電気主任技術者の国家資格の証。原則、これを持つ者から選任する
その事務を所管する大臣。電気事業法では経済産業大臣を指す
変圧器の下に設ける油の受け皿。オイルサンプとも呼ぶ。絶縁油流出防止の実体
電気を受電して使う側の設備一式。受電電圧10,000V以上のものは設置時に工事計画の届出が必要
条文を大きなまとまりから細かいまとまりへ区切るための単位。この順に細分化され、文章でいう段落のような役割を果たす
一般用電気工作物として認められる発電設備の範囲。住宅用太陽光発電なら10kW未満が基準
一定出力以下の小さな発電設備。太陽電池発電設備なら10kW未満が目安で、一般用電気工作物に含められる
鉄塔や電柱に取り付け、人が登れないようにする装置。回転球状のガードや剣山状の突起などがあり、これを施設すれば足場金具等を地表上1.8m未満にできる
設置者が自ら技術基準への適合を確認し、その結果を使用前に届け出る手続き。太陽光では500〜2,000kW未満が対象
工事計画の届出をした設備に対して行う検査。実施体制について国の審査を受ける必要がある
各省の大臣が制定するもの。政令のさらに下位で、より具体的・技術的な内容を定める。電気設備技術基準はこの省令にあたる
高い電圧の電線の周りにできる電界によって、近くの人や物体に電荷が生じる現象。特別高圧架空電線路では地表上1mの電界強度を3kV/m以下にするよう定められている
地表上1mの電界強度 ≦ 3kV/m
法律の実施に必要な事項などを定めるために内閣が制定するもの。法令のピラミッドでは法律の下、省令の上に位置する
メガー。電路と大地との間の絶縁抵抗を測定する計器で、実務では漏えい電流の管理・定期点検に用いられる
導体の周囲を絶縁体で覆った電線。架空電線の原則的な使用形態であり、被覆によって人体との接触時の感電を防ぐ
一次側と二次側を電気的に絶縁した変圧器。二次側を非接地にすると閉回路ができず、人が触れても感電しない
変圧器内部の絶縁と冷却を担う油。大型機では数百〜数千リットル入る
電技第19条第10項。中性点直接接地式電路に接続する変圧器について、絶縁油が構外へ流出したり地下へ浸透したりすることを防ぐ設備を求める規定
人が電気設備に触れないようにする措置。屋内は床上2.3m以上、屋外は地表上2.5m以上、かつ手を伸ばしても触れない範囲に施設する
接地工事によって大地とつながっている基準側の電線。遮断すると漏電時の逃げ道を失う
電気機器の外箱や電路を大地とつなぎ、感電や火災を防ぐ工事。電技解釈でA種・B種・C種・D種の4種類が定められている
接地極と大地の間の抵抗。小さいほど事故電流を速く大地へ逃がせるため、値が小さい規定ほど厳しい基準となる
各極が連動して同時に切れる構造。中性線に過電流遮断器を施設できる唯一の例外条件
一般送配電事業者の依頼を受けて送電に特化する事業。主に送電線と変電所を保有し、許可が必要
一般用電気工作物に加え、最大電力500kW未満の自家用電気工作物の工事にも従事できる上位資格。免状交付後5年以内ごとの定期講習が義務
コンクリート・石材・れんが造りなど、燃えず熱に耐える材料。これで機器を完全に隔離した場合、離隔距離の規定そのものが免除される
一般用電気工作物の電気工事にのみ従事できる資格。住宅や小規模店舗が主な対象で、定期講習の義務はない
一般送配電事業者が、自らの送配電網を使って他社の電気を需要場所まで運ぶこと
接地棒を複数本並列に打ち込み、全体の接地抵抗値を下げる現場の施工手法
地中に埋設して施設する電線。掘削作業などで接触するおそれがあるため、電技第21条第2項でケーブルの使用が必須とされる
地中電線路の途中に設けられる点検用の箱。いわゆるマンホール。ふたを容易に開けることができない構造とし、取扱者以外の者が充電部に近づけないようにする
地絡(漏電)を検知して電路を自動的に遮断する装置。ELB(Earth Leakage Breaker)とも呼ばれ、漏電遮断器と実質的に同じもの
自家用電気工作物の工事のみを行う電気工事業者。業務開始の10日前までの通知で足りる
直流750V以下・交流600V以下の電圧区分。家庭や工場で実際に使う100V・200V・400Vはすべてここに入る
接地抵抗100Ω以下。ここでは35kV以下の特別高圧機器の外箱に追加で施す接地工事
R_D \leq 100\ \Omega
第1種電気工事士に課される義務で、免状交付後5年以内ごとに受講する。第2種にはこの義務がない
特定電気用品について、届出とは別に受けなければならない検査
正式名称「電気設備の技術基準の解釈」。法令ピラミッド最下層、最も詳細で試験頻出。
電気設備技術基準の解釈。省令である電技の内容を、具体的な数値や工法まで落とし込んだ細則。法令そのものではないが、実務・試験ともに最重要
低圧屋内配線について、施設場所(乾燥・湿気・水気・隠ぺいなど)ごとに使用できる工事の種類を定めた条文。配線工事の場所制限を問う問題は、ほぼここが根拠になる
発電・変電・送電・配電や電気の使用のために設置する機械器具・電線路などの総称
電気工事の作業に従事する者の資格と義務を定めた法律。目的は電気工事の欠陥による災害の発生の防止であり、災害一般の防止ではない点が試験で問われる
電気工事士であることを証明する免状。第一種・第二種があり、作業に従事するときは携帯が義務づけられている
獣害防止などに使う電気さくへ電気を供給する装置。大地を回路の一部として使う構造
電気事業の運営や電気の安全使用を定めた基本法。
事業用電気工作物の保安監督のために技術者を定めること。小規模発電設備に該当すると、一定条件下でこの選任が不要になる
電気設備が満たすべき技術上の基準を定めた省令。電気工事士は、この基準に適合するように工事を行う義務を負う
電技解釈。省令である電気設備技術基準の内容を、具体的な数値や工法まで落とし込んだもの。法令ではないため法的強制力はないが、実務・試験ともに最重要
電技第18条。高圧・特別高圧の電気設備の損壊により、一般送配電事業者の電気の供給に著しい支障を及ぼさないようにする規定。低圧は対象外
電技第16条。電気設備が他の電気設備その他の物件の機能に、電気的または磁気的な障害を与えないようにする規定。相手を限定しない幅広い規定である点が特徴
電気用品安全法で指定された、一般用電気工作物の部分となる機械器具や材料など
電気用品による危険・障害の発生を防止するため、安全性の確保と製造・販売を規制する法律。通称PSE法
浴槽の水に微弱な電流を流して人体に作用させる装置。絶縁すると機能しないため技術上困難の例外
電線に流れる電流がつくる磁界によって、近くの電線や回路に電圧が誘起される現象。人の健康影響の防止では磁束密度200μT以下が基準となる
磁束密度 ≦ 200μT(商用周波数)
場所と場所の間をつなぐ電線と、それを支える支持物(鉄塔・電柱・暗きょ等)のセット
電線路を維持し運用する者。一般用電気工作物の調査義務を負う立場で、実務上は電力会社などが該当する
電力会社が発電所・変電所などの間で、電力系統を安全に運用するために使う通信設備。電技第27条第3項で、誘導作用により人体に危害を及ぼさないよう施設することが求められる
通常の使用状態で電気が通る道(経路)全般。異常時の経路は含まない
金属部分どうしを電気的に接続し、電位差をなくして感電や機器故障を防ぐ工法
一般用電気工作物と自家用電気工作物の両方の工事を行える電気工事業者。有効期限5年で更新が必要
ネオン工事と非常用予備発電装置工事のこと。第一種電気工事士の資格だけでは従事できず、特種電気工事資格者の認定証が別途必要になる
自家用電気工作物のうちネオン工事と非常用予備発電装置工事を行うための資格。この2種類は第1種電気工事士でも従事できない専用枠
工場構内など特定の地点の需要に応じて電気を供給する限定的な事業。届出で足りる
構造や使用状況から特に危険・障害の発生するおそれが多い電気用品。届出に加えて適合性検査が必要
7,000Vを超える電圧区分。発電所・変電所・送電線のレベル
7000Vを超える電圧で、電柱や鉄塔を使って空中に張られた電線路。電圧が高いぶん、周囲への誘導作用が問題になる
モーターの起動時などに一時的に流れる大きな電流。配線用遮断器が1.25倍まで耐える理由
電気設備を取り扱う職務・資格を持たない一般の人のこと。立入防止の規定は、この人たちが充電部に接近して感電することを防ぐのが目的
ディーゼルエンジンなどの内燃機関で発電機を回す設備。燃料を扱うため、小規模発電設備としての出力制限は10kW未満と最も厳しい
接地線などに使われる、やわらかく加工しやすい銅線。接地工事では種類ごとに直径の下限が定められている
水素と酸素の化学反応で発電する設備。家庭用のものは約0.7kW程度で、小規模発電設備としての出力制限は10kW未満
通称ブレーカー。機械的にトリップして回路を切る。レバーを戻せば再投入できる
自分の設備で起きた事故が電力会社側の系統にまで及び、周辺一帯を停電させてしまう事故。供給支障を発生させた事故の代表例
絶縁被覆を持たない電線。原則使用不可だが、B種接地の中性線・接地側電線として使う場合と、人が容易に立ち入るおそれがない場所の高圧架空電線の2つだけ例外的に認められる
火災による焼損の程度を表す区分のひとつ。電気火災事故の報告対象は「半焼以上」であり、全焼まで至らなくても報告義務が生じる
電気用品安全法の基準に適合したことを示す表示。届出を済ませた後に表示できる
ヒューズワイヤが露出した構造のヒューズ。高圧では定格電流の1.25倍に耐え、2倍で2分以内に溶断
供給する電気の基準となる周波数。日本では東日本50Hz・西日本60Hzが用いられる
維持すべき値 = 標準周波数に等しい値
需要家に供給する電気の呼び値としての電圧。100V・200Vなどがこれにあたり、維持すべき値の基準(101V・202V)とは区別する
雷サージなどの異常高電圧から機器を守る保護装置。内部の酸化亜鉛素子が低抵抗化してエネルギーを大地に逃がす瞬間、アークに近い放電が起きる
高電圧により空気の絶縁が破れ、直接触れていなくても放電が起こる現象
小麦粉や金属粉などの微細な粒子が空気中に大量に浮遊した状態で、火花などにより一気に燃焼・爆発する現象。工場の粉砕設備周辺などが該当する
本来は自社で電気主任技術者を選任すべきところ、一定規模以下の小規模・低電圧設備に限り、保安協会などの外部へ点検・保守を委託できる特例
