今回は令和6年度上期 電力科目 A問題1を解説します。水力発電所に関する5つの記述（衝動水車、ペルトン水車のニードル弁とデフレクタ、小水力発電、クロスフロー水車）のうち、誤っているものを選ぶ問題です。
ペルトン水車を急停止させるときは、デフレクタで噴流をランナから逸らすのが先で、ニードル弁はゆっくり閉じるのが鉄則です。急閉すると水圧管内に水撃作用（ウォーターハンマ）が生じてしまいます。
出題のポイント
令和6年度上期 電力科目 A問題1：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 【水力】 令和6年度上期 A問題1
水力発電所に関する記述として、誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
（1）衝動水車にはペルトン水車などがある。
（2）ペルトン水車の水圧管の先端ノズル内にはニードル弁があり、通常運転時は出力変化に応じて流量調整を行う。
（3）故障発生時などでペルトン水車を急停止させるときは、ニードル弁でノズルから出る噴流を急速に止めると同時にデフレクタを停止位置にして噴流を完全に遮断する。
（4）小水力発電は、主に流れ込み式、水路式が多く、比較的小規模な発電設備で発電を行う。一般河川の水のエネルギーの利用だけでなく、農業用水、上下水道など低落差あるいは少流量の水のエネルギーも活用している。
（5）クロスフロー水車は小水力発電で多く用いられ、円筒状のランナの軸に直角方向から流水が流入しランナ内を貫通して流出する水車である。ガイドベーンを有し低流量時でも効率低下が小さい。
ポイント解説：誤りは(3)—急停止はデフレクタが先、ニードル弁はゆっくり閉じる
ペルトン水車を急停止させるときは、まずデフレクタ（そらせ板）で噴流をランナから逸らして出力を素早く落とし、ニードル弁はゆっくり閉じる。ニードル弁を急速に閉じると水圧管内の流速が急変して水撃作用（ウォーターハンマ）が生じ、水圧管を損傷するおそれがあるためである。(3)は「ニードル弁でノズルから出る噴流を急速に止める」としており誤り。よって答えは(3)。
他は正しい：(1)衝動水車の代表がペルトン水車。(2)ノズル内のニードル弁で通常運転時の流量（出力）を調整する。(4)小水力発電は流れ込み式・水路式が多く、農業用水や上下水道など低落差・少流量の水も活用する。(5)クロスフロー水車は円筒状ランナを流水が貫通する構造で、ガイドベーンにより低流量でも効率低下が小さく小水力に多用される。
問題の解説
STEP1 (3)が誤りの理由
急停止はデフレクタで噴流を逸らすのが先。ニードル弁を急閉すると水撃作用が生じるためゆっくり閉じる。
STEP2 他の選択肢の確認
(1)ペルトン＝衝動水車、(2)ニードル弁で通常運転の流量調整、(4)小水力は流れ込み・水路式、(5)クロスフローはランナ貫通流。いずれも正しい。
STEP3 結論
誤っているのは(3)。
答え：(3)
💡 覚え方
ペルトン水車の急停止＝デフレクタで噴流を逸らす（瞬時）＋ニードル弁はゆっくり閉じる（急閉すると水撃作用）。通常運転の流量調整はニードル弁。衝動水車＝ペルトン。クロスフロー＝小水力用・ランナ貫通流・低流量でも効率低下が小さい。
⚠️ よくある間違い
急停止でニードル弁を急閉してはいけない（水撃作用の原因）。デフレクタが先で、ニードル弁は後からゆっくり。ニードル弁は通常運転の流量調整用。
まとめ
| (3)誤り | 急停止はデフレクタ。ニードル弁の急閉は水撃作用の原因 |
| (1) | 衝動水車＝ペルトン（正） |
| (2) | ニードル弁で通常運転の流量調整（正） |
| (4) | 小水力は流れ込み・水路式（正） |
| (5) | クロスフローはランナ貫通流（正） |
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