送電の計算8【電験3種 電力】たるみの基本公式D=wS²/8T一発!3.9m 令和5年度下期 A問題12 完全解説

電験3種 電力科目【送電の計算】令和5年度下期 A問題12 D=wS²/(8T)=20.0×250²/(8×40000)=3.906≒3.9m=(2)

今回は令和5年度下期 電力科目 A問題12、架空送電線のたるみDを公式一発で求める基本問題です。たるみの公式 D=wS²/(8T) に数値を代入するだけの、確実に取りたいサービス問題です。

公式はD=wS²/(8T)(w:電線1m当たりの重量〔N/m〕、S:径間〔m〕、T:水平張力〔N〕)。単位をNとmでそろえて代入すれば、たるみが〔m〕で出てきます。単位換算(kN→N)だけ注意しましょう。

出題のポイント

目次

令和5年度下期 電力科目 A問題12:問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種 電力科目 送電の計算 令和5年度下期 A問題12 問題文
令和5年度下期 電力科目 A問題12 問題文

電験3種 電力科目 【送電の計算】 令和5年度下期 A問題12

 両端の高さが同じで径間距離250mの架空電線路があり、電線1m当たりの重量は20.0Nで、風圧荷重はないものとする。

 今、水平引張荷重が40.0kNの状態で架線されているとき、たるみDの値〔m〕として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

(1)2.1 (2)3.9 (3)6.3 (4)8.5 (5)10.4 m

ポイント解説:D=wS²/8T に単位をそろえて代入するだけ

公式:たるみ D=wS²/(8T)。w=20.0N/m、S=250m、T=40.0kN=40000N(kNをNに直すのを忘れない)。

代入:D=20.0×250²/(8×40000)=20.0×62500/320000=1250000/320000=3.906≒3.9m→(2)。

桁の感覚:径間250mでたるみ約4m——径間の1〜2%程度が実際のたるみの目安。答えが2桁(10m超)になったら単位換算ミスを疑う。この基本公式は送電の計算ユニットの土台なので、瞬時に立式できるようにしておきたい。

問題の解説

STEP1 公式と単位換算

D=wS²/(8T)、T=40.0kN=40000N。

STEP2 代入

D=20.0×250²/(8×40000)=1250000/320000。

STEP3 計算

=3.906≒3.9m→(2)。

答え:(2)

💡 覚え方
たるみの基本公式D=wS²/(8T)——w〔N/m〕・S〔m〕・T〔N〕でそろえる。kN→Nの換算(×1000)を忘れずに。径間の1〜2%が実たるみの目安(250m→約4m)。

⚠️ よくある間違い
kNをNに直し忘れると1000倍ずれる。分母の8を落とさない。Sは2乗(S²)——1乗にすると桁が変わる。風圧荷重なしなので合成荷重を考えず、電線重量wをそのまま使う。

まとめ

公式D=wS²/(8T)
w20.0N/m
S250m
T40.0kN=40000N
D1250000/320000=3.9m
答え(2)

▼あわせて解きたい関連問題
・実長とたるみの連携(送電の計算1):【電力】令和7年度上期 A問題12
・張力とたるみの反比例(送電の計算6):【電力】令和6年度上期 A問題12

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