電気工作物の工事・維持・運用に関する保安を確保するために定める規程。小規模発電設備では簡略化が可能とされる
外装管・消弧剤の中にヒューズエレメントを収めた構造のヒューズ。高圧では定格電流の1.3倍に耐え、2倍で120分以内に溶断
火花や熱が外部へ漏れないよう特別に設計された電気設備・配線工法。粉塵爆発やガス爆発のおそれがある場所では、通常の配線工事に代えてこの構造が求められる
憲法 → 法律 → 政令 → 省令 → 解釈 の階層。下にいくほど具体的。
浴室・水回り・医療室など局所で、人が触れる金属製設備を個別に接続する対策
PCB。かつて絶縁油に使われた有害物質。電技第19条第14項により、PCBを含有する絶縁油を使用する電気機械器具・電線の施設は禁止されている
法律の第1条に置かれる、その法律が何をどう実現するかを宣言した条文。手段と目的がセットで書かれる
ヒューズ内部の金属が過電流の熱で溶けて回路が切れること。復旧には交換が必要
発電して使いきれなかった電気を電力会社が買い取る制度。太陽光の10kW未満という区分はこの制度の話であり、電気事業法の小規模発電設備とは別物
機器と可燃物との間に確保しなければならない距離。動作時にアークを生ずる機器では、高圧で1m以上、特別高圧で2m以上と定められている
1軒目の建物から隣の建物へ渡していく引込線。特別高圧では施設できない
絶縁物を通って本来の回路以外に漏れ出る電流。電技第22条により、低圧電線路では最大供給電流の2000分の1以下に抑えることが義務づけられている
I_g \leqq \dfrac{I_{max}}{2000} 地絡(漏電)電流を検出して回路を遮断する装置。過電流遮断器とは役割が別
漏電による異常電流を検知して電路を遮断する装置。通称ELCB。0.5秒以内動作のものはD種接地工事の省略条件になる
接点が離れる瞬間、電流が空気の絶縁を破って飛び越えることで生じる高温の放電。数千度に達する
がいし連の両端に付け、放電をホーン間に誘導してがいし本体の破損を防ぐ角状の金具
守る対象:がいし本体
アーチ形状の作用で水圧を両岸の岩盤へ分散させるダム。コンクリート量を節約できるが両岸に非常に強固な岩盤が必要
電線の支持点付近に巻きつけ、振動やアークによる電線そのものの断線を防ぐ補強材
守る対象:電線本体
水の圧力pを高さ[m]に換算したもの。管を細くして押す力が強まると大きくなる
p/(ρg) [m]
水路内が水で満たされ、常に圧力がかかっている水路。流速は圧力差で作る。断面は円形が多い
ストリングを並列にまとめたシステム全体。メガソーラーで見る広大な集合体
ウラン鉱石を精製してできる黄色い粉状の中間産物。燃料そのものではなく、核燃料サイクルの一番最初の姿
U₃O₈
燃料中の硫黄分Sが燃焼時に酸化して生じる二酸化硫黄SO₂などの総称。酸性雨の原因物質
S + O₂ → SO₂
基準面からの高さhそのもの。水が高い位置にあることで持つ位置エネルギーを高さ[m]で表したもの
h [m]
容量の異なる変圧器を同じ回路に並べて同時運転すること。位相差ゼロの結線同士でなければ循環電流が流れる
遮断器が入の間は断路器を動かせないよう物理的にロックし、誤操作による事故を防ぐ安全装置
直流を交流に変換する装置。パワコンの心臓部にあたる機能ブロック
核分裂しやすいウランの同位体。天然ウラン中に約0.7%含まれ、発電用には約2〜4%に濃縮して使う
核分裂しやすいU-235の割合を高める工程。遠心分離機を多数並べて行い、青森県六ヶ所村で実施
U-235:0.7% → 3〜5%
六フッ化硫黄。優れた絶縁性と高い消弧能力を持つ不燃性・不活性のガス。ただしGWPが極めて高い
静止型無効電力補償装置。コンデンサとリアクトルにサイリスタを組み合わせ、遅れから進みまで瞬時・連続的に制御する
最大電力点追従制御。日射や温度の変動に追従して常に最大の発電量を引き出す制御方式
液化天然ガス。硫黄分と灰分を含まず燃焼温度も比較的低いため、SOx・NOx・ばいじんのすべてに有利なクリーン燃料
硫黄分ゼロ+灰分ゼロ+低燃焼温度
物質が持つ熱エネルギーの総量。内部エネルギーと押し退け仕事の合計
H = U + pV
表面がツルツルの円筒状の回転子。高速回転するタービン発電機に使われる
系の乱雑さ・不可逆性の度合いを表す量。熱の出入りに比例して変化する
Δs = ΔQ / T
高圧配電線に使われる架橋ポリエチレン絶縁電線。耐熱・耐候性が高い
低圧配電線に使われる屋外用ビニル絶縁電線
光ファイバを内蔵した架空地線。避雷と通信回線を兼ね、電磁誘導の影響を受けない
=架空地線+光ファイバ通信
PWRで一次系の圧力(約15MPa)を維持し、炉内の水を沸騰させないための設備
燃焼で出るCO2が、植物が成長時に吸収したCO2と釣り合い、大気中のCO2を実質的に増やさない性質
吸収量 = 排出量(差し引きゼロ)
勾配で流速を作り、上部が開いていて水面が空気に触れている水路。身近な例は側溝や用水路
鉄塔と電線を絶縁する部品。電線を支えながら、電気が鉄塔側へ流れないよう隔てる
鉄塔と電線を絶縁する
鉄塔に送電線を張り、発電所から変電所へ、変電所から変電所へと大電力を送る設備
鉄塔+電線+がいし+架空地線
送電線より上に張られた雷よけの線。雷を先に受け止めて大地へ逃がし、送電線を守る
送電線の上に張る雷よけ
ウランを採掘してから燃料に加工し、原子炉で使い、使用済燃料を再処理して再び燃料として使うまでの一連の流れ
掘る→作る→使う→再処理→もう一度使う
原子炉容器の全体を密閉する最終バリア。万一のときに放射能の拡散を防ぐ役割を持つ
原子炉容器+格納容器の二重構造
ウラン235に中性子がぶつかって原子核が分裂し、大量の熱と2〜3個の中性子を放出する反応
バンキング方式で、1台の変圧器の故障が保護動作より先に隣へ波及し、次々に故障が連鎖する現象
遮断器・断路器・母線などを接地された金属容器に収め、SF6ガスを封入した開閉装置。略称GIS
強風時に危険を避けるため発電を停止する風速。この上では出力はゼロになる
—
風車が発電を開始する最低の風速。これより弱い風では回っても発電しない
—
ドラムから来た飽和蒸気をさらに加熱して過熱蒸気にする装置。タービン内の湿りを減らし熱効率を高める
スーパーヒータ(superheater)
飽和温度を超えて加熱され、水滴を含まなくなった蒸気。タービンの羽根を傷めにくく熱効率も高い
飽和蒸気 + 加熱 → 過熱蒸気
ガバナが系統の周波数変化に応じて自動的・自律的に出力(流量)を調整する運転方式
風が電線のような円柱状の物体に当たったとき、その背後に交互にできる渦。これが電線を上下に揺らして微風振動を起こす
弱い風 → 電線背後に渦 → 上下振動
発電に使い終わった熱水を地下の貯留層へ戻すための井戸。地盤沈下の防止と地熱資源の維持のために設ける
使用済み熱水 → 還元井 → 地熱貯留層
燃料中の炭素・水素が酸素と過不足なく反応し、CO₂とH₂Oまで燃え切る状態。理論空気量はこの状態を前提に計算する
C + O₂ → CO₂ / 2H₂ + O₂ → 2H₂O
1本の長い管の中で予熱・蒸発・過熱まで連続して行うボイラ。水と蒸気を分ける必要がないためドラムを持たない
ドラムなし
増速機を使わず多極発電機で直接発電する方式。可動部が少なく故障しにくい
—
フラッシュ方式で、生産井から出た気液混じりの熱水を減圧し、蒸気と熱水に分ける装置
気液混合 → 蒸気(タービンへ)+ 熱水(還元井へ)
空気そのものを絶縁体として使う従来型の変電所方式。絶縁のため機器同士を大きく離す必要がある
鉄塔や架空地線への直撃雷で鉄塔の電位が跳ね上がり、鉄塔→がいし→送電線の向きに起こる放電
向き:鉄塔 → がいし → 送電線
直列ギャップを持たない避雷器。ZnOの非直線抵抗特性により、素材だけで通常時の絶縁と過電圧時の導通を実現する
ZnO単体=ギャップ不要
水の流れの中で局部的に圧力が下がり気泡が発生・消滅する現象。比速度が過大な水車で起こりやすい
電線への着雪・着氷で断面がいびつになり、そこへ風が当たることで電線が上下に大きく激しく暴れる振動。多導体で発生しやすい
条件:着雪・着氷+風
電圧と電流からインピーダンスを求め、事故点までの距離を判定する継電器
Z = V / I
近くにある他の電線の磁界の影響で、電流の分布がかたよる現象。表皮効果と同じく交流の実効抵抗を大きくする方向に働く
交流の実効抵抗を増加させる
燃焼前の空気を高圧に圧縮する機器。ガスタービンの消費動力の大部分をここで使う
排ガスの余熱で燃焼用空気を加熱してから炉へ送る装置。燃焼を安定させボイラ効率を底上げする
エアヒータ(air heater)
電線を機械的に握って鉄塔側へ固定する金具。電線の重さと張力を受け持つ
役割:機械的な固定
高電圧を低電圧(通常110V)に変換する計器用変成器。高インピーダンスで使い、二次側短絡厳禁
普通の水(軽水)を減速材・冷却材に使う原子炉。世界で最も多く採用されている方式
電力系統で事故が起きたときに発電設備を安全に切り離し、波及事故を防ぐ装置。系統連系3点セットの2番目
低圧引込線を保護するヒューズ。過電流でジュール熱により溶断する
1molあたりの質量を表す数値[g/mol]。燃焼計算では炭素C=12、水素分子H₂=2(分子量)を使う
C = 12 [g/mol]、H₂ = 2 [g/mol]
皿状のがいしを必要な枚数だけ連ねて使う代表的ながいし。表面のひだで雨洗効果と沿面距離を稼ぐ
連結枚数 ∝ 送電電圧
中性子のスピードを落として核分裂を起こしやすくし、連鎖反応を安定させる材料。軽水炉では水が担う
高圧配電線と変圧器の間に置く、ヒューズと開閉器を組み合わせた保護装置
中心の鋼線をアルミ線で覆った電線。安く軽く強く、外径が大きいためコロナ放電に強い現在の主流
中心=鋼/外側=アルミ
インバータが作った交流波形に混じる高調波(ひずみ)を取り除き、電気の品質を整える装置。系統連系3点セットの3番目
銅の素線をより合わせた電線。導電率は高いが、高価で重く、外径が小さいためコロナ放電が起きやすい
導電率=高い/重さ=重い
発電と同時に発生する排熱も利用して、電気と熱の両方を使う仕組み。熱電併給ともいう
総合効率 = 発電効率 + 熱利用効率
