電気通信主任技術者（線路）の専門科目である「通信線路」の問5に頻出されている牽引張力の計算問題について解説していきます。
近年で毎回1問は必ず出題されていますので、この計算問題を確実に解けるようにして3点を確保しましょう！
公式とパターンを覚えるだけで解けますので、参考にしてみて下さい。
牽引張力と張力の公式
さっそくですが、「牽引張力の公式」と「弛度と張力の公式」を覚えましょう！
・曲線区間 T＝（To＋μgLＷ）K
・屈曲部直後 T＝ToK
To：敷設区間直前の張力
μ：摩擦係数
g ：重量加速度
L ：敷設対象区間の長さ
Ｗ ：単位長当たりのケーブル重量
K＝e（μθ）乗：張力増加率
※上記の公式は、令和1年第2回の問5（1）にも出題されています。
張力を求める式に変化すると、
・張力 Ｔ＝ＷＳ2乗／8D・・・②
D ：弛度
Ｗ：単位長さ当たりのケーブル重量
Ｓ：スパン長
Ｔ：張力
2年分（年2回の4試験分）の過去問利用につきましては、電気通信国家試験センターの「お問い合わせ」に確認し了承頂いております。
出典：一般財団法人データ通信協会電気通信国家試験センター＿電気通信主任技術者＿試験問題・解答
［過去問］令和1年第2回問5(3)
［解説］
「弛度と張力の公式②」を用いて簡単に解くことができます。
＝612.5 / 2
＝306.25
答えは「整数とする」となっているので、小数点以下を切り捨てし、
Ａ.306
③が答えになります。
［過去問］平成31年第1回問5(5)
［解説］
「直線区間の牽引張力の公式」を用いるのですが、少し応用問題となります。
ここで、問題文にcos・sinと記載があるので、三角関数を使用することが想像できます。問題は傾斜した区間での牽引張力ですので、x軸方向とy軸方向に力が働きますので、
＝400＋(0.2×10×0.65×150×0.94)
＋(10×0.65×150×0.34)
＝400＋183.3＋331.5
＝914.8
答えは「最も適したもの」とあるので、
Ａ.915
④が答えになります。
［過去問］平成30年第2回問5(5)
［解説］
「直線区間・屈曲部直後の牽引張力の公式」を用いて解くことができます。
問題文に「交角20度」とありますが、cos・ sinの数値が記載されていないことから無視して良いと言えます。
直線区間 Ｔxy＝100＋(0.5×10×0.5×200)
＝100＋500＝600
【Ｙ点での屈曲部直後の張力】
屈曲部直後 Ｔy＝Ｔxy・K
＝600×1.2＝720
【Ｙ－Z間の牽引張力】
直線区間 Ｔyz＝Ｔy＋(0.5×10×0.5×100)
＝720＋250＝970
よって、Z地点での牽引張力は、
Ａ.970
④が答えとなります。
「牽引張力の公式」より張力増加率は
K＝e(μθ)乗
［※θの単位はrad］
の数式で求めることができ、この数式に今回の問の摩擦係数と角度を当てはめると、［※20度≒0.35rad］
K＝e(0.5×0.35)乗＝e(0.175)乗
≒1.1912≒1.2
問題文で与えられている通り、張力増加率は「1.2」になります。
［過去問］平成30年第1回問5(5)
［解説］
「直線区間の牽引張力の公式」を用いて簡単に解くことができます。
直線区間 Ｔxy＝1500＋(0.5×10×0.6×150)
＝1500＋450＝1950
よって、Ｙ点での張力は
Ａ.1950
答えは④になります。
後書き
上記の問題同様に、出題されるパターンは決まっているので、
公式とパターンを覚えると確実に解くことができます。
電気通信主任技術者（線路）を受験しようと考えている方は参考にしてみて下さい。
