電験1種取得まで勉強をがんばる

電験の勉強をがんばります。

電気風呂は安全なのか

土地柄よく銭湯が多い地域で、中には浴槽をいくつも備えている「スーパー銭湯」なるものもある。

スーパー銭湯も好きでよく利用しているが、サウナやちょっと変わった風呂などは利用しても、唯一入ったことの無い風呂がある。

 

 

電気風呂だ。

 

 

 

こう、電気を生業としてきたものにとって、能動的に体内に電気を流すことがどれほど気持ち悪いものかは、同じ立場の人だったらわかってもらえるかもしれない。

 

電気は目に見えないし、光の速さで襲ってくるし、第一よくわからないことが多すぎるのである。

 

しかしながら、使わず嫌いで使わないのも嫌なので、

電気風呂についてその安全性についてどのように考えられているのか、

興味本位で調べてみた。

 

 

電気設備に関する技術基準を定める省令及びその解釈>

調べてみてまず驚いたことは、電気設備技術基準に電気風呂のことが書かれていたこと。

省令には、「電気浴器」として記載があります。

第七十七条 電気浴器[略]、第五十九条の規定にかかわらず、感電による人体への危害又は火災のおそれがない場合に限り、施設することができる。

なお、第五十九条は

第五十九条 電気使用場所に施設する電気機械器具は、充電部の露出がなく、かつ、人体に危害を及ぼし、又は火災が発生するおそれがある発熱がないように施設しなければならない。ただし、電気機械器具を使用するために充電部の露出又は発熱体の施設が必要不可欠である場合であって、感電その他人体に危害を及ぼし、又は火災が発生するおそれがないように施設する場合は、この限りでない。 

 と書かれており、つまりは

「第五十九条で『充電部は出しちゃダメよ』、と書いてるけど、電気風呂は充電部出さないとどうにもならんから、感電とかに気をつければつけていいよ」ってことですね。

 

そこまでして電気風呂に入りたかったのか、とも思いますが、これはこれで立派な文化なのでしょうね。

 

 

 

さて、電気設備技術基準に記載があれば、解釈にその具体的な方策が書いてあるのでしょう。

電技解釈の方を調べてみました。

 

第198条 電気浴器は、次の各号によること。
一 電気浴器の電源は、電気用品安全法の適用を受ける電気浴器用電源装置(内蔵されている電源変圧器の2次側電路の使用電圧が10V以下のものに限る。)であること。
二 電気浴器用電源装置の金属製外箱及び電線を収める金属管には、D種接地工事を施すこと。(関連省令第10条、第11条)
三 電気浴器用電源装置は、浴室以外の乾燥した場所であって、取扱者以外の者が容易に触れない箇所に施設すること。
四 浴槽内の電極間の距離は、1m以上であること。
五 浴槽内の電極は、人が容易に触れるおそれがないように施設すること。
六 電気浴器用電源装置から浴槽内の電極までの配線は、次のいずれかにより施設すること。ただし、電気浴器用電源装置から浴槽に至る配線を乾燥した場所であって、展開した場所に施設する場合は、この限りでない。
(関連省令第56条第1項、第57条第1項)
イ 直径1.6mm以上の軟銅線と同等以上の強さ及び太さの絶縁電線(屋外用ビニル絶縁電線を除く。)若しくはケーブル又は断面積が1.25mm2以上のキャブタイヤケーブルを使用し、合成樹脂管工事、金属管工事又はケーブル工事により施設すること。
ロ 断面積が1.25mm2以上のキャブタイヤコードを合成樹脂管(厚さ2mm未満の合成樹脂製電線管及びCD管を除く。)又は金属管の内部に収めて、管を造営材に堅ろうに取り付けること。
七 電気浴器用電源装置から浴槽内の電極までの電線相互間及び電線と大地との間の絶縁抵抗値は、0.1MΩ以上であること。

 色々とある安全基準はさておき、浴槽内で10V、1mはどうなのか考えてみます。

 

浴槽がおよそ湯で満たされており、深さが40cm、奥行き100cmとすると

水道水の導電率は100~200μS/cmであるから、電極間の抵抗値は、

R=100cm÷(100μS/cm)÷(40cm✕100cm)=250Ω

 

