1級電気工事施工管理技士 過去問
令和6年度(2024年)
問33 (午前 ハ 問21)

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問題

1級電気工事施工管理技士試験 令和6年度(2024年) 問33(午前 ハ 問21) (訂正依頼・報告はこちら)

無停電電源装置(UPS)に関する記述として、「日本産業規格(JIS)」上、不適当なものはどれか。
  • 並列冗長UPSは、常用UPSユニットの故障に備えて、1台以上のUPSユニットを待機させておくシステムである。
  • 常時商用給電方式は、常用電源の電圧又は周波数が許容範囲から外れた場合、インバータは蓄電池運転状態となり、インバータで負荷電力の連続性を維持する方式である。
  • インバータは、直流電力を交流電力に変換する半導体電力変換装置である。
  • 保守バイパスは、保守期間中、負荷電力の連続性を維持するために設ける電力経路である。

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この過去問の解説 (3件)

01

「日本産業規格(JIS)」上の、無停電電源装置(UPS)に関する問題です。

選択肢1. 並列冗長UPSは、常用UPSユニットの故障に備えて、1台以上のUPSユニットを待機させておくシステムである。

待機冗長UPSは、常用UPSユニットの故障に備えて、1台以上のUPSユニットを待機させておくシステムである

 

「JIS C 4411-3(無停電電源装置(UPS)− 第3部:性能及び試験要求事項)」

【 3.1 システムと構成要素

3.1.32 並列冗長UPS

並列冗長UPSは、複数のUPSユニットが、負荷を分担しながら並列運転し、1台以上のUPSユニットが故障した際に、残りのUPSユニットで、全負荷を負えるように構成したシステムです。 】

 

問題文は、3.1.31の「待機冗長UPS」の説明です。

選択肢2. 常時商用給電方式は、常用電源の電圧又は周波数が許容範囲から外れた場合、インバータは蓄電池運転状態となり、インバータで負荷電力の連続性を維持する方式である。

問題文の内容通りです

 

「JIS C 4411-3(無停電電源装置(UPS)− 第3部:性能及び試験要求事項)」

【 3.2.16

常時商用給電方式は、(UPS passive standby operation)とも言い、通常運転状態では常用電源から負荷へ電力を供給しています。

しかし、常用電源の電圧あるいは周波数に、指定の許容範囲から外れる場合、インバータは蓄電池運転状態となり、インバータで負荷電力の連続性を維持するUPSの運転方式です。 】

選択肢3. インバータは、直流電力を交流電力に変換する半導体電力変換装置である。

問題文の内容通りです

 

インバータ(UPS inverter)は、直流電力を交流電力に変換する半導体電力変換装置です。

(JIS C 4411-3より)

選択肢4. 保守バイパスは、保守期間中、負荷電力の連続性を維持するために設ける電力経路である。

問題文の内容通りです

 

保守バイパス[maintenance bypass (path)]は、保守期間中に、負荷電力を連続的に維持するための電力経路です。

保守バイパススイッチは、保守期間中に、安全のためUPS保守範囲をバイパスし、負荷電力を連続的に確保するため、負荷電流をバイパス側へ通電させるUPSスイッチです。

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02

無停電電源装置(UPS:Uninterruptible Power Supply)とは、
 停電や瞬時電圧低下などの際にも、

 機器に電力を中断なく供給する装置です。

 

重要なサーバやデータセンター、医療機器や通信設備などの

 安定動作のために設置されます。

 

多くのUPSでは、内部に蓄電池と電力変換回路を備え、

 商用電源が失われた瞬間に自動で電池給電へ切り替えます。

 

JISでは、 「UPSが安全かつ安定して動作するための規格」が定められています。

選択肢1. 並列冗長UPSは、常用UPSユニットの故障に備えて、1台以上のUPSユニットを待機させておくシステムである。

不適切な記述で、これが正解です。

 

並列冗長UPSとは、複数台のUPSを並列接続し、

 冗長性(信頼性)を高めた構成のものです。

 

通常時は、複数台で負荷を分担し、

 仮にUPSの1台が故障しても、

 残りのUPSが負荷への電力供給を継続します。

 

UPSの故障のリスクも減らすことを目指した、

 信頼性重視のシステムです。

 

記述にある「故障に備えて・・待機させておく」という部分が誤っています。

選択肢2. 常時商用給電方式は、常用電源の電圧又は周波数が許容範囲から外れた場合、インバータは蓄電池運転状態となり、インバータで負荷電力の連続性を維持する方式である。

正しい記述です。

 

常時商用給電方式は、

 通常時は商用電源をそのまま負荷へ供給し、
 異常時(停電・周波数の逸脱)に、

 バッテリー+インバータに切り替える方式です。

 

比較的、構成が簡単で小規模なシステムで

 利用されることが多い方式です。

選択肢3. インバータは、直流電力を交流電力に変換する半導体電力変換装置である。

正しい記述です。

 

バッテリーから出力されるのは、直流電力のため、

 商用電源と同じように使用できる、交流電力への

 変換が必要です。

 

この役割を担っているのが、インバータです。

選択肢4. 保守バイパスは、保守期間中、負荷電力の連続性を維持するために設ける電力経路である。

正しい記述です。

 

保守デバイスとは、UPSの点検・交換・故障対応のための

 機器や仕組みです。

 

UPS停止中も電力をバイパスして供給したり、

 メンテナンス用の遮断器など、

 UPSを止めずに安全に保守するための重要要素であり、

 記述の通りです。

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03

無停電電源装置(UPS)は停電などで商用側の電力が消失しても瞬時にバッテリーから電力を供給させてデーターや機器を保護する役目があります。この問題はその無停電電源装置(UPS)について誤った記述を選択する形となります。

選択肢1. 並列冗長UPSは、常用UPSユニットの故障に備えて、1台以上のUPSユニットを待機させておくシステムである。

並列冗長UPSは、常用UPSユニットの故障に備えて、2台以上のUPSユニットを待機させておくシステムとなります。文中は1台以上となっているのでこちらは誤りです。

選択肢2. 常時商用給電方式は、常用電源の電圧又は周波数が許容範囲から外れた場合、インバータは蓄電池運転状態となり、インバータで負荷電力の連続性を維持する方式である。

常時商用給電方式に用いられるインバータは停電時に無停電電源装置(UPS)モードに瞬時に切り替えるものもあり、負荷電力の連続性を維持することができます。よってこちらは正しいです。

選択肢3. インバータは、直流電力を交流電力に変換する半導体電力変換装置である。

文中のとおり、インバータは、直流電力を交流電力に変換する半導体電力変換装置です。よってこちらは正しいです。

選択肢4. 保守バイパスは、保守期間中、負荷電力の連続性を維持するために設ける電力経路である。

文中のとおり、保守バイパスは保守期間中、負荷電力の連続性を維持するために設ける電力経路となります。よってこちらは正しいです。

まとめ

無停電電源装置(UPS)は電源のバックアップという認識でよろしいかと思います。

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