今回は平成26年度 法規科目 B問題11、ACSR(鋼心アルミより線)の風圧荷重を求める問題です。他の風圧荷重問題と違い、仕上り外径を自分で組み立てるのが最大の特徴です。
鍵は「7本より線の外径=素線直径×3」。中心1本+周囲6本の断面を横切ると、直径が3本分並ぶからです。そこに絶縁体の厚さを両側(×2)加えて仕上り外径を出します。
平成26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。

出典:一般財団法人 電気技術者試験センター「平成26年度 第三種電気主任技術者試験」法規科目 B問題11
電験3種 法規科目 【技術基準の計算】 平成26年度 B問題11
鋼心アルミより線(ACSR)を使用する6 600V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。
なお、下記の条件に基づくものとする。
① 氷雪が多く、海岸地その他の低温季に最大風圧を生じる地方で、人家が多く連なっている場所以外の場所とする。
② 電線構造は図のとおりであり、各素線、鋼線ともに全てが同じ直径とする。
③ 電線被覆の絶縁体の厚さは一様とする。
④ 甲種風圧荷重は980Pa、乙種風圧荷重の計算に使う氷雪の厚さは6mmとする。
なお、下記の条件に基づくものとする。① 氷雪が多く、海岸地その他の低温季に最大風圧を生じる地方で、人家が多く連なっている場所以外の場所とする。② 電線構造は図のとおりであり、各素線、鋼線ともに全てが同じ直径とする。③ 電線被覆の絶縁体の厚さは一様とする。④ 甲種風圧荷重は980Pa、乙種風圧荷重の計算に使う氷雪の厚さは6mmとする。(素線の直径2.0mm、鋼線の直径2.0mm、絶縁体の厚さ2.0mm)
(a) 高温季において適用する風圧荷重(電線1条、長さ1m当たり)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)4.9 (2)5.9 (3)7.9 (4)9.8 (5)21.6 N
(b) 低温季において適用する風圧荷重(電線1条、長さ1m当たり)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)4.9 (2)8.9 (3)10.8 (4)17.7 (5)21.6 N



答えは(a)9.8N・(b)10.8N
風圧荷重の問題は多いですが、外径を自分で求めるのは珍しい型です。
★★7本より線の外径は素線の3倍
断面の中心を通る直線上に素線が3本並ぶ
7本だから7倍ではありません——直線上に並ぶのは3本分です。
中心の1本と、その両側の1本ずつ——図を描けば一目瞭然です。
19本より線なら5本分、37本より線なら7本分——奇数倍で増えていきます。
★仕上り外径を求める
★片側だけでなく両側なので×2
絶縁体は導体の周囲全体を覆います——だから直径には厚さの2倍が加わるのです。
ここで×2を忘れると8.0mmになり、答えが変わります——よくある失点です。
★(a)高温季=甲種風圧荷重
外径×長さ
(a)の答え
垂直投影面積は「外径×長さ」——電線を横から見た面積です。
円柱でも、投影すれば長方形——πを使いません。
mmをmに直すことを忘れないことです。
★(b)低温季=甲種と乙種の大きいほう
★ここでも両側なので×2
(b)の答え
乙種は「圧力は半分、面積は着氷雪で大きく」という計算です——結果として甲種より大きくなることがあるのです。
本問では甲種9.8N<乙種10.8N——だから低温季は乙種を採ります。
必ず両方計算して大きいほうを選ぶ——これが「いずれか大きいもの」の意味です。
★甲・乙・丙の使い分け
| 地方 | 高温季 | 低温季 |
| ★氷雪の多い地方(海岸地等で低温季に最大風圧) | ★★甲種 | ★★甲種と乙種のいずれか大きいもの |
| ★氷雪の多い地方(上記以外) | ★★甲種 | ★★乙種 |
| ★氷雪の少ない地方 | ★★甲種 | ★★丙種 |
| ★人家が多く連なっている場所 | ★★丙種によることができる | ★★同左 |
本問は「海岸地その他の低温季に最大風圧を生じる地方」——だから低温季は甲種と乙種の大きいほうです。
「人家が多く連なっている場所以外」とも書かれています——丙種の緩和は使えないのです。
問題文の条件①が、この判定を指定しています。
★氷雪の比重0.9
乙種風圧荷重の計算では、厚さ6mm・比重0.9の氷雪を想定します。
比重0.9は、荷重(重さ)の計算で使います——風圧荷重の計算では厚さだけを使います。
本問は風圧荷重なので、比重は出てきません——混同しないことです。
風圧の値
| 構成材 | 甲種風圧荷重 |
| ★電線その他の架渉線 | ★★980Pa |
| ★木柱・鉄筋コンクリート柱(丸形) | ★★780Pa |
| ★鉄塔(鋼管により構成されるもの) | ★★1 255Pa |
問題文が980Paと与えてくれるので、暗記は必須ではありません——ただし知っていると検算に使えます。
形状によって風の受け方が違う——丸いものは風を逃がすので小さいのです。
計算の手順をまとめる
| 手順 | やること | 落とし穴 |
| ★① | ★★より線の外径=素線×3 | ★★7倍にしない |
| ★② | ★★仕上り外径=導体外径+絶縁体厚さ×2 | ★★×2を忘れない |
| ★③ | ★★甲種=圧力×外径×長さ | ★★mm→mの換算 |
| ★④ | ★★乙種=圧力×0.5×(外径+12mm)×長さ | ★★氷雪も両側なので×2 |
| ★⑤ | ★★低温季は甲種と乙種の大きいほう | ★★両方計算する |
「×2」が2回出てきます——絶縁体と氷雪、どちらも両側です。
この2か所を落とさなければ、確実に取れます。
より線の本数と外径の関係
| より線の構成 | 外径 | 並ぶ本数 |
| ★7本より(1+6) | ★★素線径×3 | ★★中心1+両側1ずつ |
| ★19本より(1+6+12) | ★★素線径×5 | ★★中心1+両側2ずつ |
| ★37本より(1+6+12+18) | ★★素線径×7 | ★★中心1+両側3ずつ |
層が1つ増えるごとに、直径は素線2本分ずつ増えます——3→5→7という奇数倍。
図を描けば一目瞭然——本数を掛けるのではありません。
⏱️ 本番での進め方
① 7本より線の外径=素線直径×3——7倍ではない。
② 仕上り外径は絶縁体の厚さを両側に加える(×2)。
③ 甲種=980Pa×外径×1m。
④ 乙種=980×0.5×(外径+12mm)×1m、低温季は大きいほうを採る。
💡 覚え方
ACSRの風圧荷重=①7本より線の外径は素線直径×3 ②仕上り外径=導体外径+絶縁体厚さ×2 ③甲種=980Pa×垂直投影面積 ④乙種=甲種の圧力の0.5倍×(外径+氷雪厚さ6mm×2)の面積 ⑤氷雪が多く低温季に最大風圧を生じる地方では、高温季は甲種、低温季は甲種と乙種のいずれか大きいもの。
⚠️ よくある間違い
7本より線の外径を「7倍」にしない——3倍。絶縁体・氷雪の厚さは両側なので×2。低温季は甲種と乙種を両方計算して大きいほうを採る。
まとめ
| より線の外径 | 2.0×3=6.0 mm(7本より線) |
| 仕上り外径 | 6.0+2.0×2=10.0 mm |
| (a)甲種 | 980×0.010×1=9.8 N →(4) |
| 乙種 | 490×0.022×1=10.78 N |
| (b)低温季 | 大きいほう 10.8 N →(3) |
| 整合 | d=10mm<12mm なので乙種が勝つ |
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