なお、人体の内部抵抗値は500Ωとすると、オームの法則から

全電流     :10V÷(250Ω✕500Ω/(250Ω+500Ω))=60mA

湯 を流れる電流:60mA✕(500Ω✕(250Ω+500Ω))=40mA

人体を流れる電流:60mA✕(250Ω✕(250Ω+500Ω))=20mA

 

さて、この電流がどの程度のものでしょうか。

元記事を参照します。 

kl-3fr.hatenablog.com

 

 

 あれ、案外危なくないっすか。。。。

 

まぁ、使用電圧が10Vでなかったり、電極間距離がもっと広かったり、

普通大浴場は広いのでより湯のほうに電流が流れるのでしょう。

 

 

 

 

 

 

しかしながら、電気風呂、

やはりまだ足が遠ざかりそうです。。。 

第二種電気主任技術者試験合格後の会社の反応

電気主任技術者試験に合格後、速やかに会社に報告した。

 

筆者「合格しました」

上司「おめでとう。とりあえず、関係しそうな人に知らせておくね。」

 

 

 

 

・・・その後は、ひとりふたりくらいから声を書けられるくらいで、

そこまで大きな反応はありませんでした。

 

 

会社は二種の電気主任技術者の選任が必要な工場なんだけどな。。。

現在の二種持ちの方は認定で取得しており、後数年で定年なんだけどな。。。

 

 

といいつつも、電気以外の仕事をしている人たちにとっては、

「あ、ふ~ん頑張ったのね」

「へ~そんなのあるんだ」

 

みたいな感じなのでしょうね。

 

 

 

 

まぁ、地位がほしいわけでは無いので、、、

 

 

 

 

地位以上に、お金が増えてくれるといいのですが、

今勤めている会社は、資格手当も、合格祝いもありません。

もし電気主任技術者に選任されたとしても、手当はありません。

責任が増えるだけです。

 

 

 

会社の中で、少しでも電気技術者の待遇が向上したらいいなぁ。。。。

電力自由化の恩恵試算

2000年から始まった電力自由化

2016年には小売の自由化が始まり、

電力会社ではない会社が電力小売に参入してきました。

 

知識では知っていても、あまり自分の払っている電気料金については無頓着であったため、

ちょっと見直してみました。

 

比較は楽天でんきv.s.とある電力会社で行いました。

契約アンペア数は40Aです。(楽天でんきの契約は30A以上のみです。)

f:id:kl_3:20190224215511p:plain

すべての使用電力量で、楽天でんきの方が安くなっています。

(およそ月400円程度=年間4800円程度)

 

実は、楽天でんきは基本料金がゼロ円となっています。

従量料金は、使用電力量が少ない時は楽天でんきのほうが高いですが、

基本料金のおかげで楽天でんきの方が安い結果となっています。

 

いろいろと契約アンペア数を変えてみると、契約アンペア数が大きいほど

メリットが出るようです。

 

 

 

電気の質はどこと契約しても変わらないはず。

変えてみようかなぁ。。。

 

平成30年度第二種電気主任技術者試験の自己採点(3)-総括と感想

二次試験の自己採点結果のまとめと、問題の感想とかです。

以下のまとめ。

 kl-3fr.hatenablog.com
kl-3fr.hatenablog.com

 

 

 

電力・管理:   76 /120点  (  得点率:63.3%)

機械・制御:   38 / 60点  (  得点率:63.3%)

合計      114 /180点  (総合得点率:63.3%

 

(なんとか)合格ですね。

結果、合格でしたので、自己採点もあながち間違っていなかったのかも。。。

 →ということは、各小問の配点は 30点/小問数 なのかもしれませんね。

 

部分点も少し考慮しても良いところだと思います。

(ここは採点官によるところが多いと思いますが、、、)

 

 

 

さて、試験の振り返りです。

 

