送電の計算26【電力】完全同一の再出題!温度上昇でたるみ2m→2.39m 平成24年度 A問題13 完全解説

電験3種 電力科目【送電の計算】平成24年度 A問題13 L₁=100+8×2²/300=100.107→L₂=L₁(1+1.5e-5×30)→D₂=√{(L₂-100)×300/8}≒2.39m=(3)。R06下問13と完全同一

今回は平成24年度 電力科目 A問題13、温度上昇でたるみがどう変わるかを求める計算問題です。この問題は令和6年度下期A問題13(送電の計算3)と数値・図・答えまで完全に同一で再出題されました——12年ぶりのそっくり出題です。

手順は「実長L₁→温度で伸ばしてL₂→新しいたるみD₂を逆算」の3ステップ。径間Sは変わらず、変わるのは実長Lという視点が核心です。

出題のポイント

目次

平成24年度 電力科目 A問題13: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 平成24年度 A問題13 問題文
平成24年度 電力科目 A問題13 問題文

電験3種 電力科目 【送電の計算】 平成24年度 A問題13

 図のように高低差のない支持点A、Bで支持されている径間Sが100〔m〕の架空電線路において、導体の温度が30〔℃〕のとき、たるみDは2〔m〕であった。

 導体の温度が60〔℃〕になったとき、たるみD〔m〕の値として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

 ただし、電線の線膨張係数は1〔℃〕につき1.5×10⁻⁵とし、張力による電線の伸びは無視するものとする。

(1)2.05 (2)2.14 (3)2.39 (4)2.66 (5)2.89 m

平成24年度 A問題13 径間100m・たるみ2mの架空電線路
平成24年度 A問題13 径間100m・たるみ2mの架空電線路

ポイント解説:実長を温度で伸ばして、たるみに戻す(R06下問13と同一)

STEP1:30℃の実長:L₁=S+8D₁²/(3S)=100+8×2²/(3×100)=100+32/300=100.1067m

STEP2:温度で伸ばす:Δt=60−30=30℃。L₂=L₁(1+αΔt)=100.1067×(1+1.5×10⁻⁵×30)=100.1517m

STEP3:新しいたるみ:D₂=√{(L₂−S)×3S/8}=√{0.1517×300/8}=√5.69=2.385≒2.39m→(3)。令和6年度下期A問題13(送電の計算3)と完全同一——温度上昇で電線が伸びてたるみが増える、という結果も一致する。

問題の解説

STEP1 30℃の実長

L₁=100+8×2²/(3×100)=100.1067m。

STEP2 温度で伸長

L₂=L₁(1+1.5×10⁻⁵×30)=100.1517m。

STEP3 新たるみ

D₂=√{(L₂-100)×300/8}=√5.69≒2.39m→(3)。

答え:(3)

💡 覚え方
たるみの温度変化は「実長L₁→L₂=L₁(1+αΔt)→D₂=√{(L₂-S)×3S/8}」の3ステップ。径間Sは不変・実長Lが伸びる。H24問13とR06下問13は完全同一——式ごと覚えて確実に。

⚠️ よくある間違い
たるみに直接(1+αΔt)を掛けない——伸びるのは実長L。Δtは30℃(60-30)。L₂-Sの小さな差(0.15m)を丁寧に扱う。

まとめ

L₁(30℃)100+32/300=100.1067m
L₂(60℃)L₁(1+1.5e-5×30)=100.1517m
D₂√{(L₂-100)×300/8}=2.39m
再出題R06下問13(送電の計算3)と完全同一
答え(3) 2.39m

▼あわせて解きたい関連問題
・完全同一の再出題(送電の計算3):【電力】令和6年度下期 A問題13
・実長と張力の総合(送電の計算12):【電力】令和3年度 B問題16

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