PXEネットワークブート

PXE(Preboot eXecution Environment)は、Intelの作成した

ネットワークブートの為の規格であり、サーバおよび

クライアントが従うべきプロトコルなどが規定されている。

PXE準拠のNIC(Network Interface Card)は、これに準拠した

ソフトウエアをそのROM上にもっており、

PXEサーバが用意されたネットワーク環境において、

ネットワークブートが可能となる。

サーバとして、PXEサーバ（ProxyDHCP、(M)TFTPサーバ）と、

DHCP(またはBOOTPサーバ)を動作させる必要がある。

これを使用してネットワークブートさせる利点としては以下のようなことがあげられる。

● PCを構成するものの中で最も壊れやすいものの一つであるHDDを

　　使用しないので故障で動作しなくなるという問題を減少させることができる。

● PCにLinux以外のOSがインストールされている場合でも

　　その内容を書き換えることなくLinuxを起動し、

　　使用することができる。

● PCの仕様を変更する場合、

　　すべてのPCの仕様の変更をサーバ1台で行うことができる。

逆に欠点としては以下のようなことがあげられる。

● すべてのPCは記憶領域としてサーバのHDDを使用するため、

　　サーバが故障した場合全てのPCの動作がストップしてしまう。

● NFSを使用してサーバのHDDをマウントするため

　　同時に多くのPCを起動した場合、

　　ネットワークにかかる負荷が大きくなってしまう。

あれから一年

ブログを立ち上げて1年経ちました。

去年のちょうどこの頃は

夢と希望に溢れ、

ほんとならば、いまごろ面接試験の勉強で

技術士倫理やら三大責務やら暗記していたはずなのに・・・

しかし現実はあまくありませんでした。

筆記試験不合格！

さぁやり直そう！

出直しです。

もっと高いレベルに持っていかないと全然合格しないですなっ！

ワハハハハー

モノリシックマイクロ波集積回路

　能動素子(トランジスタやダイオードなど)と受動
素子(伝送線路, 抵抗, 容量, インダクタンスなど)
を一体化したマイクロ波回路をマイクロ波集積回路
( MIC : microwave integrated circuit )という．

　モノリシックマイクロ波集積回路( MMIC )とは,
一種類の半導体基板の上に能動素子・受動素子を集積
して作った回路, さらに複数の機能をもつ回路を
集積・構成した回路のことをいう．現在の MMIC は
まだ小規模な集積度にとどまっているが, 将来技術
として LSI の研究も盛んである．アルミナなどの
誘電体基板上にマイクロ波伝送路を構成し, その上に
非常に小さい素子・回路を高い密度で装着した回路は
混成マイクロ波集積回路
( HMIC : hybrid microwave integrated circuit )
と呼ばれる．
　MMIC と HMIC は, それぞれに特徴を有し, 両者
は棲み分けて用いられている．

　 MMIC はマイクロ波回路技術と半導体処理技術を融合
した技術である． MMIC の設計から製造に至る過程は
以下のとおりである．

(1) トランジスタ・ダイオードの設計
(2) CAD による設計
(3) 回路の設計・製造
(4) 個別部品・回路の試験・評価・設計への帰還
(5) 回路の実装
(6) 総合特性の試験・評価
(7) 試験結果の部品・回路・実装設計への帰還

　現在, 100GHz程度までの MMIC が発表されている．
現在まだはん用製品としての MMIC の市場は余り大き
くはないが, 60GHz程度の周波数までは次のような
MMIC が市販されている．

(1)増幅器
(2)周波数変換回路
(3)発振器
(4)受信モジュール
(5)送信モジュール
(6)局部発振モジュールなどの機能回路

MMIC は上記に示した利点をもった回路であり,
(1)衛星通信
(2)固定マイクロ波通信
(3)移動体通信
(4)放送受信機
(5)無線 LAN など
種々の送受信機器の中で用いられている．
それぞれの応用では MMIC の利点を十分にいかした
用い方がされている．

現在の MMIC はディジタル集積回路, Si 集積回
路と比べると, 回路の集積規模はまだ小さい．将来
の MMIC 技術として,
より高密度な実装(多層化 MMIC ,三次元 MMIC ),
高周波化(ミリ波 MMIC )が行われている．

