建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第53回(令和5年度(2023年))
問97 (建築物の構造概論 問97)
問題文
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問題
建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士)試験 第53回(令和5年度(2023年)) 問97(建築物の構造概論 問97) (訂正依頼・報告はこちら)
- 実効値100Vの交流電圧は、ピーク時の電圧が約140Vである。
- 受変電設備の変圧器容量は、建築物内部の電気設備の負荷の合計値以上とするのが一般的である。
- 電線の配電距離が長くなると、電圧の低下を招く。
- 磁束密度は、電流の強さとコイルの巻き数との積に比例する。
- 建築物の設備機械の動力は、三相誘導電動機を多く利用している。
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この過去問の解説 (2件)
01
建築物の電気設備に関する問題は、今までこの分野に携わったことのない方であれば、聞き慣れない用語が多くて敬遠してしまうかもしれません。
ただ言葉を覚えるだけではなく仕組みについて理解すると、より正解に近づくことが出来ると思います。
ぜひ、イメージしながら解いてみて下さい。
正解です。
交流電圧では、正弦波交流電圧のピーク電圧は、実効値の電圧の√2倍(約1.41倍)となります。
つまり実効値が100Vであれば、ピーク時の電圧は約140Vだと言えます。
不正解です。
仮に、受変電設備の変圧器容量が建築物内部の電気設備の負荷の合計値だとすれば過剰設備になってしまう可能性が高いです。
受変電設備の変圧器容量は、建築物内部の電気設備の負荷合計に利用率を乗じて求めるのが一般的です。
正解です。
電線の配電距離が長くなると導線の電気抵抗が増えて、電圧は少しずつ低下していきます。
正解です。
磁束密度B[T(テスラ)]は、電流の強さI[A(アンペア)]とコイルの巻き数であるNとの積に比例します。
正解です。
三相誘導電動機は丈夫で扱いやすいため、建築物の設備機械の動力として多く利用されています。
「受変電設備」「変圧器容量」など、一見難しい用語が多数登場していますよね。
専門用語をひたすら覚えるのは、かなり苦痛な作業かと思います。
単に暗記するのではなく、「なぜ一般的にこのようにするべきなのか」と考えながら学んでいくことをお勧めします。
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02
正解は、「受変電設備の変圧器容量は、建築物内部の電気設備の負荷の合計値以上とするのが一般的である。」です。
この問題は、建築物の電気設備に関するものです。
実効値100 Vの正弦波交流は、ピーク値が約141 Vとなります。
配電距離が長くなれば、電線のインピーダンスによって電圧降下が生じます。
磁束密度が電流と巻数の積に比例すること、建築物の設備機械に三相誘導電動機が多用されます。
一方、変圧器容量は「負荷の合計値以上」とするのではなく、
需要率・負荷率・同時使用率などを考慮して、負荷合計より小さい容量で計画します。
正しいです。交流の場合、実効値 と最大値(ピーク値) の関係は
Vmax=√2×100≒1.414×100≒141V
になります。
不適当です。変圧器容量は、単純に「全負荷の合計値以上」とするのではなく、
需要率・負荷率・同時使用率などを考慮して決定します。
建物内の全ての負荷が同時に最大値で動作することはほとんどなく、
実務では「契約電力」や「最大需要電力」を基準に変圧器容量を決めます。
正しいです。電線には抵抗成分やインピーダンスがあり、
電流が流れると電圧降下が生じます。
配電距離が長くなるほど、電線の全抵抗が増加し、負荷端での電圧は低下します。
これを「電圧降下」と呼び、
電気設備設計では許容電圧降下(例えば幹線で2〜3%以内など)を満たすように、
電線の太さや配線ルートを決定します。
正しいです。コイルに電流を流すと、その周囲に磁界が発生します。
ソレノイドコイルの内部磁束密度 は、
B∝N×I
で表されます。磁束密度は電流と巻き数の積に比例します。
正しいです。建築物の設備機械(ポンプ、送風機、冷凍機、コンプレッサーなど)の動力源としては、
三相誘導電動機が最も一般的です。
構造が簡単で堅牢、保守が容易、効率が高く、始動特性も良好で、
三相交流電源との相性が良いためです。
ビルの受変電設備から供給される三相3線式電源をそのまま利用できます。
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