令和7年度第三種電気主任技術者下期試験　電力科目 問80 解説 問8 問8

選択肢(4)は、微風によって電線が上下に振動する現象を「サブスパン振動」と誤って説明しているため誤りです。

架空送電線における振動現象

架空送電線には、風や構造的要因によって発生するいくつかの振動現象があります。これらは発生メカニズムや対策が異なります。

• 微風振動 一様な微風が吹いた際に、電線の背後に生じる空気の渦（カルマン渦）が周期的に放出され、電線が上下に振動する現象です。この振動は周波数が高く、振幅が比較的小さいのが特徴です。繰り返しの応力によって電線の素線が疲労断線する恐れがあるため、振動エネルギーを吸収するダンパを取り付けて抑制を図ります。

• サブスパン振動 多導体方式（複数の電線を一定の間隔で配置する方式）において、スペーサで仕切られた短い区間（サブスパン）内で発生する振動です。風が多導体の配置によって乱されることで生じる現象であり、微風振動とは異なる条件で発生します。

• ギャロッピング 送電線に氷雪が付着して断面形状が非対称になった際、風を受けることで起こる激しい上下振動です。振幅が非常に大きく、電線同士の接触やがいしの破損を招く危険性があります。これを防止するために、スペーサを用いた間隔の保持や、ダンパの設置、あるいは防雪リングの取り付けなどが行われます。

架空送電線路に関連する各設備の役割と判断

選択肢の内容を、送電線の物理的性質に基づき整理します。

1. がいしとアークホーン がいしは送電線と鉄塔を電気的に絶縁する設備です。落雷などで異常電圧が発生した際、がいしの表面でフラッシオーバが発生するとがいしが破損する恐れがあります。アークホーンはがいしの両端に設置され、フラッシオーバをがいしの表面ではなくアークホーン間の空気中で発生させることで、がいしを保護します。

2. 架空地線と遮へい角 架空地線は送電線の上部に設置される接地された電線であり、落雷を自ら受けることで送電線への直撃雷を防ぎます。架空地線と外側の電線がなす角度を遮へい角と呼び、この角度が小さいほど遮へいの範囲が広がり、雷撃防止効果は高まります。

3. 多導体化とスペーサ 超高圧送電では電線表面の電位傾度が大きくなり、コロナ放電が発生しやすくなります。多導体化は、電線の等価半径を大きくして表面の電位傾度を下げることでコロナ放電を抑制します。また、スペーサは複数の電線が接触しないように間隔を保つとともに、ギャロッピングなどの振動を抑制する機能も持っています。

4. 微風振動とサブスパン振動 選択肢(4)で述べられている「微風によって電線の背後に空気の渦が生じて上下に振動する」現象は微風振動を指します。一方、サブスパン振動は多導体のスペーサ区間で発生するものであり、両者は定義が異なります。したがって、現象の名称と説明が一致していないこの記述は不適切です。

5. 逆フラッシオーバと接地抵抗 鉄塔に落雷があった場合、鉄塔の電位が急激に上昇します。このとき、鉄塔の接地抵抗が高いと、鉄塔から送電線に向けて電位差が逆転し、絶縁破壊（逆フラッシオーバ）が生じることがあります。これを防ぐために、埋設地線などを用いて鉄塔の接地抵抗を小さくすることが重要です。

風が電線の背後を通り抜ける様子と、スペーサによって区切られた電線の配置を重ねてみると、振動が引き起こされる環境の違いが見えてきます。

参考リンク

• 送電線の振動と対策（電気設備学会）
• 多導体送電線におけるサブスパン振動のシミュレーション技術（日本機械学会）
• 架空送電線路の設備（電気主任技術者試験の学習ノート）