電験三種 令和2年度(2020) 電力 問1 過去問解説
ダム水路式発電所における水撃作用とサージタンクに関する記述として，誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) 発電機の負荷を急激に遮断又は急激に増やした場合は，それに応動して水車の使用水量が急激に変化し，流速が減少又は増加するため，水圧管内の圧力の急上昇又は急降下が起こる。このような圧力の変動を水撃作用という。
- (2) 水撃作用は，水圧管の長さが長いほど，水車案内羽根あるいは入口弁の閉鎖時間が短いほど，いずれも大きくなる。
- (3) 水撃作用の発生による影響を緩和する目的で設置される水圧調整用水槽をサージタンクという。サージタンクにはその構造・動作によって，差動式，小孔式，水室式などがあり，いずれも密閉構造である。
- (4) 圧力水路と水圧管との接続箇所に，サージタンクを設けることにより，水槽内部の水位の昇降によって，水撃作用を軽減することができる。
- (5) 差動式サージタンクは，負荷遮断時の圧力増加エネルギーをライザ（上昇管）内の水面上昇によってすばやく吸収し，そのあとで小穴を通してタンク内の水位をゆっくり通常のタンク内水位に戻す作用がある。
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正解は(3)
解説
【考え方】サージタンクは、上が大気に開いた水そうです。水面が上がり下がりして、水撃作用（急な水圧の変化）をやわらげます。
■1 (1)(2) 水撃作用
(1) 負荷が急に変わると、水の流れが急に変わり、水圧管の圧力が急に上下します。これが水撃作用です。正しいです。
(2) 水圧管が長いほど、弁を閉める時間が短いほど、水撃作用は大きくなります。正しいです。
■2 (3) サージタンクの構造
サージタンクは、上が大気に開いています。密閉した構造ではありません。
上が開いているので、水面が自由に上がり下がりでき、圧力の急な変化を逃がせます。
「いずれも密閉構造」としているので、(3)は誤りです。
■3 (4)(5) サージタンクの働き
(4) 圧力水路と水圧管のつなぎ目に置き、水位の上下で水撃作用を軽くします。正しいです。
(5) 差動式は、ライザ（上昇管）の水面がすばやく上がって圧力を吸収し、あとで小穴からゆっくり水位をもどします。正しいです。
答えは(3)ピヨ。
出典：令和2年度（2020） 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）電力 問1