モノリシックマイクロ波集積回路
（MMIC：Monolithic Microwave Integrated Circuit）
において、半導体基板上にポリイミド多層膜を形成する
3次元MMIC構造により、準マイクロ波帯（1GHz）から
ミリ波帯（100 GHz）における各種MMICの超小型化、
高集積化を実現します。さらに、この構造を利用した
「マスタスライス型MMIC技術」により、MMIC開発期間
の短縮および低コスト化の実現を可能にします。これら
に必要となる3次元MMIC回路設計技術とSiデバイス上
MMIC用3次元配線加工技術を技術移転します。

MMICはLSIと比較して、伝送線路や集中定数素子等の
受動回路が占めるチップ面積比率が大きいため、設計
においてはチップの低コスト化を目的としてチップサイズ
の小型化が要求されています。半導体基板の下面に
接地導体を設け、上面に信号線を形成するマイクロス
トリップ型MMICに対して、3次元MMICによって大幅な
小型化（面積比：1/3～1/10）を実現することが可能と
なります。　また、3次元MMICを利用すれば、Siデバイ
スでもMMICが実現できます。超小型受動回路の設計、
増幅器、ミキサー、発信器、高集積1チップ受信機/発
信機等の設計が可能です。

・開発コストならびに製造コストを大幅に低減できる
・TATの大幅短縮によって、ニーズへの迅速な対応が可能となる
・設計性の向上によって、高度な設計スキルを払拭することができる
・ユニバーサルな回路設計が可能
・最適設計による性能向上も期待できる
・高機能化

<http://www.ieice.org/jpn/books/HB/text/6gun/gaiyo6-8.htm >

<http://www.technostream.ne.jp/technology/semiconductor/semiconductor2207.html>

ミリ波通信

　ミリ波とは波長が1mm～10mmの範囲にある電波

のことを言う。電波の伝播速度を30万kmとすると

周波数にして30～300GHzである。
　なお波長が0.1～1mmの範囲にあり、周波数が

300～3000GHzの電波のことをサブミリ波という。

また10～30GHzを赤外線領域という。

　ミリ波は周波数が高いため銅線や同軸ケーブル

では損失が大きく対応できない。通常は導波管と

呼ばれるパイプを使う。チップ内での短距離配線は

金属ではなく、誘電体のマイクロストリップラインを使う。

　UWB（Ultra Wide Band）とは数GHz幅の周波数を使う

通信のことで広義には無線、有線を含んでいる。利用す

る周波数帯を限定していない。　ミリ波を使ってUWB伝送

することも可能である。

　現在のUWBとは3.1G～10GHz帯のマイクロ波を使った

数m範囲の無線通信技術を指し、主にWireless USBや

Bluetooth3.0などが代表例である。
　マイクロ波帯は既に周波数の利用先が決まっており、

広い周波数帯を使えず、また出力電力を制限して使う

などの規制がある。しかしミリ波帯では使用用途がまだ

決まってなく、広い範囲で使え、OFDMなどの高次の

変調技術を使わず、高速転送が可能となる。

　ミリ波など高速周波数電波は、直進性（指向性）が強く

なる。これは周波数が高くなると回折現象による回り込み

の深さが弱くなるからである。回り込みの深さは

　　1/√周波数　　に比例して減少していく。そのため無線

LANなど2.4GHz帯の信号とミリ波である60GHzの回り

込みの深さは1/5に減少する。ミリ波伝送は障害物が

無い場所に適している。

ミリ波の利用例
・ミリ波レーダによる車間距離検知システム
・60GHz帯を使った無線カメラシステム。
　1.5Gビット/秒データ転送。HDTVを圧縮なしで転送可能。

　トリノオリンピックなどで活用された事例がある。
・HDTV放送を60GHz帯にアップコンバートし、
　室内で伝送し、HDTVでダウンコンバートしテレビに映し出す。

遮断周波数　（ｆt）
最大発振周波数　（ｆmax）
　この遮断周波数や最大発振周波数とは増幅器の性

能を表す指標である。

　遮断周波数とは電流増幅率が1になる周波数である。
電流増幅率とは　　遮断周波数/使用周波数　　である。
遮断周波数が300GHzであり、使用ミリ波周波数が60GHz