<電力・管理> 

 3min  とりあえず全問流し見。記述多いね。

      水力は式うろ覚えだけどできそう。母線方式はできそうかな。

      円線図はよくわからんなぁ。。。

      地中送電はわかるけどスポットネットワーク方式はうろ覚え。

      高調波はイケそうだけど計算めんどくさそう。 

      中性点接地は書けそう。

 5min  一番書けそうな(6)中性点接地から書き始める。

      154kV系統の接地に迷うが、まぁいいかくらいで直接接地を選択し撃沈。

      そうとは露知らず、意気揚々と解答を書き上げる。

 25min   次解けそうな問題をみて、母線方式を選択。

      ここもユニット方式、単母線方式を自信満々に間違えながら

      解答を書き上げる。

 50min   次何を解こうかと悩む

      時間もあるし、高調波をかじってみる。

 55min   撃沈。水力を考え始める。

 60min   適当に単位考えながら書き始める。

      こういうとき、絵を書いてみるの大事。

 80min   水車中心を自信持って使いながら解答終了。

      何を解こうかと考え、円線図がよくわからなかったため高調波に手をつける。

 95min   高調波わからず。。。円線図に移行

 100min 「円を描くことを示せ」とか数学の問題じゃね?と思い、イケるかなと思いながら解答を作成。

 110min  Ssのベクトルって、円線図中心と座標中心のどっちから出るんだろう。。。と悩む。

 120min  かけるところまで書いて、解答終了。

 

 

(昼休み) 

 試験会場外のベンチで昼食。

 日陰だったので肌寒かったが、頭はしゃっきりした。

 某掲示板を確認して、簡単との書き込みを見てへこむ。

 

 

 <機械・制御> 

 3min 電力と同じく流し見。機械で記述だと・・・と思いながらスターデルタなので

     点数は取れそう。同期機は筆が進むかな?と不安げ。

     パワエレは無勉のためスルー。

     自動制御は小問多いから、丁寧にやれば行けるかな?

 5min ひとまず、スターデルタの記述問題を書き始める。

     電流が1/3になるのは知っていたが、導出はどうだっけ?と思いながら

     20分くらいで適当に解答を作成。

     少し未回答部分を残し、後でいいやで次に進む。

 25min  同期機の方に手をつけてみる。

     (1)を書き始めるも、どこかで計算をミスったのか答えの形が

     しっくり来ず、路線変更。

 35min  制御に手を付ける。

     計算がめんどくさいが、ひとまず書き始めると思ったよりも進めた。

     後は時間との勝負で書けるところ(小問5)まで書く。

 60min  試験終了。

     解答用紙の提出時にスターデルタの未解答部分に気づくも、時すでに遅し。

 

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振り返ってみると、戦略もなく、とりあえずできるところから解いていった用な感じでした。

1種のときは、もっと計画性を持たないといけないだろうなぁ。。。

 

平成30年度第二種電気主任技術者試験の自己採点(2)-機械・制御

平成30年度第二種電気主任技術者試験の自己採点の機械・制御編です。 

今回も実際の解答とともに振り返ります。

kl-3fr.hatenablog.com

 

 

平成30年の第二種試験(機械・制御)の内容は以下のとおりです。

(太線◯付きが、実際に選択した問題です。)

 

 ◯問1[論述]    誘導電動機の始動

  問2[計算]    同期発電機

  問3[計算]    パワエレ

 ◯問4[計算]    自動制御

 

 

※1問あたり30点満点の配点で計算してみたいと思います。

 

 ★問1[論述]    誘導電動機の始動    [20/30]

  (1)1.系統のインピーダンスによる電圧降下で機器動作に影響を及ぼす可能性がある。

        2.ブレーカーがトリップする可能性がある。

  (2)スター結線からデルタ結線に変えると線電流を1/3にすることができる。

  (3)1.トルクが減少するため、始動時間が長くなる。

     2.

  (4)1.始動時間を調整することができる。

     2.突入電流を抑えることができる。

  

 機械・制御に論述が出題されてびっくりしたものの、なんとか知ってる内容だったのでそれなりに解答書けました。

 (2)は式とか図とか書いていたらよくわからなくなって、とりあえず記述して放置。

 (3)はあとで書こうと思っていたら忘れてしまった。。。凡ミス。

配点は2つあげよは完答8点、(2)は6点として、

(1):8点、(2):0点、(3)4点、(4)8点 で20点。

 

 

 

 ★問4[計算]    自動制御   [18/30]

  (1)Kp:比例要素

     TI:むだ時間

  (2)Kp=10、TI=0.1のとき、C(s)は

    C(s)=10✕(1+1/0.1s)

