技術基準の計算15【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！令和5年度上期で再出題 平成30年度 B問題11 完全解説

今回は平成30年度 法規科目 B問題11、風圧荷重の計算問題です。令和5年度上期 B問題13でそっくりそのまま再出題されており、数値も選択肢も同じという徹底ぶりです。

適用ルールを間違えなければ計算は簡単。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では、低温季に甲種と乙種の大きいほうを適用します。両方計算するのがこの問題の作法です。

出題のポイント

平成30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 【技術基準の計算】 平成30年度 B問題11

　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：適用ルール→両方計算→大きいほう

まず適用ルールを確定する：解釈第58条の風圧荷重の適用は3パターンです。
　① 氷雪の多い地方以外 …… 高温季は甲種、低温季は丙種（甲種の1/2）
　② 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 …… 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
　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なので、甲種と乙種の両方を計算して大きいほうを採る——ここを読み飛ばして乙種だけ求めると13.2N（選択肢(2)）の誤答になります。

(a) 甲種と乙種を計算：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]。
　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して外径が15＋6×2＝27mmになり、圧力は甲種の1/2＝490Pa：
　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) 逆転の境目：外径 d[mm] として乙種 ≧ 甲種となる条件は
　490(d+12) ≧ 980d → 5 880 ≧ 490d → d ≦ 12 [mm]
つまり細い電線ほど乙種が効く——氷雪が付く分（＋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でちょうど等しくなります。

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)
再出題	令和5年度上期 B問題13と同一

▼あわせて解きたい関連問題
・同一問題（技術基準の計算8）：【法規】令和5年度上期 B問題13
・支持物の倒壊の防止（電技省令14）：【法規】令和5年度上期 A問題5