1級電気工事施工管理技士 過去問
令和3年度(2021年)
問14 (午前 イ 問14)

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問題

1級電気工事施工管理技士試験 令和3年度(2021年) 問14(午前 イ 問14) (訂正依頼・報告はこちら)

鉛蓄電池に関する記述として、不適当なものはどれか。
  • ベント形蓄電池は、酸霧が脱出しないようにしたもので、使用中補水が必要である。
  • 蓄電池の内部抵抗は、残存容量が少なくなるほど減少する。
  • 触媒栓は、充電したときに発生するガスを水に戻す機能を持つ。
  • 定格容量は、規定の条件下で放電終止電圧まで放電したとき、取り出せる電気量である。

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この過去問の解説 (6件)

01

蓄電池は、

経年劣化によって蓄電容量が減少し内部抵抗が増加する。

A:(2)

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02

蓄電池は、鉛蓄電池とアルカリ蓄電池に大きく分けられます。

今回は、鉛蓄電池に関する問題です。

選択肢1. ベント形蓄電池は、酸霧が脱出しないようにしたもので、使用中補水が必要である。

〇 正しいです。

ベント形蓄電池は、防まつ構造をもつ排気栓を使って、酸霧が逃げないようにした蓄電池です。この電池は、使用中に補水を必要とします

選択肢2. 蓄電池の内部抵抗は、残存容量が少なくなるほど減少する。

× 誤りです。

内部抵抗は、残存する容量に依存して、100%受電時を 1 とすると、残存容量が40%になると 1.2倍に、20% で 1.5倍にというように、内部抵抗は増加します

したがって、「残存容量が少なくなるほど減少する」は誤りで、「~増加する」が正しい表現です

選択肢3. 触媒栓は、充電したときに発生するガスを水に戻す機能を持つ。

〇 正しいです。

触媒栓は、電池を過充電したときに発生する酸素ガスと水素ガスを、触媒によって水に戻す機能のある栓です。触媒栓は、防爆構造と防まつ構造を有します。

選択肢4. 定格容量は、規定の条件下で放電終止電圧まで放電したとき、取り出せる電気量である。

〇 正しいです。

蓄電池の容量は、満充電状態から、端子電圧が規定の終止電圧まで降下する間に、取り出すことができる電気量です。単位は、アンペア時[A・h]を使用します。

まとめ

<参考>

触媒栓式ベント形鉛蓄電池は、触媒栓を設け、過充電時に水分解で発生するガスを触媒栓に送り、触媒栓中の触媒で再結合を行って、水に戻す方式の蓄電池です。

この方式で減液を少なくし、使用中の補水の間隔を長くします。

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03

蓄電池の内部抵抗は、残存容量に比例して減少するほど増加します。

100%充電時を1とすると、20%で1.5倍・0%で2倍になります。

参考になった数20

04

蓄電池の内部抵抗は、残存容量に比例して減少するほど増加します。

100%充電時を1とすると、20%で1.5倍・0%で2倍になります。

参考になった数13

05

この問題で覚えておくポイントは以下の通りです。

蓄電池は、残存容量の減少に伴い内部抵抗は増加していきます。

選択肢1. ベント形蓄電池は、酸霧が脱出しないようにしたもので、使用中補水が必要である。

適当です。

選択肢2. 蓄電池の内部抵抗は、残存容量が少なくなるほど減少する。

不適当です。

選択肢3. 触媒栓は、充電したときに発生するガスを水に戻す機能を持つ。

適当です。

選択肢4. 定格容量は、規定の条件下で放電終止電圧まで放電したとき、取り出せる電気量である。

適当です。

参考になった数9

06

鉛蓄電池とは、電極に鉛を用いた歴史の長い二次電池です。


リチウムイオン電池が広く普及した今でも、
 安価で信頼性が高いことから、自動車のバッテリーや
 非常用蓄電池設備として多く使用されています。

 

化学反応により蓄えたエネルギーを電力として出力するため、

 反応によって生じるガスの排出や循環方式、

 失われる電解液の補充の有無等、幾つかの形式があります。

選択肢1. ベント形蓄電池は、酸霧が脱出しないようにしたもので、使用中補水が必要である。

適当な記述です。

 

ベント形というのは、内部で発生したガスを外部へ放出する機構のことです。

 

なお蓄電池の電解液(硫酸を含む)が霧状となり、放出されることを酸霧と呼び、

 周辺電気設備等の腐食の原因となります。

 

ベント型では完全に酸霧が脱出しないようにしているわけではないものの、

 充電時に発生したガスを外部へ逃がすことにより、内部圧力を抑制し、

 結果として酸霧の脱出や拡散を制限しています。

充電を繰り返す度に、ガス化により電解液が徐々に減少し、

 補水が必要となります。

 

それゆえ、(ガスは放出するものの)酸霧が脱出しないようにし、

 補水が必要であるという点で、適当な記述です。

選択肢2. 蓄電池の内部抵抗は、残存容量が少なくなるほど減少する。

不適当な記述で、これが正解です。

 

内部抵抗は、残存容量が少なくなるほど増加します。

選択肢3. 触媒栓は、充電したときに発生するガスを水に戻す機能を持つ。

適当な記述です。

 

触媒栓とは、充電時に発生する水素と酸素を再結合させて、

 水に戻す機能をもった部品です。

 

電解液の水分の減少を抑制し、補水を減らし(ほとんど無くし)、

 メンテナンスフリーバッテリーとして使用できます。

選択肢4. 定格容量は、規定の条件下で放電終止電圧まで放電したとき、取り出せる電気量である。

適当な記述です。

 

定格容量の正確な定義です。

 

なお定格容量は、単位は通常 Ah(アンペア時) で表されます。

まとめ

鉛蓄電池は、車のバッテリーや非常用蓄電池設備で使用されており、

 比較的目にしやすいので、可能なら一度実物を見ておくと、

 理解を深め易くなります。

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