PEFC。電解質に固体高分子膜(イオン交換膜)を使い、常温〜約90℃で動く最も低温型。燃料はH₂のみ
動作温度 常温〜90℃/効率 約30〜40%
SOFC。電解質に安定化ジルコニアを使い、約1000℃で動く最も高温型。効率は最大65%と4種類で最高
動作温度 約1000℃/効率 最大65%
コロナ放電によって電線に付いた水滴が弾き飛ばされ、その反動で電線が振動する現象
原因:コロナ放電+水滴
コロナ放電によって失われる電力。あわせて無線受信障害や騒音の原因にもなる
コロナ放電に伴う電力損失
電線表面の電界が強くなりすぎ、周囲の空気が絶縁を保てなくなって放電する現象。電線が細いほど起こりやすい
外径が小さい → 起こりやすい
ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせ、排熱を再利用して高効率を得る発電方式
η = ηg + ηs(1 - ηg)
調圧水槽ともいう。圧力水路に設けられ、水撃作用の圧力を逃がし、負荷変動による流量変化を緩和・調整する
雷や遮断器の開閉操作によって発生する異常過電圧。送配電線を伝わって変電所の機器に侵入する
雷サージ/開閉サージ
使用済燃料からウランとプルトニウムを取り分けて回収する工程。青森県六ヶ所村の再処理工場で行う
使用済燃料 → U + Pu
高圧タービンで仕事を終えた蒸気を再加熱し、低圧タービンへ送る装置。再熱サイクルの中心となる設備
リヒータ(reheater)
多導体でスペーサとスペーサの間(サブスパン)の電線が、風の影響で振動する現象
多導体特有のデメリット
三相送電線の1線あたりに換算したインダクタンス。電線間距離Dと電線半径rの比D/rが大きいほど大きくなる
D/r が大きい → L 大
対地静電容量と線間静電容量を合わせて1線あたりに換算した静電容量。D/rが大きいほど小さくなる
D/r が大きい → C 小
ZnO。極めて優れた非直線抵抗特性を持つ避雷器素子の材料。現在の発変電所用避雷器の主流
ZnO
濃縮後のUF₆を戻した固体で、焼き固めてペレットにする燃料の実体
UO₂
3本の電線で3つの交流を送る方式。工場・事務所の動力用に使われ、損失は基準比50
I = P/(√3 V)
三相交流を変圧する変圧器。単線図では重なった丸2つとΔ・Yの文字だけで、結線状態まで含めて表現できる
単線図表記:丸2つ + Δ・Yの文字
三相3線に中性線を1本加え、動力と電灯を1つの設備でまかなう方式。損失17・電線重量33.3で最優秀
Vℓ = √3 Vp
地球温暖化係数。CO2を1としたときの温室効果の強さ。SF6は約23,900
鉄心が磁束でいっぱいになり、それ以上磁束が増えなくなる状態。CT二次側開放時の高電圧発生の原因
水車への流量を自動で増減させ、発電機の回転速度を一定に保つ装置。ガバナともいう
ロックフィルダムの中心部に設ける粘土などの層。堤体内部への水の浸透を防ぐ役割を持つ
炉心の外側を取り囲み、放射線(中性子・γ線)を外部に漏らさない厚い構造物
コンクリート・鉛・鉄
ランナに水が斜めに流入する反動水車。可動羽根を持ち、落差変化の大きい場所に強い。別名デリア水車
耐張鉄塔などで途切れた電線どうしを電気的につなぐ短い渡り線。機械的な張力は負担しない
役割:電気的な接続
送電線と大地の間の静電容量を通じて流れる電流。交流では無負荷でも流れ続けるが、負荷電流に比べれば非常に小さい
Ic = ωC·E(C:対地静電容量、E:対地電圧)
ダム自身の重さで水圧を支える、断面が三角形のコンクリートダム。構造が単純で採用数が最も多い
変電所から木の枝のように電線を張り出す配電方式。日本で最も多く、負荷密度の低い地域で使われる
BWRでタービンへ向かう放射性の蒸気を遮断するための弁。MSIVとも呼ばれる
理論出力のうち実際に取り出せる割合を表す係数。パワー係数ともいい、上限はベッツ限界
P = 1/2・ρAv³・Cp
風車の羽根が回転して描く円の面積。羽根の長さ(回転半径)の2乗に比例して大きくなる
A = πr² = πD²/4 [m²]
PWRで一次系の熱だけを二次系の水に伝え、放射性の一次系と非放射性の二次系を分離する設備
小さな発電設備を燃料の産地の近くに数多く置く形態。燃料の収集・輸送コストが効くバイオマス発電の一般的な姿
燃料収集コスト大 → 設備は小さく各地に
遮断器の接点間に発生するアーク(火花)を消して、電流を確実に切ること
原子炉で使い終えた燃料。まず冷却プールで数年間水中冷却し、その後 乾式キャスクで長期貯蔵する
プール貯蔵(水冷)→乾式貯蔵(空冷)
水の運動エネルギー(勢い)だけを使って回す水車。ランナの周囲は空気で満たされている
弁を急に閉じたときに水圧管内の水が急停止し、圧力が異常上昇する現象
水の力で回転して発電機を駆動する機械。フランシス水車・ペルトン水車などがある。
水の落差で回す低速・大トルクの同期発電機。鉄機械とも呼ばれ、突極形・空気冷却が基本
反動水車のランナ出口から放水面までをつなぐ管。放出水のエネルギーを回収し効率を高める
河川から取り入れた水を発電所(水車)まで導き、再び河川へ戻すための設備の総称
緊急時に制御棒を一気に挿入し、核分裂の連鎖反応を短時間で停止させる操作
制御棒を全挿入
モジュールを直列接続したまとまり。接続箱に集められる単位
多導体で束ねた電線同士の間隔を保つ部品。電線が接触して損傷するのを防ぐ
電線間隔を一定に保持
大都市の大口需要家・重要部に、複数回線とネットワークプロテクタで給電する高信頼度の方式
電線に付着していた雪や氷が落下した反動で、電線が大きく跳ね上がる現象。上の電線と接触して短絡する危険がある
原因:着雪の落下の反動
中性子を吸収して核分裂を抑制・調整する棒。挿入で出力が下がり、引き抜きで出力が上がる
ホウ素・カドミウム・ハフニウム
避雷器が放電している間、その両端に発生する電圧。この値が低いほど機器を低い電圧に抑えて守れる
放電中の避雷器両端の電圧
地下の地熱貯留層まで掘り、熱水や蒸気を地上へ取り出すための井戸
地熱貯留層 → 生産井 → 地上設備
コンデンサと分路リアクトルをサイリスタで切り替え、進み・遅れを無段階・高速に制御する静止形の調相設備
保護継電器が動作するかどうかを決める基準値。感度と確実性のバランスで決める
電力会社と需要家の責任が切り替わる点。引込線の取付点と決められている
煙道の排ガスの余熱でボイラ給水を予熱する装置。飽和温度より低い温度までの加熱にとどめ、蒸発はドラム側に任せる
エコノマイザ(economizer)
定格出力で連続運転した場合に対して、実際にどれだけ発電できたかの割合。風力は風任せのため低くなりやすい
実際の発電電力量 ÷(定格出力 × 時間)
太陽電池の最小単位。pn接合の半導体で光起電力効果により発電する
電線どうしの間にできる静電容量。3本の電線が互いに向かい合ってコンデンサのようにはたらく分
電線 - 電線 の間の C
位置水頭・圧力水頭・速度水頭を足し合わせた合計の高さ。損失がなければ流れのどこでも一定
H = h + p/(ρg) + v²/(2g)
送電線の電気的なふるまいを決める4つの値。抵抗・作用インダクタンス・作用静電容量・漏れコンダクタンスを指し、電線の種類や配置で決まる
R, L, C, g の4つ
需要家には直接届かない線路。発電所〜変電所、変電所〜変電所を結ぶ区間が該当する
需要家に届かない=送電
発電端熱効率から送電損失分を差し引いた、実際に送り出せるエネルギーの割合
ηS = ηP(1−L)
水の運動エネルギーを高さ[m]に換算したもの。流速vの2乗に比例して大きくなる
v²/(2g) [m]
出力が変化したときに回転速度(周波数)がどれだけ変わるかを表す割合。ガバナの効き具合を示す
避雷器が放電を終えた後も、交流電源から引き続き大地へ流れ続けようとする電流。素早く遮断する必要がある
放電後に残る商用周波の電流
タービンに入った蒸気の熱のうち、機械的出力(回転)に変えられた割合
ηt = 3600Pt/{Z(hs−ht)} 復水器まで含めたタービン室全体の効率。分母の消費熱量が給水エンタルピーhwまで下がる
ηT = 3600Pt/{Z(hs−hw)} 蒸気やガスで回す高速・高出力の同期発電機。銅機械とも呼ばれ、円筒形・水素冷却が基本
変圧器鉄心の磁気飽和で生じる基本波の3倍の周波数成分。3相とも同位相で、外部に漏れると通信線に誘導障害を起こす
送電線(導体)と大地が向かい合うことでできる静電容量。送電線と大地を2枚の極板とする巨大なコンデンサと考えるとよい
C [F](線路が長いほど大きい)
太陽電池で光エネルギーを直流電力に変換し、パワコンで交流に整えて系統に送る発電方式
全体効率 ≒ セル効率 × モジュール効率 × システム効率
光が当たると直流の電気を生み出す半導体素子。単結晶・多結晶・薄膜・化合物の4種類に分けられる
1相あたりの電線を2本以上束ねて送る方式。細い電線を複数本使って太い1本相当の効果を得る
1相 = 2本以上(2導体・4導体・6導体など)
故障点に近い継電器ほど早く動作するよう動作時間を段階的にずらし、停電範囲を最小にする仕組み
SiC。旧型避雷器の素子材料。通常電圧でも電流が漏れるため直列ギャップが必要だった
SiC
電源・変圧器・負荷をつなぐ複数の電線を、代表して1本の実線で表した図。電線が1本という意味ではなく、まとめて描く約束事
複数の電線 → 代表して実線1本
中性線を含む3本で100Vと200Vを同時に供給する方式。一般家庭の主役で、損失は基準比25
電線2本で単相電力を送る最も基本的な方式。送電電力・損失・電線重量すべての比較基準100となる
P = I² R
一次巻線と二次巻線の2つの巻線を持つ変圧器。複線図では巻線をそのまま、単線図では重なった丸2つで表す
複線図=巻線の形/単線図=丸2つ
1相を1本の電線だけで送る方式。多導体方式と対になる基本形で、比較的低い電圧の線路で使われる
1相 = 1本
外部と熱をやり取りせずに圧力を高める変化。ランキンサイクルではポンプが担当する
外部と熱をやり取りせずに膨らみながら仕事をする変化。ランキンサイクルではタービンが担当する
電線に取り付けて振動エネルギーを吸収し、微風振動などによる断線を防ぐ重り状の部品
目的:振動エネルギーの吸収
同期発電機の性能を表す指標。大きいほど同期インピーダンスが小さく、安定度が高い
