| 平成20年度技術士第二次試験問題 （電気電子部門） |
提供：nakashimaさん | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| 電気電子一般 Ⅱ 次の10問題（Ⅱ－1～Ⅱ－10）から，下表に従って3問題を選択し解答せよ。（問題ごとに答案用紙を替えて解答問題番号を明記し，それぞれ答案用紙1枚以内にまとめよ。）
Ⅱ－1 次に示す（1）～（3）までの発電設備から1つ選び，我が国における安定したエネルギー確保（エネルギーセキュリティ）と経済性及び地球環境保全の観点から，その「特徴と現状」及び「課題と解決策」について述べよ。 （1）LNG火力発電 （2）石炭火力発電 （3）風力発電 Ⅱ－2 配電線や通信線で問題となる雷サージの発生原因を2つ挙げ，その特徴を述べよ。 また，近年の傾向として，雷雨日数が大きく変化していないにもかかわらず，配電線や通 信線に接続された機器の雷被害が増加している。この原因と対策法について，高度情報化 社会の観点から述べよ。 Ⅱ－3 近年，情報機器等に無停電電源装置が多数採用されるようになった。その背景と課 題について説明せよ。また，基本構成要素を3つ示し，それぞれの機能を述べよ。 Ⅱ－4 最近，非破壊検査が広く使われるようになった。その背景を述べよ。また，超音波 を使った非破壊検査あるいは放射線を使った非破壊検査のいずれか1つについて，その原 理，特徴，及び適用例を述べよ。 Ⅱ－5 デジタルオシロスコープの構成及び動作原理を簡単なブロック図を用いて説明せよ。 またアナログオシロスコープに比較してデジタルオシロスコープの特徴的な機能を2つ挙 げ，それぞれについて機能と適用例を述べよ。 Ⅱ－6 計算機において大容量記憶装置（ハードディスクなど）の信頼性を向上するための 手法が用いられるようになった背景を述べよ。また具体的な手法を1つ挙げ，その原理と 問題点について述べよ。 Ⅱ－7 我が国は，ブロードバンドの普及において世界的に先進的な国となっている。 ブロ ードバンドの種別を3つ挙げ，その特徴を述べよ。またその一方で，ブロードバンドを享 受できない地域のデジタル・ディバイドが問題となりつつある。ブロードバンドにおける デジタル・ディバイドの解消の必要性を述べよ。さらに，地域の抱える課題を2つ挙げ，それぞれの解決策を論ぜよ。 Ⅱ－8 地球温暖化問題に代表される環境問題に向けて，トータルな視点からみた社会全体 の省エネルギー化が重要となっている。省エネルギー化を実現するための情報通信技術 （ICT）の事例を3つ挙げ，その効果を述べると共に，ICT活用の課題及びその解決策につ いて論ぜよ。 Ⅱ－9 交流を整流して直流を得る場合の特徴を，単相交流と三相交流の場合で比較すると ともに，考えられる課題と対策について述べよ。また，整流で得た直流を使用する事例を 挙げよ。 Ⅱ－10 電気回路を過負荷で長時間運転した場合に発生する現象について考察せよ。また， この現象に関わる事故例を挙げ，この事故を防ぐための対策について述べよ。 |
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| 専門問題（発送配変電） Ⅰ 次の2問題（Ⅰ－1，Ⅰ－2）について解答せよ。 Ⅰ－1 次の5設問のうち3設問を選んで解答せよ。（設問ごとに答案用紙を替えて解答設 問番号を明記し，それぞれ1枚以内にまとめよ。） Ⅰ－1－1 火力発電所のタービン発電機に不具合を与える恐れのある電力系統側の異常 現象を2つ挙げ，その発生原因及びタービン発電機に与える不具合の状況を述べよ。また，その不具合からタービン発電機を保護するための継電器を挙げよ。 Ⅰ－1－2 水車の速度変動率の定義を述べ，その決定要因を3つ挙げ，速度変動率を大きく設計した場合の得失を述べよ。 Ⅰ－1－3 架空送電線における氷雪害について3つ挙げ，それぞれの現象とその対策について述べよ。 Ⅰ－1－4 油浸絶縁ケーブル及びCVケーブルの絶縁劣化の原因について述べよ。また， CVケーブルに適用される絶縁診断法を2つ挙げ，その方法と測定時の注意事項を述べよ。 Ⅰ－1－5 送電線の中性点接地の目的を説明すると共に，中性点接地方式を2つ挙げ，その特徴を説明せよ。 Ⅰ－2 次の3設問のうち1設問を選んで解答せよ。（答案用紙を替えて解答設問番号を明 記し，3枚以内にまとめよ。） Ⅰ－2－1 コンバインドサイクル発電の一般的特徴を3つ挙げ，具体的に説明せよ。次に，コンバインドサイクル発電の以下の2方式について，システム構成及びシステムの特徴をそれぞれ説明せよ。 （1）排熱回収方式 （2）排気再燃方式 Ⅰ－2－2 可変速揚水発電の導入の背景及び利点について説明せよ。また，可変速揚水発電システムについて，従来システムとの違いを励磁方式の観点から説明せよ。さらに，電力系統において，可変速揚水発電以外の可変速技術の適用例を1つ示し，その特徴を具体的に説明せよ。 Ⅰ－2－3 電力系統における過渡安定度向上の基本的な考え方を述べよ。また，この考え方を用いた発電所，変電所・開閉所，送電設備で採用されている過渡安定度向上対策を，それぞれの設備ごとに2つ挙げ，具体的に説明せよ。 |
