【電験三種過去問解説：法規<H26 問11改>】「電気設備技術基準の解釈」に基づく風圧荷重に関する計算問題

問題

鋼心アルミより線 (ACSR) を使用する \(6600\) [V] 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。
なお、下記の条件に基づくものとする。
① 氷雪が多く、海岸地その他の低温季に最大風圧を生じる地方で、人家が多く連なっている場所以外の場所とする。
② 電線構造は図のとおりであり、各素線、鋼線ともに全てが同じ直径とする。
③ 電線被覆の絶縁体の厚さは一様とする。
④ 甲種風圧荷重は \(980\) Pa , 乙種風圧荷重の計算に使う氷雪の厚さは \(6\) mm とする。

(a)　高温季において運用する風圧荷重 (電線 \(1\) 条、長さ \(1\) m 当たり) の値 [N] を求めよ。

(b)　低温季において運用する風圧荷重 (電線 \(1\) 条、長さ \(1\) m 当たり) の値 [N] を求めよ。

解答のポイント

① 風圧荷重
　甲種：電線の場合 \(980\) Pa
　乙種：電線の周囲に厚さ \(6\) mm , 比重 \(0.9\) の氷雪が付着した状態に対し、甲種風圧荷重の
　　　　\(0.5\) 倍 として計算したもの

② 風圧荷重の適用 (氷雪が多く、低温季に最大風圧を生じる地方)
　高温季：甲種風圧荷重
　低温季：甲種風圧荷重もしくは乙種風圧荷重の大きい方

解答

(a)　高温季において適用する風圧荷重の値 [N]

長さ \(1\) m あたりの垂直投影面積 \(S_1\) [m²] は、

　\(S_1 = (2.0 × 5) × 10^{−3} ×1\)

　　　\(= 0.01\) [m²]

となるから、甲種風圧荷重 \(W_1\) [N] は、

　\(W_1 = 980S_1\)

　　　\(= 980 × 0.01\)

　　　\(= 9.8\) [N]

(b)　低温季において適用する風圧荷重の値 [N]

本問において適用する風圧荷重は、甲種風圧荷重もしく乙種風圧荷重の大きい方である。

乙種風圧荷重における氷雪の厚さ \(6\) mm を考慮した長さ \(1\) m あたりの垂直投影面積 \(S_2\) [m²] は、

　\(S_2 = (2.0 × 5 + 6.0 × 2) × 10^{−3} ×1\)

　　　\(= 0.022\) [m²]

したがって、乙種風圧荷重 \(W_2\) [N] は、

　\(W_2 = 980 × \displaystyle\frac{1}{2} × S_2\)

　　　\(= 980 × \displaystyle\frac{1}{2} × 0.022\)

　　　\(= 10.78\)　→　\(10.8\) [N]

乙種風圧荷重の方が大きいのでこちらを適用する。

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