電力その9 電気材料(Electrical Materials)
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このページでは、電気材料の公式や重要単語とその解説について掲載しています。
また、その公式がどの過去問に使われているかについても記載しています。
電気材料のポイント
電気材料の分野では、各材料の特徴を問う知識問題が出題されます。
出題数は少ないですが、簡単な問題が多く範囲も小さいため、確実に取れるようにしましょう。
目次
導電材料
- 軟鋼は硬鋼を焼きなますことにより得られる。
- 20℃において、最も抵抗率の低い金属は銀である。
- 直流発電機の整流子片には、硬銅が使われる。
絶縁材料
- 直射日光により劣化が生じる。
- 温度が高いほど絶縁強度の低下や誘電損の増加が生じる。
- 水分が多いほど絶縁強度は低下する。
- 電界や熱が加わると絶縁強度は低下する。
- 部分放電により劣化が生じる。
- SF6ガス
・無色で無臭
・不活性、不燃性
・比重が空気に比べて大きい。
・化学的に安定している。
・温暖化への影響は大きい。 - 絶縁油の冷却作用は粘度が低いほど大きくなる。
- 気体絶縁材料は圧力をかけると絶縁強度が大きくなる。 (液体はほとんど変化しない)
- 固体が最も絶縁耐力が高い。
- 液体は比熱容量と熱伝導度の大きいものが適している。
- 絶縁油は以前まで鉱物油が使われていたが、現在は集合炭化水素油である。
- 絶縁油は変圧器や OF ケーブルなどに使用されており,一般に絶縁破壊電圧は同じ圧力の空気と比べて高く,誘電正接が小さい絶縁油を用いることで絶縁油中の発熱を抑えることができる。電力用機器の絶縁油として古くから鉱山が一般的に用いられてきたが,より優れた低損失性や信頼性が求められる場合には合成油が採用されている。
磁性材料
磁心材料
- 保持力は小さい。 ⇒ ヒステリシス損は小さい。
- 磁束密度は大きい。
- 透磁率は大きい(B=μH)
磁石材料
その他
- 強磁性体:鉄、ニッケル、コバルト、アモルファス等
- 鉄損 = ヒステリシス損+渦電流損
*ヒステリシス損:磁石の摩擦、渦電流損:誘導電流によるもの。 - アモルファス鉄心材料(非結晶)
・鉄損が小さい。
・高硬度で加工性が良くない。
・比較的高価
・大形になる。