令和7年度下期第三種電気主任技術者試験 法規(電気技術者試験センター)問13(b)
法規
最も小さい素線直径[mm]
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図のように高圧架空電線と低圧架空電線を併架するA種鉄筋コンクリート柱がある。この電線路の引留箇所において下記の条件で支線を設けるものとする。
(ア) 高低圧電線間の離隔距離を2 mとし,高圧電線の取り付け高さを10 m,低圧電線と支線の取り付け高さをそれぞれ8 mとする。
(イ) 高圧電線の水平張力は9 kN,低圧電線の水平張力は4 kNとし,これらの全荷重を支線で支えるものとする。
このとき,次の(a)及び(b)に答えよ。
(b) 「電気設備技術基準の解釈」によれば,支線に亜鉛めっき鋼より線(素線の引張強さ1.23 kN/mm²)を使用し,素線本数を7本とする場合,最も小さい素線直径[mm]として適切な値を,次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。ただし,支線の安全率を1.5とし,素線のより合わせによる引張荷重の減少係数は無視するものとする。
- 12.0
- 22.3
- 32.6
- 42.9
- 53.5
答えと解説
✓ これが正解32.6
解説
必要な直径は約2.37 mmで、それ以上で最小の2.6 mmです。
小問(a)で、支線に生じる引張荷重は約25.4 kN(122÷4.8=25.42 kN)と求めました。支線は安全率を見込んで、この荷重の1.5倍に耐える強さにします。必要な引張強さは 25.42×1.5=約38.1 kN です。
亜鉛めっき鋼より線は、細い素線を何本もより合わせた線で、ここでは7本です。問ではより合わせによる引張荷重の減少係数を無視するので、7本の素線の強さの合計が支線の強さになります。素線1本が受け持つ荷重は 38.13÷7=約5.45 kN で、素線の引張強さ1.23 kN/mm²で割ると、必要な断面積は 5.45÷1.23=約4.43 mm² です。断面積は円の面積 πd²/4 なので、d=√(4×4.43÷3.14)=√5.64=約2.37 mm となります。肢のうち2.37 mm以上で最も小さい直径は2.6 mmです。
検算として、2.6 mmで支線の強さを計算します。素線1本の断面積は 3.14×2.6²÷4=5.31 mm²、7本の強さは 5.31×7×1.23=約45.7 kN で、45.7÷25.42=約1.80 と安全率1.5を満たします。2.3 mmでは断面積4.15 mm²、強さ約35.7 kNで、安全率は約1.41と足りません。
これは安全率を見込んで支線の素線の太さを決める考え方で、荷重×安全率÷本数÷引張強さで1本の断面積を出し、直径に直す、の順で解けます。
ほかの選択肢の解説
- 12.0:安全率を掛けずに25.4 kNだけで計算すると、断面積は約2.95 mm²、直径は約1.94 mmで、これを満たす最小の肢が2.0 mmです。安全率1.5を見込んでいないので細すぎます。
- 22.3:2.3 mmでは素線7本の強さが約35.7 kNで、引張荷重25.4 kNに対する安全率は約1.41にとどまります。必要な直径は約2.37 mmなので、わずかに足りません。
- 42.9:2.9 mmなら素線7本の強さは約56.9 kNで安全率1.5は満たしますが、2.6 mmでもすでに約1.80あります。問うのは最も小さい直径なので、2.9 mmは太すぎます。
- 53.5:安全率を1.5でなく2.5として計算すると、必要な直径は約3.07 mmで、それを満たす最小の肢が3.5 mmです。問は安全率を1.5と指定しているので、太すぎます。
出典:令和7年度下期第三種電気主任技術者試験 法規 問13(b)(電気技術者試験センター)。1問ずつ解ける形に加工しています(B問題の共通の文と図を小問ごとに複写・図と式を問題冊子から切り出して画像で掲載・1行で書ける式を字に書き直し)。解説は当サイト独自のもので、電気技術者試験センターとは関係ありません。
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