Ks ≒ 1 / Zs(単位法)
電流が流れていない無負荷状態のときだけ開閉できる、回路の切り離し用スイッチ。消弧能力を持たない
高温燃焼により空気中の窒素と酸素が反応して生じるサーマルNOxなどの総称。光化学スモッグの原因物質
N₂ + O₂ → NOx(高温時)
地下のマグマ溜まりの熱で作られた熱水・蒸気を取り出し、その蒸気でタービンを回して発電する再生可能エネルギー
マグマの熱 → 熱水・蒸気 → タービン → 発電機
電柱上に設置される区分開閉器。事故時に負荷電流・短絡電流を遮断する
単相3線式や三相4線式で電圧の基準となる接地された線。ここを挟むことで低い電圧を取り出せる
電圧と電流の位相のズレ(無効電力)を調整し、力率改善や電圧維持を行う設備の総称
タービンを回さず、光や化学反応から直接電気を作るため出力が直流になる発電。太陽光発電と燃料電池の2つだけが該当する
旧型避雷器で素子と直列に設けられた物理的なすきま。通常時の電流を止め、続流の遮断も担っていた
素子と直列の空隙
複数の変圧器の二次側を共通の低圧母線で並列につなぐ方式。電力損失とフリッカが小さい
電柱の低圧配電線から家の引込口までを結ぶ引込用ビニル絶縁電線
風車が定格出力に達する風速。これを超えても出力は定格に保たれるよう制御される
—
炎の温度を下げる構造にすることで、高温によるサーマルNOxの発生そのものを抑える特殊なバーナ
燃焼温度↓ → NOx↓
水より低い温度で沸騰する液体(フロン、ペンタン等)。バイナリー方式で熱水の熱を受け取り、蒸気になってタービンを回す
沸点 < 水の沸点(100℃)
負荷をかけたときに端子電圧がどれだけ変化するかの割合。小さいほど電圧が安定している
コロナ放電でばいじん粒子を負に帯電させ、クーロン力でプラス側の電極に吸着させて捕集する装置
コロナ放電+クーロン力
電力の流れる向きを判別する継電器。ネットワーク方式では逆電力を検知して回線を切り離す
系統に進み無効電力を与えて遅れ力率を補正する調相設備。工場の受電設備にも広く設置される
圧力を一定に保ったまま外部から熱を受け取る変化。ランキンサイクルではボイラが担当する
圧力を一定に保ったまま外部へ熱を捨てる変化。ランキンサイクルでは復水器が担当する
エントロピーが一定のまま進む理想的な変化。タービンの理想膨張の基準
s = 一定
束ねた複数の電線が、まとめて1本の太い電線としてふるまうときの見かけ上の半径
等価半径 > 実際の電線半径
同期発電機の内部インピーダンス。小さいほど短絡電流が大きく、電圧変動が小さい
Ks ≒ 1 / Zs(単位法)
無負荷で運転する同期電動機。界磁電流の調整で進み・遅れの無効電力を供給し、回転慣性による安定化効果も持つ
回転速度と周波数が一定の関係で結ばれた発電機。発電所の主力で、水車発電機とタービン発電機に大別される
磁極が外に飛び出した形の回転子。低速の水車発電機に使われる
ボイラで発生した飽和蒸気と水を分離する容器。蒸気だけを過熱器へ送り、水は加熱部へ戻して循環させる
貫流ボイラには不要
物質そのものが内部に蓄えている熱エネルギー。エンタルピーの土台になる部分
電線に取り付けて雪を滑らせて落とすリング。着雪が原因のギャロッピングとスリートジャンプの両方に効く
役割:着雪の防止
減速材によって速度を落とされた低速の中性子。高速中性子よりウランの核分裂を起こしやすい
高速中性子 → 減速材 → 熱中性子
ネットワーク変圧器の二次側に設ける保護装置。プロテクタヒューズ・プロテクタ遮断器・電力方向継電器の3点で構成される
燃料棒を何本も束ねて原子炉内にセットする、燃料の最大単位
水素と酸素の化学反応(酸化反応)で直流電力を取り出す発電装置。燃料を供給し続ける限り発電を続ける
2H₂ + O₂ → 2H₂O(発熱反応)
ペレットを合金製の管(約20cmの円柱状)に詰めたもの
触媒とアンモニアを用いる選択触媒還元法(SCR)により、NOxを無害な窒素と水に還元する装置
触媒+アンモニア → 還元反応(N₂ + H₂O)
石灰(水酸化カルシウム)と水を混ぜたアルカリ性の吸収液で、酸性ガスであるSO₂を中和反応により吸収・除去する装置
石灰+水 → 中和反応
木くず・エタノール・家畜のし尿由来のメタンガスなど、生き物に由来する有機物を燃料とする発電方式
燃料=有機物、CO2吸収量=排出量
排ガスの一部を燃焼室に戻し、燃焼温度の上昇を抑えてNOxの発生を減らす方法。EGRとも呼ぶ
排ガスの一部を燃焼室へ戻す
ゴミを燃料とする発電方式。水分や材質がそろわず均一に燃えないため、発電効率が低く出力が安定しない
燃料=ゴミ、発電効率が低く出力不安定
火力発電の公害対策の第2の壁。発生してしまった公害物質を、煙突から出す前に排ガス処理装置で捕集・除去する対策
排煙脱硫装置・排煙脱硝装置・電気集塵機
燃料中の灰分や不完全燃焼により生じるススなどの細かい粒子。特に石炭火力で多く発生する
灰分+不完全燃焼
需要家(家庭・工場など)まで電気を届ける線路。送電線路との区別はここで決まる
需要家に届く=配電
熱水の温度が低いときの方式。フロン等の低沸点熱媒体を熱水で沸騰させ、その熱媒体の蒸気でタービンを回す
熱水(熱源)→ 低沸点熱媒体を加熱 → 熱媒体の蒸気 → タービン
ガスタービンの排ガス熱だけで蒸気を作るボイラ。燃料の追加が不要(HRSG)
巨大な布製フィルターに排ガスを通し、ばいじん粒子を物理的に漉し取る装置
布製フィルターによる濾過
火力発電の公害対策の第1の壁。燃料の選択や燃焼方法の工夫により、そもそも公害物質を発生させない対策
燃料の選択+燃焼方法の工夫
タービンの機械的出力を電気エネルギーへ変換できた割合。実機では95〜99%と非常に高い
ηG = PG/Pt
投入したエネルギーのうち、どれだけを電気エネルギーとして取り出せたかを表す割合。熱を経由する方式ほど低くなる
水力80% > コンバインド60% > 燃料電池30〜65% > 火力・風力40% > 原子力・ガスタービン30% > 太陽光・バイオマス20% > 地熱15%
燃料の熱から発電機出口の電力までを通した、発電所内部の総合効率
ηP = 3600PG/(BH) = ηB×ηT×ηG
太陽電池の直流を交流に変換し、MPPT制御や系統連系保護も行う装置。略してパワコン
変換効率 95〜98%
水の圧力エネルギーと速度の両方を使って回す水車。ランナの周囲は水で満たされている
沸騰水型原子炉。炉心の水を直接沸騰させ、その蒸気をそのままタービンへ送る方式
加圧水型原子炉。炉心の水を高圧で沸騰させずに加熱し、蒸気発生器を介して二次系で蒸気を作る方式
原子炉内の水を直接沸騰させ、その蒸気をそのままタービンへ送る軽水炉。Boiling Water Reactorの略
1kg あたりのエンタルピー。蒸気を扱う試験・実務で最もよく使う実用値
h = H / m
実際の水車と相似を保ったまま、落差1m・出力1kWで運転させたと仮定した仮想水車の回転速度
Ns = N√P / H^(5/4)
電圧が低いうちは電流をほとんど流さず、ある電圧を超えると急激に大電流を流す性質。グラフが直角に近いほど優秀
低電圧域=高抵抗/高電圧域=低抵抗
ゆるやかな風で電線の背後にカルマン渦が生じ、電線が上下に揺れ続けて疲労断線を招く現象
原因:カルマン渦 → 共振 → 支持点の疲労断線
石炭を細かく粉砕したもの。表面積が増えて酸素と接触しやすくなり、完全燃焼に近づくためばいじんが減る
粉砕 → 表面積↑ → 完全燃焼
気体1molが22.4Lの体積を占める状態。電験ではm³で答えるため22.4×10⁻³[m³/mol]として使う
1 mol = 22.4 L = 22.4×10⁻³ m³
雷を直接受けて大地へ逃がし、建物を直撃雷から守る設備。電力機器を守る避雷器とは役割が異なる
直撃雷を受け止めて大地へ
流入と流出の差を、電流の比で判定することで誤動作を防いだ差動継電器の改良版
同期機の界磁電流(横軸)と電機子電流(縦軸)の関係を表す曲線。谷底が力率1
風が持つ運動エネルギーから導かれる、風車の理論出力を表す式。空気密度・受風面積・風速の3乗の積で決まる
P = 1/2・ρAv³ [W]
軽負荷時に長距離送電線の静電容量が原因で、受電端電圧が送電端電圧より高くなる現象
軽負荷・無負荷の長距離送電線で、受電端の電圧が送電端より高くなる現象。充電電流が原因のひとつ
実際に電気を使う機器へ流れる電流。充電電流と比べて圧倒的に大きく、送電線の設計はこちらが主役になる
タービンを出た蒸気を冷却水で冷やして水に戻す装置。ランキンサイクルの4→1を担う
回路素子どうしの電気的な接続を、実際の導線に対応する実線でそのまま表した図。導線が3本なら3本描く、ありのままのホンモノ図
実際の導線の本数 = 図面の線の本数
油流の急変や分解ガス量から変圧器内部の重大故障を検知する、電気を見ない継電器
絶縁物の内部やすき間で局部的に起こる小さな放電。GISでは異常の前ぶれとして外部センサで検出する
送電線側の異常電圧により、電線→がいし→鉄塔→大地の向きにがいし表面を飛び越えて起こる放電
向き:電線 → がいし → 鉄塔 → 大地
熱水の温度が高い(熱水比率が高い)ときの方式。熱水を気水分離器で減圧して蒸気を発生させ、その蒸気でタービンを回す
熱水 → 減圧 → 蒸気 + 熱水(分離)
渦巻き状に水を導いてランナを回す反動水車。比速度は中程度で中落差向き
電圧変動によって照明などがちらつく現象。両側給電や母線の並列化で軽減できる
通常の軽水炉でMOX燃料を使って発電すること。プルトニウムを熱中性子炉で利用することからこう呼ぶ
軽水炉 + MOX燃料
ガスタービンの理論サイクル。空気を圧縮し、燃焼させ、膨張させてタービンを回す
船のスクリューのような羽根を持つ反動水車。比速度が大きく低落差・大流量向き
系統に並列接続し、遅れ無効電力を与えて軽負荷時の電圧上昇(フェランチ現象)を抑える調相設備
風車が風から取り出せるエネルギーの理論上の最大割合。風を完全には止められないため100%にはならない
16/27 ≒ 0.593(約59.3%)
上水槽ともいう。無圧水路の終端に設けられ、水圧管路へ水を受け渡す水槽
ノズルから噴き出す水をバケットに当てて回す衝動水車。比速度が小さく高落差向き
位置・圧力・速度のエネルギーの和は流れの中で一定。水版のエネルギー保存則。
