令和6年度第三種電気主任技術者下期試験　法規科目 問40 解説 問4 問4

公称電圧6600V、こう長20kmの架空配電線路において、混触時に1秒以内で遮断する装置を施設している場合のB種接地抵抗値の上限は、規定の上限値である300Ωとなります。

B種接地工事の設計基準

B種接地工事は、高圧または特別高圧の電路と低圧電路を結合する変圧器の低圧側に施されます。これは、高圧と低圧の混触事故が発生した際に、低圧側の対地電圧を人体にとって危険のないレベルまで抑制するための保安措置です。

電気設備技術基準の解釈では、混触時に低圧電路の対地電圧が150Vを超えて上昇する場合、その上昇電圧（V_L）が150V以下になるように接地抵抗値（R_B）を定めなければなりません。この際、高圧側の地絡電流を $I_1$ とすると、オームの法則に基づき $R_B \le 150 / I_1$ という関係式が導かれます。また、混触が発生した際に自動遮断装置が働く場合、その遮断時間に応じて緩和措置が取られますが、どのような条件であっても、接地抵抗値の上限は300Ωと定められています。

接地抵抗値の算出過程

与えられた条件を順に適用して計算を進めます。

1. 変圧器の高圧側線間電圧を $V = 6600 / 1100 = 6$ [kV] とし、配電線路のこう長 $L = 20$ [km] を用いて、地絡電流 $I_1$ を求めます。 $I_1 = 1 + \frac{\frac{6}{3} \times 20 - 100}{150} = 1 + \frac{40 - 100}{150} = 1 + \frac{-60}{150} = 1 - 0.4 = 0.6$ [A]

2. 混触時に1秒以内で遮断する場合の接地抵抗値の算出式 $R_B = 150 / I_1$ に、求めた $I_1 = 0.6$ [A] を代入します。 $R_B = 150 / 0.6 = 250$ [Ω]

3. 算出された250Ωは、電気設備技術基準で定められたB種接地抵抗値の最大上限である300Ωの範囲内にあるかを確認します。計算値が300Ω以下であるため、この規定に基づき、最終的な上限値として300Ωが適用されます。

地絡電流を求めるための式に、配電線路の電圧や延長距離の数値を重ねてみると、接地抵抗値がどのように導き出されるかが見えてきます。

参考リンク

• 【電験三種】B種接地工事の計算問題の解き方を解説！
• 配電線の地絡電流計算と保護協調のシミュレーション
• 電気設備技術基準の解釈 第17条（B種接地工事）