技術基準の計算8【電験3種 法規】海岸地の低温季は甲種と乙種の大きいほう！境目は外径12mm 令和5年度上期 B問題13 完全解説

今回は令和5年度上期 法規科目 B問題13、風圧荷重の計算問題です。どの季節にどの風圧荷重を使うかという適用ルールと、実際の数値計算が両方問われます。

適用ルールは3パターン。①氷雪の多い地方以外＝高温季は甲種、低温季は丙種 ②氷雪の多い地方のうち海岸地等（低温季に最大風圧）＝高温季は甲種、低温季は甲種と乙種の大きいほう ③その他の氷雪の多い地方＝高温季は甲種、低温季は乙種。本問は②です。

出題のポイント

令和5年度上期 法規科目 B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 法規科目 【技術基準の計算】 令和5年度上期 B問題13

　人家が多く連なっている場所以外の場所であって、氷雪の多い地方のうち、海岸地その他の低温季に最大風圧を生じる地方に設置されている公称断面積60mm²、仕上り外径15mmの6 600V屋外用ポリエチレン絶縁電線（6 600V OE）を使用した高圧架空電線路がある。この電線路の電線の風圧荷重について「電気設備技術基準の解釈」に基づき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

　ただし、電線に対する甲種風圧荷重は980Pa、乙種風圧荷重の計算で用いる氷雪の厚さは6mmとする。

(a)　低温季において電線1条、長さ1m当たりに加わる風圧荷重の値[N]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）10.3　（2）13.2　（3）14.7　（4）20.6　（5）26.5 N

(b)　低温季に適用される風圧荷重が乙種風圧荷重となる電線の仕上り外径の値[mm]として、最も大きいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）10　（2）12　（3）15　（4）18　（5）21 mm

ポイント解説：海岸地の低温季は「甲種と乙種の大きいほう」

適用ルールを確定する：本問は「氷雪の多い地方のうち、海岸地その他の低温季に最大風圧を生じる地方」。この場合、低温季には甲種風圧荷重又は乙種風圧荷重のいずれか大きいものを適用します。両方を計算して大きいほうを選ぶ——ここが本問の設計思想です。（ちなみに氷雪の多い地方以外なら低温季は丙種＝甲種の1/2、その他の氷雪地方なら低温季は乙種のみ。）

(a) 甲種と乙種を計算する：風圧荷重＝圧力×投影面積で、電線1条・長さ1mの投影面積は（外径[m]）×1[m]です。
　甲種：980 Pa ×（0.015×1）＝14.7 [N]
乙種は厚さ6mmの氷雪が全周に付着するので外径が15＋6×2＝27mmに増え、圧力は甲種の1/2＝490Paになります。
　乙種：490 Pa ×（0.027×1）＝13.23 [N]
大きいほうは甲種の14.7N → (a)は(3)。公称断面積60mm²は使いません（投影面積は仕上り外径で決まる）。

(b) 逆転する境目を求める：外径 d[mm] として、乙種 ≧ 甲種となる条件は
　490(d+12) ≧ 980d → 490d+5 880 ≧ 980d → 5 880 ≧ 490d → d ≦ 12 [mm]
つまり細い電線ほど乙種が効く——氷雪が付く厚さ6mm×2＝12mmの割合が相対的に大きくなるからです。選択肢のうちd≦12を満たす最大は12mm → (b)は(2)。d＝12mmでは甲種11.76N＝乙種11.76Nとちょうど等しくなり、「いずれか大きいもの」として乙種を採ることができます。

問題の解説

STEP1　適用ルール

氷雪の多い地方の海岸地等 → 低温季は甲種と乙種の大きいほう

STEP2　(a)両方計算

甲種=980×0.015×1=14.7N

乙種=490×(0.015+0.012)×1=13.23N

大きいほう→14.7N →(3)

STEP3　(b)境目

490(d+12)≧980d → d≦12mm

選択肢の最大は12mm →(2)

答え：(a)-(3)，(b)-(2)

まとめ

適用	氷雪多い地方の海岸地等 → 低温季は甲種と乙種の大きいほう
甲種	980×0.015×1＝14.7 N
乙種	490×0.027×1＝13.23 N
(a)答え	大きいほう 14.7 N →(3)
(b)境目	490(d+12)≧980d → d≦12mm →(2)
答え	(a)-(3)，(b)-(2)

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