h + p/(ρg) + v²/(2g) = 一定
ウランを焼き固めた直径1cm・高さ1cm・約10gの円柱。原子燃料の最小単位
大電流を小電流(通常5A程度)に変換する計器用変成器。低インピーダンスで使い、二次側開放厳禁
CTの一次定格電流と二次定格電流の比。100A/5Aなら20倍の関係になる
変流比 = I₁定格 / I₂定格
炉内で発生する沸騰の泡(ボイド)の量が変わることで反応度が変化する現象。BWRの出力調整に利用される
投入した燃料の熱のうち、ボイラ水が蒸気として吸収できた熱の割合
ηB = Z(hs−hw)/(BH)
T-s線図に描かれる山型の点線。内側が水と蒸気の混ざった湿り蒸気の領域になる
その圧力での沸点(飽和温度)にあり、水滴を含みうる状態の蒸気。ドラムで水と分離される
飽和温度で水と共存
変成器からの信号をもとに事故かどうかを判定し、遮断器に動作指令を出す機器
揚水発電で使われる、発電(水車)と揚水(ポンプ)を1台で兼ねる機器
鉄塔の足元の地中に埋設し、鉄塔の接地抵抗を下げて雷電流を大地へ逃がしやすくするもの
目的:接地抵抗Rを下げる(逆フラッシオーバ防止)
単線図で機器を表す丸い図記号。内部の複雑な構造や結線を代表して簡略表示したもので、変圧器は丸2つで表す
単相変圧器 = 重なった丸2つ(一次側・二次側)
水路内に自由水面があるトンネル。満水にならず、勾配で流速を作る。ヘッドタンクが必要
仕事をしない電力。単位はバール [var]。
Q = VI sinφ
送電線の先で電気を使っていない状態。負荷電流は流れないが、充電電流は流れ続ける
電流が流れていない状態でのみ回路を開閉すること。断路器の最大の特徴
セルを複数枚並べて1枚の板にした製品単位。屋根に乗っている太陽光パネル1枚がこれ
再処理で回収したウランとプルトニウムを混ぜて作る混合酸化物燃料。核燃料サイクルの出口にあたる
U + Pu の混合酸化物
物質の粒の個数を表す単位。質量[g]を原子量・分子量で割って求め、燃焼計算はすべてこの単位に揃えてから行う
n[mol] = 質量[g] ÷ 原子量(分子量)
がいし表面の絶縁低下やコロナ放電による漏れ電流の流れやすさ。値が非常に小さく通常は無視される
g [S](通常は g ≒ 0 として無視)
生き物に由来する物質。バイオマス発電では木材・作物・家畜のし尿などがまとめてこの燃料に含まれる
木くず・エタノール・メタンガス 等
実際に仕事をする電力。単位はワット [W]。
P = VI cosφ
MCFC。電解質に炭酸リチウム等を使い、約650℃で動く高温型。H₂に加えCOも燃料にできる
動作温度 約650℃/効率 40〜60%
汽力発電の基本サイクル。水がポンプ・ボイラ・タービン・復水器を巡り、断熱圧縮→等圧受熱→断熱膨張→等圧放熱を繰り返す
皮相電力に対する有効電力の割合 cosφ。1 に近いほど効率良い。
単位時間あたりに水車へ流れ込む水の量。記号はQで、ガバナが増減させる対象
Q [m³/s]
燃料を完全燃焼させるのに最低限必要な空気の体積。必要な酸素量を求め、空気中の酸素21%から割り戻して算出する
理論空気量[m³] = (100/21) × O₂の体積[m³]
完全燃焼に必要な酸素だけの量。炭素のmolに1、水素のmolに1/2を掛けて足すことで求まる
O₂[mol] = C[mol]×1 + H₂[mol]×(1/2)
PAFC。電解質にリン酸(H₃PO₄)を使い、約200℃で動く。燃料はH₂のみで、1000kWクラスの出力が得られる
動作温度 約200℃/効率 35〜42%
配電線を環状にして両側から給電する方式。故障箇所を切り離して反対側から送電でき、停電区間が狭い
核分裂で発生した熱を取り出して蒸気に変える材料。軽水炉では水が減速材と兼務する
地絡などで三相のバランスが崩れたときに現れる、ベクトル和がゼロにならない分の電流
三相の電線を一括して囲み、地絡時に現れる零相電流を検出する変成器
大都市の低圧需要家全般を対象に、複数回線で低圧幹線ネットワークを構成する最高信頼度の方式
核分裂で飛び出した中性子が次のウラン235を分裂させ、反応が次々に続いていく現象
流量が一定なら断面積Aと流速vの積が一定になるという関係。管が細くなると流速が速くなる理由
Q = A·v = 一定
イエローケーキを濃縮しやすいガス状に転換したもの。日本に転換施設はなく海外で製造される
UF₆
現場付近の岩石を積み上げて造るダム。中心部に遮水壁(コア)を持ち、多少弱い地盤でも建設できる
磁石を近づけて回すと金属円板が追いかけて回る実験。誘導電動機の原理そのもの
最大トルクより低すべり側の領域。T∝s が成り立ち、負荷変動に対して自動的に釣り合う
T ∝ s
コイルに電流を流すと磁束が発生するという関係。変圧器では1次側で磁束をつくる段階を説明する
一次側と二次側の電圧の時間的なズレ。Y-Δでは π/6(30度)生じる
π/6 = 30°
二次側の電圧・電流・インピーダンスを、一次側から見た値に置き換えること
E2' = αE2, I2' = I2 / α, r2' = α²r2
一次側の周波数fを変えて速度を連続的に変える方式。VVVF制御
N = (120f/p)(1−s)
一次側コイルが持つ抵抗 r₁。ここでの損失が一次銅損になる
一次コイルから漏れる磁束によって生じるリアクタンス x₁
導体中の磁束変化によって渦状に流れる誘導電流。電動機では回転力、変圧器では損失になる
鉄心の中に渦を巻くように流れる電流によって生じる損失。鉄損の一部
固定子と回転子のすき間。ここを越えて電力が伝わるためP2はエアギャップ電力とも呼ばれる
二次側の要素を一次側へ換算し、1つの回路にまとめた変圧器のモデル。形がLの字に見えることが名前の由来
設備の一部が故障しても、能力を落として運転を継続させる暫定的な運用
磁束をつくる側の巻線。直流機では静止している側
界磁電流を変えて磁束Φを増減させる方式。磁束を弱めると速度は上がる
磁束をつくる界磁巻線に流れる電流。分巻では端子電圧を界磁抵抗で割って求める
If = V / Rf
電動機を発電機として運転し、発生した電力を電源へ戻して再利用する最も効率の良い制動法
鉄心がコイルの外側にあり、コイルを抱え込む構造の変圧器
誘導機で実際に回る部分。ロータともいう。巻線が一緒に回転する
固定側の巻線がつくる、回転する磁界。回転子に誘導電流を流してトルクを生む
実際に負荷を背負って回る軸の速度。必ず同期速度より遅い
N = Ns(1 - s)
巻線型で二次側に外部抵抗を接続する始動法。始動電流を下げつつ始動トルクを上げられる
力率一定のまま負荷電流を変えたときの、端子電圧の変化を表す曲線
横軸 I / 縦軸 V(力率一定)
1秒間に何ラジアン回るかを表す回転の速さ。単位はrad/s
ω = 2πN/60
三相変圧器の一次と二次で生じる電圧の位相差。結線の組み合わせで決まる
アルミや銅の棒を端絡環で短絡した回転子。構造が簡単で頑丈
回転子が密閉されたかご構造の誘導電動機。構造が単純で安価、始動法は一次側の4方式
直流機の巻線方式の一つ。並列回路数 a = p(極数と同じ)。
界磁を弱めすぎたときに回転速度が危険なほど上昇する状態(オーバースピード)
負荷の大きさによって変化する損失。直流機では銅損がこれにあたる
巻線を樹脂で固め、空気やガスで冷却する方式。モールド変圧器とも呼ぶ
実際にモータを回す動力。等価回路では a²r₂(1−s)/s で消費される電力
a²r₂ (1−s)/s
軸受の摩擦や風損など、機械的な動きにともなう損失。固定損に含まれる
軸から動力として取り出せる電力。記号Pm。二次入力の(1−s)倍
Pm = (1 - s) P2
磁極と磁極のちょうど中間にある、構造上決まった位置。補極を置く場所
%インピーダンスを比較するために全機で共通にそろえる容量の基準
%Z' = %Z ×(基準容量 ÷ 自己容量)
電動機の回転によって生じ、電源電圧に逆らう向きに発生する起電力
E = V - Ia・Ra
3端子のうち2端子を入れ替え、逆トルクを発生させて急停止させる制動法
回転方向と反対向きに働く回転力。これがブレーキとして作用する
T = K φ Ia
電動機の磁極の数 p。増えるほど同期速度は遅くなる
Ns = 120f / p
固定子巻線の接続を変えて極数pを切り換える方式。段階的制御のみ
Ns = 120f/p
変圧器の端子に現れる電圧の向き。並列運転では対角線上で一致を確認する
N極の中心からS極の中心までの距離。2τの移動で1サイクル
磁極の一部を短絡銅コイルで囲み、磁束の遅れで位相差を作る最も簡素な方式
二次電力を整流し、直流電動機を回して動力として回収する二次励磁制御
三相のうち1相が断線した状態。回転磁界が崩れ、振動・過熱・巻線焼損の原因になる
電機子反作用によって全体の磁束が減り、誘導起電力が下がる働き
Ea = KφN
力率1(抵抗負荷)のときに起き、主磁束をナナメに歪ませる作用。横軸反作用ともいう
一次巻線抵抗と、一次換算した二次巻線抵抗を足し合わせた抵抗。銅損や電圧降下の計算に使う
r = r1 + α²r2
一次と二次の漏れリアクタンスを一次側でまとめたもの。電圧変動率や短絡試験の計算に必須
x = x1 + α²x2
向きが上下に入れ替わるだけで回転しない磁界。単相巻線が作る磁界
入力のうち有効な出力として取り出せた割合。百分率[%]で表す
η = 出力 / (出力 + 損失)
誘導機で回らない側。ここの巻線が回転磁界をつくる
負荷の大小に関係なく一定の損失。鉄損と機械損の合計。無負荷損ともいう
補助巻線に直列コンデンサを入れ、約90度の位相差で始動トルクを最大にする方式
効率が最も高くなる運転点の条件。鉄損と銅損が等しくなるとき
Pi = Pc
すべり-トルク曲線の山の頂点で発生するトルク。停動トルクとも呼ぶ
磁束がコイルと交わること。鎖交する磁束が変化すると起電力が生まれる
一次・二次に加えて設ける第3の巻線。Δに接続して第3調波を吸収させる
三相変圧器の巻線のつなぎ方。Y-Δ・Δ-Y・Δ-Δ・Y-Y・Y-Y-Δの5種が試験の中心
三相同期電動機の出力 P3。電機子抵抗を無視すれば負荷角 δ の正弦に比例する
P3 ≒ 3VE/xs × sinδ
端子を三相短絡した状態での界磁電流と短絡電流の関係を表す、ほぼ直線のグラフ