    ゲインgは

    g=20Log[C(jω)]=20Log[10✕(1+1/0.1jω)]

            =20+20Log[1+1/0.1jω]

    よって図示(何故かここで、20+10Log[1+1/0.01jω]の図を書いてしまう。)

  (3)E(s)/D(s)を求める。(略)

  (4)(3)の分母は

     s^2+(Kp+1)s/4+Kp/4TI

     であるから、2次遅れの式s^2+2ωnζs+ωn^2と比較して、

     (Kp+1)/4=2✕5✕0.7、Kp/4TI=5^2

     よって、Kp=27、TI=0.27

  (5)式変形でY(s)/R(s)=F(s)に持っていった(略)

  (6)書けず

 

 

同期発電機が途中で突っかかってしまったため、うろ覚えのまま自動制御を選択。

(1)TIと書いてあるにもかかわらずむだ時間と解答

(2)図示も何故か作図ミス。

あとは非常に焦っていたが、なんとか解答に持ち込む。(5)で色々消えたときは「???」となったが、結果的に良かった。

各小問5点として、

(1):2点、(2):1点、(3):5点、(4):5点、

(5):5点、(6):0点、計18点。

 

 

まとめます。

 問1:20/30

 問4:18/30

     →38/60 (得点率:63.3%

 

さて、総合結果は如何に。。。

平成30年度第二種電気主任技術者試験の自己採点(1)-電力・管理

晴れて合格となった第二種電気主任技術者試験ですが、

当時の解答を振り返りながら自己採点しながら採点を考察してみたいと思います。

(ちょっとうろ覚えですが。。。)

 

まずは電力・管理から。。。

 

 

 

電力・管理の問題構成は以下の通り。(太線◯付きが、実際に選択した問題です。)

 

 ◯問1[計算]    自流式水力発電

 ◯問2[論述]    変電所母線の結線方式

 ◯問3[計算・論述] 電力円線図と無効電力損失

  問4[論述]    地中配電

  問5[計算]    高調波の影響と対策

 ◯問6[論述]    接地方式

 

※1問あたり30点満点の配点で計算してみたいと思います。

 

★問1[計算] 自流式水力発電    [15/30]

 (1)年間の総流量は、

    200km2✕1500mm/year✕0.7=(200✕10^6)✕(1500✕10^-3)✕0.7

                =210✕10^6m3/year

    よって、年間平均流量は

    (210✕10^6m3/year)/(365d/year✕24h/d✕3600s/h)=6.6591m3/s  

                               →答 6.66m3/s

 (2)最大使用流量は年間平均流量の2倍であるから、

    (最大使用流量Qm)=6.6591✕2=13.3182m3/s

    落差は水車中心までであるから、損失を考慮すると

    (落差h)=(420-185)✕(1-0.05)=223.25m

    また、水車効率をη0、発電機効率をη1とすると、最大出力は

    (最大出力)=Qm✕h✕g✕η0✕η1

          =13.3182✕223.25✕9.8✕0.9✕0.98

          =25699.9                →答 25700kW

 はい、(2)で盛大に間違えました。

 「水車中心」って見慣れないものに飛びついて撃沈。

部分点はあったのかな?

ひとまず、(1)はできたということで半分取れていることにしておきます。

 

 

 ★問2[論述]    変電所母線の結線方式  [21/30]

   (1)1.重要負荷がある場合は無停電切り替えができるようにする。

      2.コストを考えて設計する。

      3.設置スペースの制約を検討する。

   (2)単母線方式・・・ニ

      複母線方式・・・イ

      ユニット方式・・・ハ

   (3)単母線方式

      長所:コストが安く設置スペースが小さい

      短所:系統切替時に停電が必須であったり、事故時の停電範囲が大きい。

      複母線方式

      長所:系統切替時に無停電で切り替えできたり、事故系統を分離したりできる。

      短所:一般に、単母線方式と比べて高コストで設置スペースを要する。

 

語彙力が無い故にずさんな回答になってしまった。

また、標準回答では、(1)のコストと設置スペースは経済性で一括りにされてましたね。。。

(2)は単母線方式は迷い間違え、ユニット方式に至っては「???」でした。

(3)は概ね問題なかったかと。

各小問10点満点で、(1)→8点、(2)→3点、(3)→10点で21点にしておきます。

 

 

 

 ★問3[計算・論述] 電力円線図と無効電力損失  [18/30]

   ※表現の都合上、ドットは省略。

  (1)位相差は受電端基準より、Er=|Er|、Es=|Es|(sinδ-jcosδ)

     図よりIs=Ir=(Er-Es)/jX

     よって、送電端電力は|Er|=|Es|=1.0p.u.

