令和7年度 下期 第三種電気主任技術者 電力 問8

各選択肢の解説

(1)

架空送電線を鉄塔などに固定する絶縁体としてがいしが用いられている。アークホーンをがいしと併設することで，雷撃等をきっかけに発生するアーク放電からがいしを保護することができる。

正しい。がいしは電線を鉄塔から絶縁して支持する。アークホーンはがいし連の両端に取り付ける金属製の電極で、雷サージ等によるフラッシオーバ時のアークをアークホーン間に導き、がいし表面から離すことで、がいしの熱的損傷・破損を防ぐ。

(2)

架空送電線への雷撃を防止するために架空地線が設けられており，遮へい角が小さいほど雷撃防止の効果が大きい。

正しい。架空地線は送電線の上方に張って、雷が電線に直撃するのを防ぐ（遮へいする）。遮へい角は架空地線と最外側の電線を結ぶ線が鉛直線となす角で、この角が小さいほど電線が架空地線の陰に入り、直撃雷を受けにくくなるため遮へい効果は大きい。

(3)

超高圧の架空送電線では，スペーサを用いた多導体化により，コロナ放電の抑制が図られている。スペーサはギャロッピングの防止にも効果的である。

正しい。多導体方式では1相を複数の素導体で構成するため、等価的な電線半径が大きくなって電線表面の電位の傾き（電界強度）が下がり、コロナ放電が抑制される。スペーサは素導体の間隔を一定に保ち、素導体どうしの接近・衝突を防ぐ装置であるが、その構造を工夫することでギャロッピングの抑制にも役立つ。ギャロッピングは、着氷雪によって断面が翼のような非対称形になった電線に風が当たって揚力が生じ、電線が大振幅で上下に振動する現象である。例えば、素導体が自由に回転できるようにしたルーズスペーサを用いると、着氷が電線の片側に偏って翼状に成長するのを防げる。このように多導体用のスペーサはギャロッピングの防止にも効果的であり、第2文も正しい。また、異なる相の電線どうしを絶縁体で連結して相間距離を保ち、ギャロッピング時の相間短絡を防ぐ相間スペーサや、難着雪リングなどの着雪を抑える対策も併せて用いられる。なお、スペーサを不等間隔に配置する方法や、振動エネルギーを吸収するスペーサダンパは、主にサブスパン振動の抑制を目的とした対策であり、ギャロッピング対策とは区別して理解しておくとよい。

(4)

電線に一様な微風が吹くと，電線の背後に空気の渦が生じて電線が上下に振動するサブスパン振動が発生する。振動エネルギーを吸収するダンパを電線に取り付けることで，この振動による電線の断線防止が図られている。

誤り（本問の正答）。一様な微風によって電線背後にカルマン渦が生じ、電線が上下に振動する現象は「微風振動」である。サブスパン振動は多導体のスペーサ間の区間で、風上側素導体の後流の影響により生じる振動で、発生のしくみが異なる。なお、ダンパで振動エネルギーを吸収し断線を防ぐという後半の対策の記述自体は、微風振動の対策として妥当である。

(5)

鉄塔又は架空地線に直撃雷があると，鉄塔から送電線へ逆フラッシオーバが起こることがある。埋設地線等により鉄塔の接地抵抗を小さくすることで，逆フラッシオーバの抑制が図られている。

正しい。鉄塔や架空地線に雷が直撃すると、雷電流が鉄塔の接地抵抗を流れて鉄塔の電位が大きく上昇し、鉄塔（アーム）側から電線側へがいし連をフラッシオーバすることがある。これを逆フラッシオーバという。埋設地線（カウンタポイズ）などにより塔脚接地抵抗を小さくすると鉄塔電位の上昇が抑えられ、逆フラッシオーバを抑制できる。