《電力》〈送電〉[R05:問3]電線の振動対策と着氷雪対策に関する空欄穴埋問題

Contents

1 【問題】
2 【ワンポイント解説】
3 【解答】

【問題】

【難易度】★☆☆☆☆（易しい）

次の文章は，電線の振動対策と着氷雪対策に関する記述である。文中の$ \ \fbox{$\hskip3em\Rule{0pt}{0.8em}{0em}$} \ $に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。

比較的緩やかな一様な風が，電線に直角に吹くと，電線の背後に空気の$ \ \fbox {　（１）　} \ $ができ，電線に対し鉛直方向に上下交互に圧力が与えられる。その周波数が電線の径間，張力及び重さによって定まる固有振動数に等しくなると，電線は共振を起こして，上下に振動する。電線振動による断線を防ぐ方法としては，クランプ近くの電線を補強する$ \ \fbox {　（２）　} \ $や，適当な制動子をつけて振動を防止するダンパなどがある。

電線に氷雪が付着した場合，氷雪脱落時に電線が跳ね上がる$ \ \fbox {　（３）　} \ $が発生し，$ \ \fbox {　（４）　} \ $事故が発生するおそれがある。事故防止の観点では，電線の配列は$ \ \fbox {　（５）　} \ $配列とすることが最もよい。

〔問3の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&（イ）&　スリートジャンプ　　　　　　　&（ロ）&　\mathrm {SLF}　　　　　&（ハ）&　垂直 \\[ 5pt ] &（ニ）&　水平　　　　　&（ホ）&　逆フラッシオーバ　　　　　　　&（ヘ）&　線間短絡 \\[ 5pt ] &（ト）&　不平衡張力　　　　　&（チ）&　アーマロッド　　　　　&（リ）&　風圧荷重 \\[ 5pt ] &（ヌ）&　地絡　　　　　&（ル）&　ギャロッピング　　　　　&（ヲ）&　カルマン渦 \\[ 5pt ] &（ワ）&　アークホーン　　　　　&（カ）&　相間スペーサ　　　　　&（ヨ）&　三角 \\[ 5pt ] \end{eqnarray}
\]

【ワンポイント解説】

電線で発生する振動のうち，微風振動とスリートジャンプに関する出題です。
$ \ 3 \ $種の頃からよく出題されていた内容なので，問1や問2の難易度を考えると可能であれば完答，間違えても$ \ 1 \ $つぐらいにしておきたい問題と言えると思います。

1.電線の振動
電線が振動すると隣の電線と接触し，短絡事故が発生したり，振動による応力で，電線の損傷や破断等が発生する可能性があります。
①微風振動
　電線に対して直角に微風(数$ \ \mathrm {m / s} \ $)が当たると気流の流れにより電線の背後にカルマン渦が生じて上下の振動が発生します。電線が軽く，径間が長い場合に発生しやすくなります。

②サブスパン振動
　多導体の送電線のスペーサ間のことをサブスパンと言い，そこに風速$ \ 10 \ \mathrm {m / s} \ $以上の風が吹くと電線背後にカルマン渦が発生し振動する現象です。

③ギャロッピング
　電線の表面に非対称な氷雪が付着し，風下側にカルマン渦が生じて振動します。振動数はサブスパン振動と同程度と言われています。

④スリートジャンプ
　電線に雪が積雪し，それが落ちる反動で振動する現象で，振幅が大きく短絡のリスクが高い現象です。

⑤コロナ振動
　雨が降っている時や霧が出ている時に発生しやすく，電線から水滴が離れる際にコロナ放電により，電線に反発力が生じて振動する現象です。

2.電線の振動対策
①ダンパの設置
　ダンパの設置により，振動エネルギーを吸収します。

②アーマロッドによる補強
　電線に巻き付ける物で，振動の吸収と電線の補強を行います。下図のダンパの上の電線に巻き付けられている導体がアーマロッドです。

③スペーサの設置
　多導体にスペーサを設置し，電線同士の接触を防止します。

④難着雪リングの取付
　電線からすべり落ちてきた雪をリング部で落下させることにより，氷雪の付着と成長を防止します。

出典：TDKテクノマガジンＨＰ
https://www.tdk.com/ja/tech-mag/ninja/099

【解答】

(1)解答：ヲ
題意より解答候補は，（リ）風圧荷重，（ヲ）カルマン渦，（ト）不平衡張力，等になると思います。
ワンポイント解説「1.電線の振動」の通り，問題文は微風振動に関する説明であり，電線に一様な風が吹くと，電線の背後にできるのはカルマン渦となります。

(2)解答：チ
題意より解答候補は，（チ）アーマロッド，（ワ）アークホーン，（カ）相間スペーサ，等になると思います。
ワンポイント解説「2.電線の振動対策」の通り，断線を防ぐ方法としてクランプ近くの電線を補強するものをアーマロッドといいます。

(3)解答：イ
題意より解答候補は，（イ）スリートジャンプ，（ホ）逆フラッシオーバ，（ル）ギャロッピング，等になると思います。
ワンポイント解説「1.電線の振動」の通り，電線に氷雪が付着し，氷雪脱落時に電線が跳ね上がる振動をスリートジャンプといいます。

(4)解答：ヘ
題意より解答候補は，（ロ）$ \ \mathrm {SLF} \ $，（ヘ）線間短絡，（ヌ）地絡，等になると思います。
ワンポイント解説「1.電線の振動」の通り，スリートジャンプで最も可能性が高いのは線間短絡事故となります。$ \ \mathrm {SLF} \ $は電験ではあまり出題されていませんが，近距離線路故障遮断のことをいいます。

(5)解答：ニ
題意より解答候補は，（ハ）垂直，（ニ）水平，（ヨ）三角，になると思います。
ワンポイント解説「1.電線の振動」の通り，スリートジャンプは氷雪落下による垂直方向の振動となるので，事故防止の観点で最も良い配列は水平配列となります。