令和6年度 上期 第三種電気主任技術者 電力 問9

各選択肢の解説

(1)

絶縁協調とは，送電線路や発変電所に設置される電力設備等の絶縁について，安全性と経済性のとれた絶縁設計を行うために，外部過電圧そのものの大きさを低減することである。

誤り。絶縁協調は各機器の絶縁強度を系統的に整合させ経済的な絶縁設計を行う考え方であり、外部過電圧そのものの大きさを低減する行為ではない。避雷器の保護レベルと設備の絶縁強度を合理的に整合させる考え方を、外部過電圧の大きさの低減と取り違えている。これが本問の誤っている記述。

(2)

避雷器は，過電圧の波高値がある値を超えた場合，特性要素に電流が流れることにより過電圧値を制限して電力設備の絶縁を保護し，かつ，続流を短時間のうちに遮断して原状に自復する機能を持った装置である。

正しい。避雷器は過電圧が動作開始電圧を超えると特性要素(酸化亜鉛素子等)に電流が流れ、過電圧を避雷器の制限電圧（放電中の端子間残留電圧）程度に抑え、電力設備の絶縁を保護する。さらに、放電後に流れる続流を短時間で遮断して系統を正常状態に自動復帰させる機能を持つ装置であり、記述内容は避雷器の一般的な動作原理と一致する。

(3)

架空送電線路の絶縁は，外部過電圧に対しては，必ずしも十分に耐えるように設計されるとは限らない。

正しい。架空送電線路の絶縁(がいし装置等)は、経済性の観点から、雷サージ等の外部過電圧に対して必ずしも完全にフラッシオーバを防止できるようには設計されない。実際には鉄塔の逆フラッシオーバ等が生じ得ることを前提に、架空地線や接地抵抗低減などで事故率を許容範囲に抑える設計思想がとられる。

(4)

送電線路の絶縁及び発変電所に設置される電力設備等の絶縁は，いずれも原則として，内部過電圧に対しては十分に耐えるように設計される。

正しい。内部過電圧は通常の対地電圧の数倍程度にとどまるため、それに耐える絶縁を経済的に実現できる。一方、雷サージは非常に大きく、完全に耐える絶縁にすると不経済になる。したがって内部過電圧に十分耐える設計は妥当である。

(5)

発変電所に設置される電力設備等の絶縁は，外部過電圧に対しては，避雷器によって保護されることを前提に設計される。その保護レベルは，避雷器の制限電圧に基づいて決まる。

正しい。発変電所の電力設備は外部過電圧(雷サージ)に対しては経済性の観点から完全な絶縁強度を持たせず、避雷器による保護を前提として設計される。避雷器の制限電圧が保護レベルを決め、機器の絶縁強度（基準衝撃絶縁強度 BIL）は、その保護レベルに必要な裕度を加えて決める。