回転子(磁極)を回して固定子巻線に三相交流を発生させる発電機
E = 4.44 f N Φ kw
界磁電流がゼロでも鉄心にわずかに残っている磁気。発電の口火になる
制動巻線をかご形回転子として使い、自力で同期速度近くまで加速する始動法
変圧器自身が実際に担当する電力。単巻変圧器では昇降圧の差分だけでよい
Ps = (V2 − V1) × I2
無負荷の長距離送電線などの容量負荷で、端子電圧が際限なく上昇する現象
交流が実際にする仕事量を、同じ働きをする直流に置き換えた値
実効値 = 最大値 / √2
外部の電動機で軸を回して加速してから電源に接続する始動法
電動機の始動時に流れる電流。じか入れでは定格の5〜8倍にもなり、電圧降下の原因になる
静止状態から回り始めるときのトルク。二次抵抗が大きいほど大きくなる
三相単巻変圧器で始動電圧を下げる方法。コンドルファ法ともいう。任意の倍率を選べる
一次側にリアクトルを直列接続し、電圧降下で始動電圧を下げる方法。ショックは小さいがトルク低下が大きい
重い負荷を掛けたまま始動すること。クレーンや大型圧縮機が代表例で、二重かご形が向く
2つの巻線を両方とも貫く磁束。エネルギー伝達のメインを担う
電動機が単位時間あたりにする仕事。力×スピードで決まる
Po = ωT = Ea Ia
故障前のΔ-Δ結線の出力に対する、V-V結線の出力の割合
出力比 = √3P / 3P = 0.577
並列運転している変圧器の間をぐるぐる流れる無駄な電流。二次電圧の差が原因で生じる
あえて進み力率で運転し、増磁作用で電圧を引き上げる運用
回転子の溝を軸方向に対し斜めにする構造。トルク脈動を抑える
始動時はY結線、加速後にΔ結線へ切り替える始動法。電流・トルクとも全電圧始動の1/3
始動電流 = 1/3 / 始動トルク = (1/√3)² = 1/3
同期速度に対する回転の遅れの割合 s。始動時は s=1、無負荷に近づくほど0に近い
同期速度に対して回転子がどれだけ遅れているかの割合。始動時は s=1
s = (Ns − N) / Ns
横軸にすべり、縦軸にトルクをとった曲線。山型で、山の右側が安定域
回転する回転子と外部の固定回路を電気的につなぐ部品。巻線型誘導電動機だけが持つ
回転している電動機にブレーキをかけて減速・停止させること
回転子の磁極面に設ける巻線。乱調のときに流れる電流で揺れにブレーキをかける
乱調防止
薄い電磁鋼板を重ねた鉄心。渦電流損の低減が目的
二次電力を整流後に交流へ戻し、電源へ返送(回生)する二次励磁制御
1日24時間を通した効率。配電用変圧器の評価に使う
ηd = PT / (PT + 24Pi + PcT) × 100
電源電圧をそのまま印加する始動法。じか入れ法ともいう。始動電流は定格の5〜8倍
進み力率(コンデンサ負荷)のときに起き、主磁束を強める作用
三相電圧の相の並ぶ順序。並行運転では両機で一致していなければならない
送電線の抵抗によって熱として失われる電力。電流の2乗に比例する
P = I^2 R
電動機の回転速度を目的に合わせて変える操作。直流機では抵抗・界磁・電圧の3方式
N =(V - ra・Ia)/(K1・Φ)
入力のうち出力にならず熱などで逃げてしまう分。銅損・鉄損・機械損など
入力 = 出力 + 損失
基本波の3倍の周波数をもつ高調波。変圧器では励磁電流のひずみ成分として現れる
負荷角δが限界(90°)を超えて、回転子が同期速度を保てなくなる現象
δ > 90° で発生
界磁巻線を電機子とは別の電源で励磁する直流機の方式
機器の外部端子に現れる電圧。発電機では出力電圧、電動機では電源電圧にあたる
一次と二次が同じまき線の一部を共有する変圧器。電圧調整や昇降圧の微調整に使われる
Ps = (V2 − V1) × I2
電源の両端がほぼ抵抗なしでつながる状態。極性を間違えた並列運転で起きる
かご形回転子の導体棒の両端を短絡する輪状の金属部分
かご形回転子で導体棒の両端をつなぐ輪。端絡環ともいう
Y結線の中性点を大地につなぐこと。地絡保護や電位上昇の抑制に使う
電機子巻線と界磁巻線を直列に接続した方式。電流が1本道になる
Ia = If = IL
外部の電源から電気エネルギーを受け取り、動力に変換する直流機
機械的回転を直流の電気エネルギーに変換する機械。
Ea = K × φ × N
単巻変圧器で電圧を上乗せ・引き下げするための専用部分のコイル
誘導機を一次・励磁・二次の3ブロックで表した等価回路。形がT字に見えることから
定格負荷をかけたときに出てほしい二次電圧 V2n。電圧変動率の分母になる基準値
電機子回路に直列抵抗を挿入し、raを大きくして速度を下げる方式
電源周波数を下げて回転磁界を遅くし、追従させながら周波数を上げる始動法
Ns = 120f / p
誘導電動機が出せる最大のトルク。これを超える負荷では減速して止まる
短絡比が大きく同期インピーダンスが小さい機械。鉄心を多く使うため大型・高価で、水力発電機に多い
コイルを巻き付ける磁束の通り道。コアとも呼ぶ。1次側と2次側をつなぐ役割を持つ
鉄心で生じる損失。ヒステリシス損と渦電流損からなり、負荷に関係なくほぼ一定
3相の巻線を三角形状に閉じて接続する方式。三角結線ともいう
線電流 = √3 × 相電流
単相変圧器3台で三相を構成する結線。V-V結線の元になる正常時の姿
出力 = 3P
端子電圧Vそのものを変える方式。ワードレオナード・静止レオナード・直流チョッパが代表例
発電機で電気(起電力)を発生させる側の巻線。直流機では回転する側
電機子巻線の抵抗 ra。同期リアクタンスに比べ非常に小さく、計算では無視されることが多い
電機子巻線に流れる電流Ia。発電機は外へ、電動機は内へ流れる
負荷電流がつくる磁束が界磁磁束を歪め、起電力低下や火花を招く現象
電機子電流が主磁束を増減させる働きをリアクタンスに置き換えたもの
起電力が発生する側の巻線。同期機では固定子側に置かれる
起電力がゼロになる位置。負荷が増えるとこの軸が移動する
回生制動で、発電した電力を電源側(電池・架線など)へ返して再利用すること
コイルと鎖交する磁束が変化すると、そのコイルに起電力が生じる現象。変圧器の原理そのもの
回転している誘導機を、静止した電気回路として書き換えた図
r2/s = r2 + (1 - s)/s × r2
短絡比が小さく同期インピーダンスが大きい機械。小型・安価で、火力発電機に多い
並行運転で投入のタイミング(位相の一致)を判断するための計器
回転磁界が回る速度。誘導機の回転子はこれより必ず遅れて回る
Ns = 120 f / p
回転磁界と同じ速さ(同期速度)で回転子が回る電動機。トルクは負荷角δで決まる
P = 3VE sinδ / xs
電機子反作用リアクタンスと漏れリアクタンスを合計したもの
xs = xa + xl
巻線(コイル)に電流が流れて生じるジュール熱の損失。電流の2乗に比例する
Pc = I² R
始動特性を改善するため回転子の溝と導体の形を工夫したかご形誘導電動機。二重かご形と深溝かご形がある
回転軸を回そうとする力の大きさ。単位はN・m
T = K₂ΦIa
鉄心がコイルに覆われ、内側に鉄心がある構造の変圧器
同期発電機の内部で発生している起電力 E。端子電圧 V とは位相と大きさが異なる
直流機の巻線方式の一つ。並列回路数 a = 2(極数に関わらず)。
回転子側に流れる電流の周波数。すべり周波数とも呼ばれる
f₂' = s f₂
回転子の巻線がもつ抵抗。記号r2。ここで二次銅損が発生する
Pc2 = r2 I2^2
スリップリングから外部抵抗を入れて速度を変える巻線形専用の方式
二次側コイルで熱として失われる損失。等価回路では a²r₂ が担当
固定子から回転子へ渡される電力。記号P2。比の基準となる1
P2 = Pc2 + Pm
外側に高抵抗、内側に低抵抗の導体を二重に配置し、始動特性と運転効率を両立させたかご形電動機
回転子巻線に誘導される電圧。回転時は停止時のs倍になる
E₂' = s E₂
二次側に外部から電圧を加えて速度を制御する巻線形専用の方式
定格電流を流したときの内部電圧降下が、定格電圧の何%かを表した値
%Z' = %Z ×(基準容量 ÷ 自己容量)
定格電流を流したときのインピーダンス降下が定格電圧の何%かを表す値
%Z = Z In / Vn × 100
回転部分の慣性を大きくする重い円板。回転の揺れを抑えて乱調を防ぐ
乱調防止
電動機を発電機として運転し、発生した電力を抵抗器で熱として消費させる制動法
鉄心の磁化の向きが繰り返し反転することで生じる損失。鉄損の一部
巻線抵抗による電圧降下が定格電圧の何%かを表す値 %R。銅損÷定格容量でも求まる
%R = rI / V × 100 = 銅損 / 定格容量 × 100
定格電流を流したときの同期インピーダンスによる電圧降下が、相電圧の何%かを表す値
%Zs = (Zs In / En) × 100
漏れリアクタンスによる電圧降下が定格電圧の何%かを表す値 %X
%X = xI / V × 100
周波数が高い電流ほど導体の表面付近に集中する現象。深溝かご形の始動特性のもとになる
漏れ磁束などにより生じる追加の損失。負荷電流に依存するので負荷損に入る
二次抵抗を変えても最大トルクの大きさは不変で、生じるすべりだけが移動する性質
鎖交磁束の変化によって起電力が生じるという法則。変圧器では2次側に電圧が生まれる段階を説明する
最大トルクより高すべり側の領域。負荷が増えるとトルクが追いつかず停止に向かう
Δ-Δ結線の1相が故障しても、残る2相で三相を供給できる運転方式
V結線出力 = √3 × 変圧器1台の容量
2台の単相変圧器で三相を構成する結線。Δ-Δの1台故障時の応急運転に使う
出力 = √3 P
可変電圧可変周波数。V/f一定を保ちながら周波数を変える制御
内部誘導起電力 E と端子電圧 V の位相差δ。出力は sinδ に比例する
P₃ = 3 V E sinδ / xs
電流が流れることで発生する損失。銅損と漂遊負荷損が含まれる
P = I^2 R
発電機が送り出した電気を消費する側。記号はRL
負荷電流を一定に保ったまま、界磁電流と端子電圧の関係を見た曲線
並列運転する各変圧器が受け持つ負荷の割合。換算後の%Zに反比例する
P₁ = P ×%Z₂'/(%Z₁'+%Z₂')