である場合、電流増幅率は5となる。
　最大発振周波数とは電力増幅率が1となる周波数である。
この増幅率が高いと、すなわち遮断周波数、最大発振

周波数が使用周波数にくらべて高いと少ない段数で利得

を稼ぐことができ、段数が少なくなるので信号の歪が減少し、
またシステムを小型化することができる。

　5GHz帯の無線LANでは　ft　が50G～60GHz帯の

トランジスタを使っている。CMOSトランジスタの設計

ルールが180nmから90nmと微細になるにつれて

　ft　が140GHzに達することが可能となった。

　高速なトランジスタなどはMMIC化合物半導体材料で

製造されていたが、CMOS技術の発達により製造コスト

を抑えることができ、実用化に適することができる。

　また波長が短いためチップ内でアンテナを生成する

ことが可能となる。アンテナ利得は

　　　アンテナ長/信号波長　　である。60GHzの場合、

波長が5mmで、そのためアンテナ長が2.5mmあれば、

無線通信で一般的なダイポールアンテナを実現できる。

モノリシックマイクロ波集積回路

（MMIC：Monolithic Microwave Integrated Circuit）

3k　　～　　30k　　　 VLF

30k　　～　300k　　　LF　　長波

300k　～　　3M　　　 MF　 中波

3M　　～　　30M　　　HF　 短波

30M　～　300M　　　VHF　超短波

300M　～　3G　　　　UHF　極超短波　

3G　～　　30G 　　　 SHF

30G　～　300G　 　　EHF　←ミリ波帯

電力線の地中埋設方式

電力線の地中埋設方式の種類と特徴を説明せよ

　電力線の地中埋設方式は電柱や鉄塔による架空方式

と並び多く使われる配電方式である。

　地中埋設方式の種類

地中埋設方式の種類は以下である。

①管路式

②暗きょ式

③直接埋設式

それぞれの特徴を以下示す。

　管路式は鋼、硬質ビニルにより管路をつくり、そこに

電力線を通す方式である。線条が多い場合や設置後

変更する可能性が高い場所によく使われる。また交通

量が多い場所等掘り返すことが難しい場所にも利用さ

れる。一定間隔にマンホールを設けるなど初期コスト

が高くなる。

　暗きょ式は同道や共同溝を予め作っておき、そこに

線条を通す方式である。線条が多いときに有効である。

また電気だけでなく、ガスや水道管や通信線なども

通す共同溝もある。

　直接埋設方式は直接ケーブルを地中に埋設する

方式である。線条が少ない場合や掘り返したりする

可能性が低いところで採用される。コストが低いメリット

がある。また車両や重量物の圧力がかかる恐れがある

場合、埋設の深さの規定やトラフなどの防護物を入れる

等対策がある。

　電柱による電力線の架空方式を多用すると、電流と

電線だらけになり景観が悪くなるという理由で、最近

地中埋設方式が多く使われることが多くなっている。

以上。

配電のいろいろ

参考URL

<http://www1.bbiq.jp/atosan/index.files/dennkenn/9haidenn.html#9 >

●直接埋設式　　
重量物の圧力を受ける恐れがある場合は1.2ｍ以上、
その他の場合においては60ｃｍ以上の土冠で施設する。
ケーブルを衝撃から保護するため、地中電線路を堅牢な
トラフ等の防護物に収める。重量物の圧力を受けるおそ
れがない場合は、埋設深さを60ｃｍとする場合は、
その上部を堅牢な「板」又は「とい」で覆い施設する。

●スポットネットワーク方式
スポットネットワーク方式は、
大規模ビルなどの大容量負荷で高信頼度性が要求される施設に導入される方式である。
この方式は20〔kV〕級地中配電線の２または３回線からＴ分岐して引き込み、
それぞれ受電用断路器を経てネットワーク変圧器に接続し、
各低圧側はネットワークプロテクタ（プロテクタヒューズ＋プロテクタ遮断器）
を経て並列に接続して、ネットワーク母線を構成するものである。
この方式の特徴は次の通りである。
①電力供給信頼性が非常に高い方式である。
②特高側の受電用遮断器が省略されて断路器のみとなり、受電設備が簡素化される。
③ネットワークプロテクタの自動制御機構により，事故等の対応が自動化できる。

