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令和4年度 1級電気工事施工管理技士 No.44を解説、吸上変圧器はBTの側

令和4年度 1級電気工事施工管理技士 第一次検定 No.44は、電気鉄道におけるき電方式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、ATとBTのどちらが吸上変圧器を使うかを分かっているかを問うものです。吸上変圧器を使うのはBTき電方式です

ATき電方式が使うのは単巻変圧器です。

正解:選択肢3(ATき電方式に吸上変圧器を設けるとした記述)

> この論点をやさしく解説:ATき電方式に吸上変圧器は使うのか?JISが定義しているのは別の変圧器

各選択肢の正誤

選択肢 方式 解説
1 直接き電方式 適当。構成は簡単だが通信誘導障害が大きい
2 並列き電方式 適当。直流き電区間で用いる
3 ATき電方式 不適当。単巻変圧器を設ける
4 同軸き電方式 適当。狭隘な区間やトンネル区間に適する

最も不適当なのは選択肢3です。

選択肢3のポイント(ここが答え)

引っかけの核心は、通信誘導障害を軽減するという目的が両方式に共通しているところです。目的は同じでも、使う変圧器の種類が違います

方式 使う変圧器 はたらき
BTき電方式 吸上変圧器(BT) レールに流れる帰線電流を負き電線へ吸い上げる
ATき電方式 単巻変圧器(AT) き電電圧を2倍にし、電流を分けて誘導を打ち消す

名前が答えを示しています。BTのBはBooster Transformer(吸上変圧器)、ATのAはAuto Transformer(単巻変圧器)です。方式の名前がそのまま変圧器の名前になっています。

BTき電方式は、約4kmごとに吸上変圧器を置き、レールを流れる電流を負き電線へ引き上げます。電車線とレールの間を流れる電流を減らして、通信線への誘導を抑えます。

ただしBTを置いた場所では電車線に切れ目(ブースタセクション)ができ、パンタグラフが通るときにアークが出ます。高速運転ではこれが問題になります。

ATき電方式はこの欠点がありません。電圧を2倍にして送るので電流が半分になり、電圧降下も損失も小さくなります。新幹線をはじめ、いまの交流電化はこちらが主流です。

選択肢1の直接き電方式は、電車線とレールだけで構成する最も単純な方式です。部品が少ない代わりに、レールを流れる電流がそのまま通信線に誘導を与えます。

選択肢2の並列き電方式は、隣接する変電所どうしを電気的につないだ状態で運転します。直流き電では電圧降下が大きくなりやすいので、両側から供給して電圧を保ちます。

覚え方

  • BTき電=吸上変圧器、ATき電=単巻変圧器。方式名が変圧器名
  • ATは電圧を2倍にして送るので電圧降下も損失も小さい。いまの主流
  • BTはセクションでアークが出るため高速運転に不利

理解度チェック

Q.

吸上変圧器を用いるのはどのき電方式か。

BTき電方式です。ATき電方式が用いるのは単巻変圧器です。

Q.

ATき電方式で電圧降下や損失が小さくなるのはなぜか。

単巻変圧器でき電電圧を2倍にして送るためです。同じ電力なら電流が半分になります。

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参考資料

  • 一般財団法人 建設業振興基金「令和4年度 1級電気工事施工管理技術検定 第一次検定問題(午前の部)」「同 正答肢」
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