回転子の溝を深くし、表皮効果で始動時の二次抵抗を大きくしたかご形電動機
負荷に供給できる全体の電力。単巻変圧器では二次電圧×二次電流で求める
PL = V2 × I2
定格に対してどれだけの負荷で運転しているかの割合。1/n で表す
銅損は負荷率の2乗に比例
直巻界磁と分巻界磁の両方を持つ方式。電圧変動を補いやすい
抵抗の大きい補助巻線で位相差を作る方式。磁界は楕円、始動トルクは中程度
界磁巻線を電機子と並列に接続した方式。電流が界磁と負荷(電機子)に分かれる
If = V / Rf
単巻変圧器で一次側と二次側が共用する部分のコイル
2台以上の発電機を同じ母線につないで一緒に運転すること。並列運転ともいう
複数台の変圧器を同じ母線につないで、1つの負荷を分け合って供給する運転方式
電機子巻線が内部で何本の並列経路に分かれているかを表す数 a
重ね巻 a = p / なみ巻 a = 2
電磁誘導を利用して交流の電圧を上げ下げする装置。鉄心と2つのコイルでできている
V1 / V2 = N1 / N2
一次と二次の電圧の比。巻数比と等しく、ズレると二次側に電圧差が生じる
a = V1 / V2 = N1 / N2
冷却ファンや送油ポンプなど、付帯設備の稼働で消費される損失
幾何学的中性軸上に設け、電機子巻線と直列に接続する小さな磁極
磁極面に設け、電機子巻線と直列に接続して反作用磁束を打ち消す巻線
始動専用のコイル。主巻線と位相差のある電流を流し、回り出したら切り離す
1次コイルと2次コイルの巻数の比。これがそのまま電圧比になる
a = N1 / N2 = V1 / V2
三相の二次巻線をスリップリング経由で外部抵抗につなげる回転子
回転子に巻線とスリップリングを持つ誘導電動機。二次側に外部抵抗を接続できる
コイルの巻き方による起電力の目減りを表す補正係数。常に1以下
kw = 短節巻係数 × 分布巻係数
単相交流が作る、向きが定まらず大きさだけが振動する磁界。始動トルクを持たない
電機子電流のうち電圧と直角の成分。減磁・増磁作用を生む
I sinθ
無負荷でも発生している損失。固定損と同じ意味で、鉄損+機械損を指す
二次側に負荷をつないでいないときの二次端子電圧 V20。電圧降下がないぶん高い
直巻電動機で負荷を外すと回転速度が異常上昇する現象
無負荷のまま界磁電流を増やしたときの端子電圧の変化を表す曲線。磁気飽和により途中から寝てくる
負荷をつなぐ前に電機子巻線に発生している、発電のスタート地点の電圧
Ė = V̇ + Vra + Vxs
片方の巻線しか通らない磁束。相手に伝わらないため損失要因になる
巻線の漏れ磁束による誘導性リアクタンス。周波数に比例する
x = 2πfL
電機子電流のうち電圧と同相の成分。交さ磁化作用を生む
I cosθ
2つの巻線のうち1つが回転子とともに回る機器。電気を回転エネルギーに変える
磁界中を導体が動くときに発生する電圧。
E = Blv
すべりが負(同期速度より速く回す)の状態で発電する誘導機。風力発電で使われる
s < 0
直流でも交流でも回る直巻形の電動機。掃除機や電動工具に使われる
変圧器を絶縁油に浸して冷却する方式。最も一般的な冷却方式
コンデンサ的にふるまい進み電流が流れる負荷。無負荷の長距離送電線が代表例
負荷変動などで負荷角δが周期的に揺れ続ける現象
δ が振動する状態
用意した設備容量に対し、三相として実際に取り出せる出力の割合
利用率 = √3P / 2P = 0.866
L形等価回路の左側にある並列部分。鉄損電流Iiと磁化電流Imが流れ、鉄損と主磁束を担う
界磁巻線に直流を供給する小型の直流発電機。エキサイタとも呼ぶ
鉄心で生じる鉄損を表す g₀。抵抗の逆数の形で表す
モータを回す磁束をつくる b₀。鉄損とは役割が正反対
変圧器の鉄心を磁化するために流れる電流。波形がひずみ高調波を含む
誘導起電力は、磁束の変化を妨げる向きに生じるという法則。式の先頭のマイナスの正体
交流電動機で直流発電機を回し、その発電電圧を変えて電動機を制御する電圧制御方式
3相の巻線の一端を1点に集めて接続する方式。星形結線・スター結線ともいう
線間電圧 = √3 × 相電圧
銅より抵抗率は大きいが、安価で軽い導体材料。送配電線などで使われる
電流の単位。記号は[A]
コンデンサが内部に持つ等価直列抵抗。並列接続で小さくできる
ESR = R1R2/(R1+R2)(2個並列のとき)
正弦波が今どこまで進んだかを示す角度。単位はラジアン[rad]
\theta = \omega t + \varphi
コイルが電流の変化を妨げる性質の大きさ。単位はヘンリー[H]
X_L = 2\pi f L
電流と周波数を変えてモーターの回転力・速度を制御する技術。VVVFとも呼ぶ
交流回路全体の電流の流れにくさ。抵抗とリアクタンスを合成した量。単位はオーム[Ω]
Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2} インピーダンス三角形の底辺Rと斜辺Zがなす角。位相差φと同じ値になる
\tan\varphi = \frac{X_L}{R} 電圧の三角形の各辺を電流Iで割って得られる、R・XL・Zからなる直角三角形
Z = \sqrt{R^2 + X_L^2} 異種の電荷どうしが引き合う向きの静電力
平行導体では同方向電流で引力、逆方向電流で斥力が働く。電荷どうしの法則とは逆になる
円周の長さと直径の比。約3.14。記号はπ
円周 = 直径 × π
抵抗の単位。記号は[Ω]
電圧・電流・抵抗の関係を表す基本法則。
V = I × R
抵抗率の単位。記号は[Ω・m]
基準より後ろにずれている波。式では sin(ωt−φ) の形になる
i = I_m \sin(\omega t - \varphi)
波形をそのまま画面に映す測定器。波の山=最大値が見える
電線を支えながら電気を絶縁する陶磁器製の部品。電力科目の送配電で詳しく学ぶ
1秒間に進む角度。角速度と同じもの。単位はラジアン毎秒[rad/s]
ω = 2πf = 2π / T
抵抗値を自由に変えられる部品。図記号は四角に斜め矢印
R = V / I
コイルをドーナツ状に巻いたもの。トロイダルコイルとも呼ぶ。磁界は鉄心の中を円状に回る
H = NI / 2πr
磁気回路に磁束を押し出す力。電気回路の起電力Eに対応する。単位は [A](アンペア回数)
F_m = N I
磁界中を動く導体の両端に生じる電圧。単位はボルト [V]
e = B ℓ v sinθ
異種の磁極どうしが互いに引き合う力
閉回路を一周したとき、電源の上昇分と抵抗の降下分の合計がゼロになる法則
電力量の実用単位。1[kW·h] は 3,600[kJ] に等しい
1 kW·h = 3600 kJ
主要金属で抵抗率が最も小さい(約0.0162μΩ・m)が、価格が高く用途は限定的
大きさが等しく向きが逆の、同一直線上にない2つの力。合力はゼロだが回転力は残る
T = F × D
2つの点電荷の間に働く力の大きさを表す法則。距離の2乗に反比例する
F = (1 / 4πε) × Q₁Q₂ / r²
電荷の間に働く力。同種は反発、異種は吸引で磁力と同じ法則
相手コイルの磁束をどれだけ捕まえられたかの割合。0〜1の無次元量
k = M / √(L1・L2)
微小な電流の有無と向きを調べる計器。試験では0Aの確認役
I = 0
上にV・左下にR・右下にIを配置し、求めたい量を隠して式を読み取る図
複数のコンデンサをまとめて1個とみなしたときの静電容量
並列 C = C1 + C2 / 直列 C = C1C2/(C1+C2)
複数の抵抗を1つにまとめた抵抗。単位はオーム[Ω]
R = V / I
電気的な高さが高い場所。山の頂上にあたり、押し出す力が働いている
冷間加工のままの硬い銅。引張強さが大きく、屋外の架空電線に使われる
時間とともに向きと大きさが変わる電気。記号は波線(AC)
半径1の円の弧の長さで角度を表す方法。単位はラジアン [rad]
360° = 2π [rad]
絶縁体(誘電体)を2枚の導体で挟み、電荷を蓄える素子
Q = CV
波形の山の頂点の高さ。振幅ともいう。記号は Vm
V_m = \sqrt{2}\,V 2つのコイルの磁束が逆向きに打ち消し合う接続。Mを減算する
L = L1 + L2 - 2M
磁気の量。静電気の電荷Qに対応し、単位はウェーバ[Wb]
N = m / \mu
磁力線の密度。単位はアンペア毎メートル[A/m]
H = N / A = m / (\mu A)
電流がその周囲の空間に作る磁気的な作用の大きさ。単位はアンペア毎メートル [A/m]
H = I / 2πr
電流の流れるコイルが蓄えるエネルギー。コンデンサの静電エネルギーに対応する
W = (1/2)LI^2
磁束の通りにくさ。電気回路の電気抵抗Rに対応する。単位は [H⁻¹]
R_m = l / (μ A)
磁石の両端で磁力がもっとも強い部分。N極とS極
コイル自身の電流変化が、自分に起電力を生む度合い。単位はヘンリー [H]
L = Nφ / I
鉄などの金属を引き付ける性質。磁石の力の根本
磁界の総量。単位はウェーバ [Wb]。
コイルの巻数と磁束の積。インダクタンスの全公式の土台になる量
Ψ = N × φ
面積あたりの磁束量。単位はテスラ [T]。
B = Φ / A
波形が1回ぶん繰り返すのにかかる時間。単位は秒[s]
T = \dfrac{1}{f} 金属の中を自由に動き回れる電子。これが移動することで電流が流れる
1秒あたりの繰り返し回数(回転数)。単位はヘルツ[Hz]
f = \dfrac{1}{T} コンデンサに電荷をためる(充電)・吐き出す(放電)を繰り返すはたらき。交流で電流が進む原因
Q = CV
エネルギー・仕事・熱量の単位。1[W·s] と等しい
1 W·s = 1 J
時々刻々と変わる交流の、ある瞬間の値。小文字 v・i で表す
v = V_m \sin(\omega t)
磁極に対して実際に働く力。記号F、単位はニュートン[N]
磁石の力の流れを表す線。N極からS極へ向かう
磁束が通る道すじの平均の長さ。コイルでは軸方向の長さにあたる。記号は ℓ、単位はメートル[m]
真空中の透磁率。μ₀ = 4π × 10⁻⁷[H/m]
