電気施設管理-計算41【電験3種 法規】許容引張荷重は強さ÷安全率・弛度D=wS²/8T！26.77kN・6.04m＝(a)(2)(b)(2) 平成20年度 B問題11 完全解説

今回は平成20年度 法規科目 B問題11、高圧架空電線の許容引張荷重と電線の弛度（たるみ）を求める問題です。架空電線の設計計算の基本形で、公式を正しく使えれば確実に得点できます。

使う式は2つ。許容引張荷重＝引張強さ÷安全率、弛度D＝wS²/(8T)（w：合成荷重、S：径間、T：許容引張荷重）。安全率で引張強さを割った値をTに使うのがポイントです。

出題のポイント

平成20年度 法規科目 B問題11：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 【電気施設管理】 平成20年度 B問題11

　高圧架空電線に硬銅線を使用し、高低差のない場所に架設する。径間250m、電線の引張強さ58.9kN、電線の重量と水平風圧の合成荷重20.67N/m、安全率2.2。次の(a)及び(b)に答えよ。

（注）平成20年度は公式問題PDFが公表されていないため、電験王等の過去問データに基づいて問題文を再構成しています。

高圧架空電線に硬銅線を使用して、高低差のない場所に架設する。径間250m、電線の引張強さ58.9kN、電線の重量と水平風圧の合成荷重20.67N/m、安全率2.2とする。次の(a)及び(b)に答えよ。

(a)　電線の許容引張荷重[kN]の値として、最も近いものを次の(1)〜(5)から一つ選べ。

（1）23.56　（2）26.77　（3）29.45　（4）129.6　（5）147.3 kN

(b)　電線の弛度（たるみ）[m]の値として、最も近いものを次の(1)〜(5)から一つ選べ。

（1）4.11　（2）6.04　（3）6.85　（4）12.02　（5）13.71 m

ポイント解説：許容引張荷重と弛度の公式

(a) 許容引張荷重：電線が実際に耐えてよい張力は、引張強さを安全率で割った値です。
　T＝引張強さ÷安全率＝58.9÷2.2≒26.77[kN]。
よって(a)は(2)。安全率2.2は、電線の引張強さに対して張力をどれだけ余裕をもたせるかを表します。

(b) 弛度の公式：電線の弛度（たるみ）はD＝wS²/(8T)で求まります（w：単位長さ当たりの合成荷重[N/m]、S：径間[m]、T：許容引張荷重[N]）。ここでTには(a)の許容引張荷重を使います。

(b) 弛度を計算：
　D＝20.67×250²/(8×26.77×10³)＝20.67×62500/214160≒6.04[m]。
よって(b)は(2)。径間の2乗に比例するので、径間が長いほど弛度は大きくなります。弛度を確保することで電線に過大な張力がかからず、断線を防げます。

問題の解説

STEP1　(a)

許容引張荷重=引張強さ/安全率=58.9/2.2≒26.77kN →(2)

STEP2　(b)公式

弛度D=wS²/(8T)

STEP3　(b)計算

20.67×250²/(8×26770)≒6.04m →(2)

答え：(a)-(2)，(b)-(2)

まとめ

(a)許容引張荷重	58.9/2.2≒26.77 kN →(2)
弛度公式	D=wS²/(8T)
代入	20.67×250²/(8×26770)
(b)弛度	≒6.04 m →(2)
弛度の性質	径間²に比例・張力に反比例
答え	(a)-(2)，(b)-(2)

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