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| 専門問題（電気応用） Ⅰ次の2問題（Ⅰ－1，Ⅰ－2）について解答せよ。 Ⅰ－1次の5設問のうち3設問を選んで解答せよ。（設問ごとに答案用紙を替えて解答設問番号を明記し，それぞれ1枚以内にまとめよ。） Ⅰ－1－1三相交流電動機のうち，同期電動機について動作原理と特徴を説明せよ。また，近年は直流電動機に代わって交流電動機が採用される例が多くなっている。その理由を2つ述べよ。 Ⅰ－1－2 電食の原理を説明せよ。また，電気防食法を1つ挙げて説明せよ。 Ⅰ－1－3 蛍光ランプの高周波点灯の基本原理を述べ，調光方法を2種類挙げよ。 Ⅰ－1－4 機械室レスエレベータが最近増加している。その実現した技術的理由と応用 例を述べよ。 Ⅰ－1－5 三相誘導電動機の速度制御法を3つ挙げ，それぞれの特徴を述べよ。 Ⅰ－2 次の3設問のうち1設問を選んで解答せよ。（答案用紙を替えて解答設問番号を明 記し，3枚以内にまとめよ。） Ⅰ－2－1近年，急速に普及したハイブリッド電気自動車について，代表的な駆動方式を2つ示し，それぞれについて説明せよ。さらに，ハイブリッド電気自動車の特徴と課題を述べよ。 Ⅰ－2－2 太陽光発電に使う太陽電池の種類を3つ挙げ，それぞれの特徴を述べよ。また，太陽光発電の系統連系について説明し，課題を述べよ。 Ⅰ－2－3 三相誘導電動機の減電圧始動について目的と基本原理を述べ，始動法を3つ挙げ説明せよ。 |
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| 専門問題（電子応用） Ⅰ 次の2問題（Ⅰ－1，Ⅰ－2）について解答せよ。 Ⅰ－1次の5設問のうち3設問を選んで解答せよ。（設問ごとに答案用紙を替えて解答設問 番号を明記し，それぞれ1枚以内にまとめよ。） Ⅰ－1－1 イメージセンサとしては長らくCCDイメージセンサが利用されていたが，近年ではCMOSイメージセンサの普及も大きく進んでいる。この理由を説明し，CMOSセンサにつき現状の課題と今後の展望を述べよ。 Ⅰ－1－2 コモンモードノイズとはどのようなものか，どのような影響があるかを説明 し，その対策と対策の原理を述べよ。 Ⅰ－1－3 アナログ信号をサンプリング定理に基づいてAD変換する際，アナログ信号の周波数帯域はAD変換のサンプリング周波数fsに対してある制約を受ける。これについて以下の事柄を説明せよ。 ① どのような制約を受けるか，またサンプリング定理とは何か。 ② その制約が満たされない場合，どのような弊害を生じるか。 ③ その制約が満たされない場合の解決策としてどのような方法があるか。 Ⅰ－1－4 最近の医用画像装置においては核磁気共鳴画像法（MRI：Magnetic Reson－ ance Imaging）が普及し，病気の診断に大きな成果を上げている。このMRIの原理，特徴及び欠点を説明し，普及した要因について技術的観点から述べよ。 Ⅰ－1－5 人間の音声は，声帯の振動や摩擦による乱流などにより発生する音源信号を 声道・口腔・鼻腔などの調音器官に通して生成される。計算機による自動音声認識では， この音源信号と調音器官の特性を分けて解析する必要があるが，この音源信号と調音器 官の特性を分けて求めるための手法とその原理を述べ，実際に適用する場合の問題点を 挙げよ。 Ⅰ－2 次の3設問のうち1設問を選んで解答せよ。（答案用紙を替えて解答設問番号を明 記し，3枚以内にまとめよ。） Ⅰ－2－1 帰還のかかっているシステムが不安定になるあるいは発振を起こす，ことを 判別する手法を2つ挙げて説明し，そのうちの1つについてあなたはどのようにして不 安定になるあるいは発振を起こすことを回避したのか，あなたの体験を交えて具体的な 解決策を示せ。 Ⅰ－2－2 アナログIC（LSI）回路（高周波回路及びアナログ／デジタル混載回路を含む）あるいはロジックIC（LSI）回路の低電圧化に伴う問題点を2つ挙げて説明し，これらの問題をどのように解決するか，現時点での解決法と今後の方策を述べよ。ただし，アナログIC（LSI）回路あるいはロジックIC（LSI）回路どちらか一方を解答せよ。 Ⅰ－2－3 Mobile WiMAXなどのブロードバンドデジタル移動体無線通信において，送信機のパワーアンプの設計が難しいとされているがその理由を述べ，今後どのようにすべきかについて技術的な観点よりあなたの考えを2つ以上の視点から述べよ。 |