3本の配電線
↓
Ｔ分岐
↓
3入力のネットワーク変圧器に接続
↓
変圧器の低圧側
↓
ネットワークプロテクター
（プロテクタヒューズ＋プロテクタ遮断器）
↓
並列接続してネットワーク母線を構成

●断路器
電力回路の無負荷時の電圧を開閉する電力機器である。
電流の開閉はできない。
点検・整備、あるいは修理・改造工事などの際に、
下流側を無電圧にする目的で使用する。
断路器での電流の開閉は重大電気事故となるため、以下の手順で保安操作を行う。
・遮断器、開閉器を開き無電流にしてから、断路器および断路機能しかない接点を開く。
・断路器および断路機能しかない接点を全て閉じてから、遮断器・開閉器を閉じる。

●遮断器 （しゃだんき）
電力回路・電力機器の正常動作時の負荷電流を開閉するとともに、
保護継電器と連携し事故電流（特に短絡事故電流）などの遮断により
負荷側の設備の保護をするとともに、
上流側への事故波及を防止する開閉器である。
遮断器によって電流の流れを断つことを遮断（しゃだん）といい、
遮断するために電極を開放する動作を引き外し（ひきはずし）という。
電力回路では流れる電流も大きなものとなっており、
それを遮断しようとただ開閉器を開放したとしても、
電極間にはアーク放電が発生してしまい、遮断できないばかりか
開閉器自体の損傷も引き起こしてしまう。
発生したアーク放電をいかにして迅速に消滅させるかが遮断器開発設計の急所である。
アーク放電を消滅させることを、消弧（しょうこ）という。
消弧の「弧」は、アーク放電の漢語的表現である電弧（でんこ）に由来する。
遮断器はその消弧の方式によって、多様な種類に分類される。
なお、遮断器はかつてしゃ断器と表記されていた。
現在の表記となったのは、1985年制定の JEC-2300 からのことである。

低圧用
・配線用遮断器(Molded Case Circuit Breaker)
・漏電遮断器(Earth-Leakage Circuit Breaker)
・低圧気中遮断器(Air Circuit Breaker)

高圧・特別高圧用
・真空遮断器(Vacuum Circuit Breaker)
・ガス遮断器(Gas Circuit Breaker)
・空気遮断器(AirBlast circuit Breaker)
・磁気遮断器(Magnetic Blow-out circuit Breaker)
・油遮断器(Oil Circuit Breaker)

●開閉器 (かいへいき)
電力回路・電力機器の正常動作時の電路を開閉する電力機器である。
スイッチ(switch)とも言う。
慣用的には、電力回路・電力機器に用いる大型のものを開閉器、
電子機器に用いる小型のものをスイッチと呼ぶことが多い。
電気回路をつなげるような開閉器の動作を
「入れる」・「閉じる」・「投入する」という。
逆に、電気回路を断ち切るような開閉器の動作を
「切る」・「開く」・「開放する」という。

●スポットネットワーク方式（すぽっとねっとわーくほうしき）
複数の需要家で共用する2本以上の特別高圧フィーダーから
T分岐で引き込み、受電用断路器を通して
接続されたネットワーク変圧器を、
ネットワークプロテクタ・プロテクタヒューズを通して、
構内ネットワーク母線で並行運転させる、配電方式である。
構内ネットワーク母線は、中規模の場合低圧三相4線式240/415V、
大規模な場合は高圧三相3線式が用いられる。

●直接埋設式　　
直接埋設式とは、ケーブルを直接地中に埋設する方式であるが、
一般的にケーブルの保護のために、トラフなどに納めて埋設する。
埋設深さは電気設備基準より定められている．
車両その他の重量物の圧力を受けるおそれのある場所では
土冠りを1.2〔ｍ〕以上，その他の場所では土冠りを0.6〔ｍ〕以上としている。
この方式は，ケーブル条数が少なく，
将来、ケーブルの増設や引き換えなどがない場所に適している。

