電験三種 令和6年度(2024) 下期 電力 問3 過去問解説
次の文章は，汽力発電所における蒸気タービンの分類に関する記述である。
衝動タービンは，高温・高圧の蒸気が羽根に衝突するときに生ずる衝動力によってランナを回転させるもので，タービンのノズルを通る間に蒸気の圧力が (ア) し，高速度となってノズルから噴出する。この噴出した蒸気を前面の羽根に衝突させることにより，ランナを回転させる。羽根を通過する蒸気の通路の断面積が一様であり，羽根の出入口の蒸気の圧力は (イ) 。衝動タービンは蒸気の圧力が (ウ) のものに適する。
反動タービンは，衝動力と蒸気が回転羽根を離れるときの反動力を利用するもので，固定羽根で膨張させた蒸気を羽根に衝突させてランナを回転させるとともに，ランナの内部で蒸気を (エ) させ，排気するときの反動力を利用してランナを回転させる。反動タービンは，蒸気の圧力が (オ) のものに適する。
上記の記述中の空白箇所(ア)〜(オ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) (ア) 上昇 (イ) 等しい (ウ) 高圧 (エ) 膨張 (オ) 中低圧
- (2) (ア) 上昇 (イ) 異なる (ウ) 中低圧 (エ) 凝縮 (オ) 高圧
- (3) (ア) 上昇 (イ) 等しい (ウ) 中低圧 (エ) 膨張 (オ) 高圧
- (4) (ア) 降下 (イ) 異なる (ウ) 中低圧 (エ) 凝縮 (オ) 高圧
- (5) (ア) 降下 (イ) 等しい (ウ) 高圧 (エ) 膨張 (オ) 中低圧
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正解は(5)
解説
【考え方】衝動タービンは「ノズルで圧力を下げて、速い流れを羽根に当てる」、反動タービンは「羽根の中でも蒸気をふくらませ、その反動も使う」です。
■1 (ア) ノズルでの圧力
蒸気がノズル（細い吹き出し口）を通ると、圧力が下がり、そのぶん速い流れになります。→ (ア) 降下
■2 (イ) 羽根の入口と出口の圧力
羽根の通り道の太さは一様なので、羽根の中で蒸気はふくらみません。
入口と出口の圧力は等しいです。→ (イ) 等しい
■3 (ウ) 衝動タービンが向く蒸気
衝動タービンは、高圧の蒸気に向いています。→ (ウ) 高圧
■4 (エ) 反動タービンの羽根の中
羽根の中でも蒸気がふくらみ（膨張）、出ていくときの反動で回ります。→ (エ) 膨張
「凝縮」は蒸気が水にもどることで、羽根の中では起きません。
■5 (オ) 反動タービンが向く蒸気
反動タービンは、中低圧の蒸気に向いています。→ (オ) 中低圧
答えは(5)ピヨ。
出典：令和6年度（2024） 下期 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3