令和6年度下期第三種電気主任技術者試験 電力（電気技術者試験センター）問3

✓ これが正解5(ア) 降下　(イ) 等しい　(ウ) 高圧　(エ) 膨張　(オ) 中低圧

解説

降下・等しい・高圧・膨張・中低圧の組合せです。

蒸気タービンは、蒸気の圧力をどこで速度（運動エネルギー）に変えるかで、衝動タービンと反動タービンに分かれます。この違いから各空白を埋めます。

衝動タービンでは、蒸気はノズルを通る間に膨張して圧力が降下し（ア）、その分だけ速度が増して高速の噴流になります。この噴流を羽根に当てた衝動力でランナを回します。羽根の間の通路は断面積が一様で、羽根の中では膨張させないので、羽根の入口と出口の圧力は等しく（イ）なります。羽根の前後に圧力差がないため、羽根のすき間から蒸気が漏れにくく、高圧（ウ）のものに適します。

反動タービンでは、固定羽根で膨張させた蒸気を回転羽根に当てるうえ、回転羽根の通路の中でも蒸気を膨張（エ）させ、羽根を離れるときの反動力も利用します。回転羽根の前後にも圧力差があるので羽根のすき間から蒸気が漏れやすく、蒸気の体積が大きく羽根が長くなって漏れの影響が相対的に小さい中低圧（オ）のものに適します。

したがって、降下・等しい・高圧・膨張・中低圧の組合せが正解です。衝動は圧力をノズルで落とし切る、反動は羽根の中でも膨張させる、と圧力が下がる場所で区別すると覚えやすくなります。

ほかの選択肢の解説

• 1…高圧 (エ) 膨張 (オ) 中低圧：（イ）の等しい、（ウ）の高圧、（エ）の膨張、（オ）の中低圧は合っていますが、（ア）を上昇としている点が誤りです。ノズルは蒸気を膨張させて圧力を速度に変える部分なので、通過する間に圧力は下がります。
• 2(ア) 上昇 (イ) 異なる (ウ) 中低圧 (エ) 凝縮 (オ) 高圧：（ア）の上昇、（イ）の異なる、（ウ）の中低圧、（エ）の凝縮、（オ）の高圧と、五つの空白がすべて逆になっています。とくに凝縮は蒸気が水に戻る変化で、羽根の中で反動力を生む膨張とは別の現象です。
• 3…中低圧 (エ) 膨張 (オ) 高圧：（イ）の等しい、（エ）の膨張は合っていますが、（ア）を上昇とし、（ウ）と（オ）の適する圧力を入れ替えています。衝動タービンが高圧向き、反動タービンが中低圧向きという対応が逆です。
• 4(ア) 降下 (イ) 異なる (ウ) 中低圧 (エ) 凝縮 (オ) 高圧：（ア）の降下は合っていますが、（イ）を異なる、（エ）を凝縮とし、（ウ）と（オ）の圧力の向きも入れ替えています。衝動タービンの動く羽根の中では膨張させないので、出入口の圧力は等しくなります。