      Es✕Is*=(計算略)=sinδ/X+j(1-cosδ)/X

     また、受電端電力は

      Er✕Ir*=(計算略)=sinδ/X-j(1-cosδ)/X

       → 答 P=sinδ/X Qs=(1-cosδ)/X Qr=-(1-cosδ)/X

  (2)Ssが円であるためにはP^2+Qs^2=R^2を示せば良い。

     (1)より、(Qs-1/X)=-cosδ/Xであるから、

      P^2+(Qs-1/X)^2=(1/X)^2

     これは、中心(0、1/X)、半径1/Xの円である。

    同様に、Srについても、

      P^2+(Qs+1/X)^2=(1/X)^2

     これは、中心(0、-1/X)、半径1/Xの円である。

  (3)リアクタンスがXの送電円と2Xの送電円を複素平面に描き、

     送電円中心から同じ送電電力P(縦線を書く)のときの相差角を図示。

  (4)(5)ほぼ書けず。

 

円を書いて、図を書くまでは数学なので適当に回答で行けました。

しかしながら、時間の関係もあり(4)以降はほぼ書けず。

手が痛くなりました。

小問が全5なので、1問6点として18点くらい取れたでしょう。

 

 

 ★問6[論述]    接地方式   [22/30]

  (1)a.高圧配電系統:①非設置方式

     b.154kVの送電系統:②直接接地方式

  (2)仕組み:中性点に設置したリアクトルLと送電系統のCで共振させ、

         地絡電流をゼロに近づける

     目的:地絡電流を減らし、誘電障害を小さくする。

  (3)長所:地絡電流が小さくなるため、誘導障害の影響が小さくなる。

     短所:接地抵抗によって電圧が上昇するため、高い絶縁性能が必要である。

 

 

(1)は知識不足。あれ、直接接地と抵抗接地どっちだったかなと思って書きましたが、ダメ。

(2)は誘導障害の影響低減を書きましたが、どう評価されたかはわかりません。標準回答では、送電の継続が書かれていましたね。

(3)は1つずつ書く、ということに気をつけて書きました。

(1):5点、(2):7点、(3):10点で、22点くらいでしょうか。

 

 

まとめます。

 問1:15/30

 問2:21/30

 問3:18/30

 問6:22/30

    →76/120 (得点率:63.3%

 

合格ラインギリギリ・・・

結果を知ってからの自己採点なので、まぁ割と妥当な線かなと思っています。

次は機械・制御を自己採点してみたいと思います。

平成30年度第二種電気主任技術者試験の結果

去る2019/2/6(水)は第一種および第二種電気主任技術者試験の合格発表でしたね。

 

受験された方々は、結果はいかがだったでしょうか。

 

 

 

試験終了後は某掲示板で、「易化しすぎ」、「電験二種持ち量産?」といったコメントが散見されましたが、

結果、第二種は以下の通りとなったようです。

 

第二種電気主任技術者二次試験の受験者は 2,624 人で、受験率は 86.1 %でした。
また、合格者数は 381 人で、合格率は 14.5 %でした。
なお、合格基準点については、第一種・第二種電気主任技術者試験委員会において、
合格基準は、100 点満点換算で 60.0 点以上(実得点 180 点満点で 108 点以上)、かつ、各
科目ともに平均点- 5 点以上と決定されました。

 

例年、合格基準が100店満点換算で55点以上となっていたことを考えると、

難易としては易化した方向になったようです。

しかしながら合格率を見れば、直近3年間は

   ・2015年度   12.3%

   ・2016年度   19.4%

   ・2017年度   13.5%

となっており、今年度が特別合格率が高くなったわけでは無いようです。

 

かくいう私も合格しました。

 

 

 

不合格だと葉書が届きますよね。

去年は葉書が届きました。

 

 

ひとまず採点・分析をしてみようかなと思います。