\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} 真空中の誘電率。8.85×10⁻¹²[F/m]。すべての基準になる値
ε₀ = 8.85 × 10^-12
モーターなどの遅れ電流を、進み電流で打ち消して力率を改善するためのコンデンサ
I = ωCV
基準より先に進んでいる波。式では sin(ωt+φ) の形になる
i = I_m \sin(\omega t + \varphi)
電圧よりも位相が先に進んでいる電流。静電容量Cのみの回路ではπ/2進む
i = Im sin(ωt + π/2)
接触子の位置で抵抗を2つに分けられる抵抗器
R = R_1 + R_2
交流の基本波形。瞬時値は最大値×sin(角度)で表される
v = V_m sin(ωt)
大きさと向きが時間とともに周期的に変化し、サインカーブを描く交流
v = V_m \sin(\omega t)
コンデンサの極板間に蓄えられるエネルギー。単位はジュール[J]
W = ½CV²
プラスの電気を帯びた電荷。電流の向きはこの正電荷の移動する向きとして定められた
物質が帯びる電気。プラスかマイナスのどちらかを帯びる
導体で囲むことで内外の電界の影響を遮断する現象。シールドともいう
帯電体を近づけると導体の表面に電荷が偏る現象。近い側は逆符号、遠い側は同符号
コンデンサが電荷を蓄える能力。単位はファラド[F]
C = εA / ℓ
電荷どうしの間に働く力。単位はニュートン[N]
F = k \frac{Q_1 Q_2}{r^2} 同種の電荷どうしが反発し合う向きの静電力。反発力ともいう
抵抗2本の並列を求める暗記フレーズ。上が積、下が和
R = (R_1 R_2) / (R_1 + R_2)
抵抗率が非常に大きく、電気をほとんど通さない材料。ゴム・ガラス・陶磁器など。不導体ともいう
絶縁体が電気を止めていられる限界の電圧。超えると電流が流れてしまう
電位の基準点。ここを0Vとして各点の電位を測る
V = 0
一方のコイルの電流変化が、もう一方に起電力を生む度合い。単位はヘンリー [H]
M = k√(L1・L2)
電気を帯びた物体のこと
導体を輪切りにしたときの面積。電気の通り道の広さ。単位はm²
S = \pi r^2
内部に空洞をもつ導体。静電遮蔽を考えるときの基本の形
常に一定の方向に流れる電気。記号はまっすぐな線(DC)
抵抗を一列につなぐ接続。合成抵抗は単純な足し算になる
R = R_1 + R_2
電気の流れを妨げる「流れにくさ」。単位はオーム [Ω]。
R = V / I
温度が1℃上がったときに抵抗が何倍増えるかを表す係数。記号はα
R_2 = R_1 \{ 1 + \alpha (t_2 - t_1) \} 材質そのものが持つ電気の通りにくさ。単位はΩ・m
\rho = RS / L
電気的な高さが低い場所。回路の基準となる麓にあたる
負荷によらず一定の電流を流し続ける電源。丸に横棒1本
I = 一定
電圧・電流などを測る計器。交流電圧は実効値で表示される
回路に電流を押し流す力。単位はボルト [V]。ケチャップ容器を押す力に例えられる。
V = I × R
回路の2点間の電圧を測る計器。図記号は丸の中にV
V = I × R
その点に単位電荷を置いたときに持つ位置エネルギー。単位はボルト[V]
V = Q / (4πεr)
高電位と低電位の電気的な高さの差。電気を流す力になる。単位はボルト[V]
V = RI
物体が帯びている電気の量。単位はクーロン[C]。周囲の空間の影響を受ける
Q = φ
電気力線の密度。単位面積あたりの本数で表す。単位はボルト毎メートル[V/m]
E = N / A = Q / (εA)
電子1個がもつ電気量の大きさ。記号は e、約1.602×10⁻¹⁹[C]
e ≒ 1.602 \times 10^{-19} 電気の流れにくさ。材質と形状で決まる。単位はオーム[Ω]
R = \rho L / S
電荷から出る線。本数は電荷を誘電率で割って求める。単位は本
N = Q / ε
負の電荷をもつ非常に軽い粒子。導体中をマイナス極からプラス極へ移動する
磁界の中の電流が受ける力。単位はニュートン [N]
F = B I ℓ sinθ
電荷から出る束。値は電荷と等しく、周囲の空間の影響を受けない。単位はクーロン[C]
φ = Q
単位面積を貫く電束の量。誘電率εを介して電界Eと結びつく。単位はクーロン毎平方メートル[C/m²]
D = εE = Q / A
大きさを無視して点として扱う帯電体。距離計算を簡単にするための考え方
回路を流れる電気の量。単位はアンペア [A]。
I = V / R
回路に流れる電流を測る計器。図記号は丸の中にA
I = V / R
単位時間あたりの電気エネルギー。直流では P = V × I。
P = V × I
回路で消費される電力を測る計器。図記号は丸の中にW
P = V × I
送電線などの抵抗で熱として失われる電力
P_L = R × I²
電力を時間で積み上げた総量。単位はワット時 [Wh]
W = P × t
抵抗率が銀に次いで小さく、加工性と経済性に優れる。電線の標準材料
磁気の通しやすさを表す空間の定数。単位はヘンリー毎メートル[H/m]
\mu = \mu_0 \mu_r
電圧と電流の位相差が0の状態。抵抗Rだけがこの関係になる
\theta = 0
電気をよく通す物質。銅やアルミニウムなど
静電的につり合った導体の内部(金属部分)の電界は常に 0
E = 0
抵抗率の逆数で、材質の電気の流れやすさを表す量
\sigma = 1 / \rho
1周を360等分して角度を表す方法。単位は度 [°]
θ[°] = θ[rad] × 180 / π
焼きなまし処理をした柔らかい銅。導電率が高く、屋内配線用の電線に使われる
力の単位。記号は[N]。静電力Fもこの単位で表す
単位長さあたりの力の単位。記号は[N/m]。導体1メートルあたりに働く力を表す
温度上昇で金属中の原子やイオンが激しく振動する現象。自由電子の流れを妨げる
電気エネルギーがそのまま熱エネルギーに変換された量。単位はジュール [J]
Q = P × t
半導体素子を使って電力を変換・制御する技術分野。モータ制御などに使われる
抵抗率が導体と絶縁体の中間の材料。シリコン・ゲルマニウムなど
同種の磁極どうしが互いに押し合う力
電流の微小部分が作る磁界を全体にわたって足し合わせて磁界を求める法則。円形コイルの中心磁界に使う
H = NI / 2r
真空の透磁率に対する倍率。単位のない数値
\mu_r = \mu / \mu_0
真空を1としたときの、その物質の誘電率の比。単位なし
εr = ε / ε₀
どの位置でも大きさが同じ電界。平行平板コンデンサの極板間にできる
E = V / ℓ
静電容量の単位。記号は[F]。実用ではμFやpFを使うことが多い
半導体にわずかに加える別の元素。加えることで電気的性質が大きく変化する
電気力線が入っていく側の電荷。磁気ではS極に対応する
短絡事故時の大電流による電磁力で、電線が鞭のように振動して接触するおそれのある現象
4つの抵抗をひし形に接続し、中央に橋(ブリッジ)を架けた形の回路
磁界中の電流にはたらく電磁力の向きを求める法則。電動機の世界
導体が磁界を切るときに生じる誘導起電力の向きを求める法則。発電機の世界
磁界の中の電流が受ける力の向きを求める法則。中指=電流、人差し指=磁界、親指=力
人差し指=磁界、中指=電流、親指=力。電磁力の向きを求める法則
磁界中を動く導体に生じる起電力の向きを示す法則。発電機の原理
e = B ℓ v sinθ
直列回路で電源電圧が各抵抗に分かれること。抵抗値に比例して分かれる
V_1 = R_1 I
並列回路で全電流が各枝に分かれること。抵抗値に反比例して分かれる
I_1 = V / R_1
波の半周期だけを切り取って平均した値。記号は Eave
E_{ave} = \frac{2}{\pi} E_m ブリッジ回路の中央に電流が流れなくなる条件。対角の抵抗の積が等しいこと
R_1 R_4 = R_2 R_3
平行に置かれた2本の導体が、互いの磁界によって受ける単位長さあたりの力。単位は[N/m]
f = μ₀ μr Ia Ib / (2πr)
抵抗を枝分かれさせてつなぐ接続。合成抵抗は元のどれより小さくなる
R = (R_1 R_2) / (R_1 + R_2)
向き(位相)を持った量の足し算。90°ずれた量はピタゴラスの定理で合成する
V = \sqrt{V_R^2 + V_L^2} 周波数の単位。記号は[Hz]。電磁波を発見した物理学者の名に由来する
インダクタンスの単位。記号は[H]
ブリッジの平衡を利用して未知の抵抗値を精密に測定する回路
R_x = R_1 R_3 / R_2
電圧の単位。記号は[V]
1秒あたりの回転数。記号は n、単位は[s⁻¹]
n = N / 60
1分あたりの回転数。記号は N、単位は[min⁻¹]
N = 60n
コイルが何周巻かれているかを表す個数。記号は N で単位はない
電流の向きと、そのまわりに生じる磁界の向きの関係を表す法則。右手で握れば判定できる
コイルが傾いたときに実際に回転へ効く腕の長さ。D cosθ で表す
D cosθ
コンデンサの極板間に挟まれる絶縁体。電流は流さないが電界の影響を受ける
電荷が周囲の空間から受ける影響の度合い。単位はファラド毎メートル[F/m]
ε = ε₀ εr
静電誘導によって導体表面に現れる電荷。総量は 0 で符号が分かれるだけ
コイルが交流電流を妨げる働き。単位はオーム[Ω]
X_L = \omega L = 2\pi f L
コンデンサが交流電流を妨げる働き。単位はオーム[Ω]
X_C = \frac{1}{\omega C} = \frac{1}{2\pi f C} 弧度法の角度の単位。1周が2π[rad]、半周が π[rad]
θ[rad] = θ[°] × π / 180
角速度の単位。記号は[rad/s]
電圧と電流の位相差。大きいほど無効電流が増える
2つのコイルの磁束が同じ向きに協力する接続。Mを加算する
L = L1 + L2 + 2M
抵抗2個の並列合成の計算法。上が積、下が和。「積和(せきわ)」とも言う
R = R_1 R_2 / (R_1 + R_2)
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