令和4年度 1級電気工事施工管理技士 第一次検定 No.16は、水力発電に用いる水車に関する記述として、最も不適当なものを選ぶ問題です。

この問題のポイント

この問題は、比速度の大小がどちらの水車で大きいかを分かっているかを問うものです。高落差で使うペルトン水車は、比速度が小さい水車です。

落差が大きいことと比速度が大きいことは別です。

正解：選択肢4（ペルトン水車は比速度を大きくとれるとした記述）

＞ この論点をやさしく解説：水車の種類とは？衝動水車と反動水車の違いを整理

各選択肢の正誤

最も不適当なのは選択肢4です。

選択肢4のポイント（ここが答え）

引っかけの核心は、高落差なら勢いよく回りそうなので、比速度も大きいはずだと感じるところです。比速度は回転速度そのものではなく、水車の形を表す数値です。

比速度はその水車を1mの落差で1kWを出す大きさに縮めたときの回転速度と定義されます。落差の大きさそのものではなく、水車の型で決まります。

落差が大きい水車ほど比速度は小さいという関係になります。高落差は少ない水を高い勢いで当てる使い方で、羽根の数を増やして受け止めるためです。

令和6年度 1級 No.13（公表正答1）の選択肢3には、ペルトン水車は、フランシス水車と比較して、高落差での比速度が小さいが正しい肢として置かれています。令和4年度はこの文の「小さい」を「大きくとれる」に変えた形です。

令和6年度で誤りとされたのは選択肢1のフランシス水車は、負荷が変化しても効率はほぼ一定であるのほうでした。令和4年度の選択肢2はこれを正しい形にしています。

比速度はキャビテーションとも関わります。平成29年度 1級 No.16（公表正答4）では「水車の比速度が小さいほどキャビテーションを抑制できる」が正しい肢として置かれていました。

選択肢1の吸出し管はフランシス水車など反動水車だけに付くものです。ランナ出口から放水面までを水で満たし、その落差分も回転に使います。ペルトン水車は大気中で回るので必要ありません。

覚え方

• 落差が大きい水車ほど比速度は小さい。ペルトンは高落差で比速度が小さい
• ペルトンは衝動水車、フランシスは反動水車。吸出し管が付くのは反動水車だけ
• フランシス水車は最高効率は高いが、軽負荷時に落ちる

理解度チェック

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