●管路式　　
管路式とは、鋼管、硬質ビニル管、可とう電線管などを地中に埋設し、
所定の長さごとにマンホールを設けて、管路中にケーブルを挿入する方式である。　
この方式はケーブル条数の多い場合や，
交通事情などから再度掘削工事による増設が困難な場所に採用される．

●暗きょ式　　
暗きょ式とは、洞道や共同溝をあらかじめ整備し、
この中にケーブル等を布設する方式である。
変電所の引出口など，ケーブル条数が多い場合や、
ケーブルの増設等が多い場所に採用される。
なお、大規模なものとしては、電気，通信，ガス，水道などを
同一の共同溝に布設し多目的に利用する共同溝方式もある。

がいし

がいしの得失を述べよ

　原子力発電所等で発電された電気は送電線に乗って
家庭に送られる。送電線は鉄塔や電柱に支持されるが、
その時に碍子が使われる。碍子は多くの場所で多数使
われ送電における必需品である。

１．がいしの役割
　がいしは高圧電線などを鉄塔や電柱に支持するため
にのものである。そこで絶縁性が高く、また耐久性や
機械的な強度が要求される。そのため素材として陶磁
器がよく用いられる。また最近では軽量なポリマーが
いしが使われることがある。
　碍子は絶縁性能を重要視されるが、碍子の表面が汚
損潤湿した場合、その汚れた一部の箇所の抵抗値が急
激に下がり低い電圧でフラッシュオーバする。台風や
雨、雪等で碍子が汚れたり、湿気を吸収した場合、フ
ラッシュオーバしやすくなる。
　
　落雷による停電は落雷が起きた一部の地域であり、
電力ネットワークを迂回させれば停電を回避すること
が出来る。しかし碍子の汚損潤湿の場合は非常に広い
範囲で碍子に損害が発生し、対策や復旧に時間がかか
る。

２．がいしの種類
２－１．全面導電釉がいし
　導電性の釉を塗ることによって碍子の表面が半導電
性となる。そのためその表面に電流が流れることによ
ってジュール熱が発生し、その熱で碍子を感想させる。
碍子を乾燥させることによって漏れ電流を抑えること
が出来る。

２－２．ポリマ碍子
　碍子表面にポリマー樹脂を塗布することによって、
撥水性が良く、また湿気吸湿が少なく、汚損による漏
電が低くなる。

　上記どちらにしても紫外線や放電による劣化を避け
ることが出来ない短所がある。

　碍子は劣化が少ない、機械的強度が高い等耐環境性
が重視される。また漏れ電流が少なくなるような工夫
がなされている。碍子は広範囲で多数使用されるので
今後もより改良改善が重要な課題になると考える。以上

タービン発電機の冷却方式

タービン発電機の水素冷却方式について説明せよ

　タービン発電機とは流体の運動エネルギーをタービ
ンの回転エネルギーに変換し、発電機を回転させるし
くみである。タービン発電機では界磁や固定子に大電
流が流れるため機器の冷却は重要である。

１．タービン発電機の冷却方法の種類
　タービン発電機の冷却方法には大きく分けて以下３
種類ある。
①空気冷却方式
②水素ガス冷却方式
③水冷却方式
　100[MVA]級の発電機では空気冷却方式が一般的であ
る。事業用発電プラント等100～1000[MVA]級のタービ
ン発電機では冷却効果のある水素冷却方式を採用する
ことが多い。　

２．水素冷却方式の特徴と長所短所
　水素冷却方式の特徴をあげる。
①熱伝導率熱伝達率が高く、冷却効果が高い
②密度が小さいため風損が小さい
③不活性ガスであり、コロナ発生電圧が高く、コイル
等に与える影響が少ない。
④発電機の構成材料を酸化させにくい
　水素冷却方式の問題点はとしては、水素の取り扱い
である。水素は空気や酸素等助燃性気体と混合すると
爆発・可燃する恐れがある。そのため水素はタービン
発電機内で大気圧より2～5倍の高圧力にし、空気の侵
入を防いでいる。発電機の保守点検時は、水素ガスを
抜き二酸化炭素を注入しその後空気と入れ替える。