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| 専門問題（情報通信） Ⅰ次の2問題（Ⅰ－1，Ⅰ－2）について解答せよ。 Ⅰ－1次の5設問のうち3設問を選んで解答せよ。（設問ごとに答案用紙を替えて解答設 問番号を明記し，それぞれ1枚以内にまとめよ。） Ⅰ－1－1 複信（Duplex）方式について簡潔に述べよ。複借方式におけるFDDとTDD それぞれについて，動作概要と特徴を述べ，通信システム例を挙げよ。 Ⅰ－1－2 光通信ネットワークに適用されるROADM装置（Reconfigurable Optical Add／Drop Multiplexer）について，その基本構成を図示し，基本動作について述べよ。さらに，通信ネットワークにおけるROADMの役割について述べよ。 Ⅰ－1－3 IP網でプライベートアドレスを使うことの利点を3つ挙げ，述べよ。この際にゲートウェイとなるサーバやルータは，複数の内部機器のアドレスを1つのグローバルアドレスに変換することがある。この場合にも，各内部機器と外部との個々の通信を確立できる仕組みについて述べよ。また，このときの制約について述べよ。 Ⅰ－1－4 通信路における伝送誤りを低減できる誤り訂正（Forward Error Correcti－ on：FEC）と自動再送（Automatic Repeat Request：ARQ）それぞれについて，（i）基本原理と特徴，及び（追）動作の分類と特徴を述べよ。 Ⅰ－1－5 0SIの7階層プロトコルモデルにおいて，IEEE802，11が規定する無線LANの標準化対象部分を，プロトコルスタックとその名称を図面に描いて示せ。IEEE802．11bにおいて標準化された主な機能をレイヤごとに3つ挙げ，述べよ。また，IEEE802．11bとIEEE802．11gの相違点を2つ述べよ。 Ⅰ－2 次の3設問のうち1設問を選んで解答せよ。（答案用紙を替えて解答設問番号を明 記し，3枚以内にまとめよ。） Ⅰ－2－1 アナログから現在までの携帯電話システムに適用された多元接続（マルチプ ルアクセス）方式を3つ挙げ，それぞれの原理と特徴を簡潔に述べよ。さらに，これら多元接続方式の適用が時系列的に変化してきた理由について述べ，今後の多元接続方式 の動向について論ぜよ。 Ⅰ－2－2 光通信技術のコアネットワークへの適用に関して，情報通信分野の動向を踏 まえて考察し，今後取り組むべき課題及びその解決策について論ぜよ。 Ⅰ－2－3 次世代通信網（NGN）が解決しようとしている現在の通信網の課題を3つ挙げ，それらについて述べよ。それらの課題の解決策と効果を述べよ。また，NGNサー ビスのキーとなる技術を3つ挙げ，それらについて述べよ。さらに，システム構成の考え方について構成図及びプロトコルスタックを示して簡潔に述べよ。 |
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| 専門問題（電気設備） Ⅰ次の2問題（Ⅰ－1，Ⅰ－2）について解答せよ。 Ⅰ－1次の5設問のうち3設問を選んで解答せよ。（設問ごとに答案用紙を替えて，解答設問番号を明記し，それぞれ1枚以内にまとめよ。） Ⅰ－1－1避雷器に求められる電気的特性を述べよ。また，避雷器を設置するときに考慮すべき事項を述べよ。 Ⅰ－1－2 ビルなど大量の電力を必要とする設備では「力率の向上策」を講じている。その必要性を述べよ。また，具体的な方法を，図面を用いて説明せよ。 Ⅰ－1－3 計器用変成器のうち，変流器（CT）の役割と二次側を閉路してはならない理由を述べよ。 Ⅰ－1－4 瞬時電圧低下（瞬低）の発生メカニズムについて述べるとともに，需要家における対策について説明せよ。 Ⅰ－1－5 電気二重層キャパシタの基本的な特性及び応用例について述べよ。 Ⅰ－2 次の3設問のうち1設問を選んで解答せよ。（答案用紙を替えて解答設問番号を明 記し，3枚以内にまとめよ。） Ⅰ－2－1 高圧受電設傭を形態により分類し，その概要と特徴について述べよ。また，同様に，主遮断装置により分類して，その特徴について述べよ。 Ⅰ－2－2 接地に関する以下の問いに答えよ。 （1）各種接地方式（TT系統方式，TN系統方式）及び電気設備に関する技術基準における接地の種類について説明せよ。 （2）接地系統と非接地系統のメリット・デメリットについて述べよ。 （3）大地接地抵抗値に影響を与える要因と，接地抵抗低減方策について述べよ。 Ⅰ－2－3 電力用単相変圧器に関する以下の問いに答えよ。 （1）損失の種類を挙げ，その特徴を述べよ。 （2）無負荷損と負荷損の測定方法について述べよ。 （3）負荷電流（出力）に対する損失及び効率の図を描き，説明せよ。 （4）変圧器における省エネルギー対策について述べよ。 |
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