３．固定子の冷却方式
　固定子の冷却方式は水素ガスより冷却効果を高める
ため直接水冷却方式とすることがある。純水を使うこ
とで電気的な絶縁を確保することができる。しかし構
造が複雑で保守点検などが大がかりとなる。

　タービン発電機の冷却方法はその発電機の出力容量
等によって変わってくる。冷却効果が最大であり、コ
ストが低く、保守点検等を簡単化するようなシステム
構成を採用検討する必要がある。　以上

試験行って来ました！！

久しぶりの更新です。

言い訳ですが、

仕事？が忙しかったためしばらく更新をサボっていました。

また、業績論文の練習もしていましたよ～

さてさて今日は、その技術士2次試験がありました！！

憧れていた2次試験ですが、実際受験すると技術士が身近になり、

手元に近づくとその偉大さが消えてしまう感がある。

あの憧れの技術士がこんな近くに、という感を覚えます。

それは技術士に近づいたという実感なのでしょうか？

まだ合格してないけどね

さぁ、気になる結果は・・・

●Ⅰ-1　業績論文

まぁまぁって感じ。

全部書いたけど、内容はイマイチかも。

後半時間がなく、図や絵に頼ってしまった。

客観的な評価判定が難しいため

合格かどうかは何とも言えませんが、

全部書いたという充実感はあります。

自分の仕事の事なので

誰でも何かは書けるはずよね。。。

●Ⅰ-2　小論文

電子応用は1枚論文を6つ書くという方式だが、

1枚なので断片的な知識でだましだまし。。。

なんとか5枚はバッチリ書けましたが、

1枚、3/4程度で書くことがなくなり時間切れ。。。

6割合格点ならなんとかなるかな？？？

●Ⅱ-1　択一式問題

これが鬼門です。

何となく分かったのは20個のうち5～6個。

あとは経験からの勘！

これが今日の中で一番やばい。。。。

分からなかったら全然対応できませんからね～

●Ⅱ-2　小論文

これもなんとか全部書けました。

結構余裕に書くことができて

試験中ホッと安心していました。

余談ですが、16時頃手を上げておしっこに行きました～

ということで結果が楽しみですね。

皆さんも結果を教えて下さい！

早速明日からは回答を作って行きましょう！

それでは皆さんこれからもよろしく。

送電の知識まとめ その1

●電力送電
<http://eagle.ee.fit.ac.jp/class/3denryoku1/index.html >
<http://eagle.ee.fit.ac.jp/class/3denryoku2/index.html >

●500kVの送電線が主流
1000kVの送電線も建設され始めている。
公称電圧とは線間電圧である。
送電電力は送電電圧の2乗に比例して増加する。
送電損失電力は送電電圧の2乗に反比例して減少する。

●送電電圧の変圧
発電所
水力発電
火力発電
原子力発電
地熱発電
550kV　220kV　110kVで発電する。

1次発電所で66kVに変圧する
↓
2次発電所で22kVに変圧する
（1次、2次発電所では主に大規模工場や
　新幹線などの鉄道に供給する）
↓
配電用変電所で6.6kVに変圧する
（一般的な電柱の電線。また中規模工場や大型ビル等に供給）
↓
柱上変圧器　100V、200V
（一般家庭用）

●送電電圧の高圧化について
電流を流すと電流の2乗に比例して電力損失が発生する。
そのため電圧を上げ電流を少なくし電力を送電している。

●電気工作物
①電気事業用の電気工作物
　電気事業者が電気供給のために施設するもの
　発電、変電、配電、送電設備
②自家用電気工作物
　電気事業用以外で大規模
　高圧で受電し、50kW以上の設備
　特別高圧で受電する設備
　発電設備
③一般電気工作物
　電気事業用以外で小規模
　高圧で受電し、50kW以下の設備
　低圧で受電するもの

●日本の発電割合
火力発電　　60%
水力発電　　20%
原子力発電　20%

他の電気事業者の電力系統と連系して
電力を互いに供給需要することを広域運用という。

●
低圧　直流750V　交流600V
高圧　7000V以下
特別高圧　7000Vを超えるもの