令和7年度第三種電気主任技術者上期試験 法規科目 問100 解説 問10 問10
問10 次の文章は,地絡継電装置付き高圧交流負荷開閉器(区分開閉器)のSOG機能のうちSO動作に関する記述である。GR付PASは負荷電流を遮断することができるが,(ア)電流のような大きな電流は遮断できないため,GR付PASの(イ)側から受電用遮断器の間で(ア)事故が起きた場合は,PASの(ウ)命令を一時的に保存して待機状態となる。一般送配電事業者の配電用変電所の遮断器が動作することによって,配電線の停電を検出し,無電圧になった状態を確認してから(ウ)動作を行う。したがって,配電用変電所の遮断器が再投入された場合でも,既にPASが(ウ)されているため,配電線の再閉路が成功することとなり,(エ)事故として取り扱われない。
- (1) 短絡 負荷 開放 配電線
- (2) 短絡 電源 遮断 波及
- (3) 地絡 電源 遮断 波及
- (4) 地絡 電源 遮断 配電線
- (5) 短絡 負荷 開放 波及 ✓ 正答
解説
地絡継電装置付き高圧交流負荷開閉器(GR付PAS)のSO動作は、遮断器で遮断できない短絡事故が電源側で発生した際、変電所側の遮断器と協調して事故を切り離し、配電線への事故波及を防ぐ機能であり、短絡・負荷・開放・波及の組み合わせが正答となります。
GR付PASとSO動作の役割
PAS(高圧交流負荷開閉器)は、主に柱上変圧器の一次側に設置され、過電流や地絡事故を検出する保護装置です。この装置が持つSO機能(事故遮断機能)において、最も重要な性質は「遮断能力の限界」と「変電所側との協調」です。
PASは構造上、負荷電流や地絡電流のような比較的大きな電流までを遮断できますが、短絡事故時に流れるような極めて大きな電流を遮断することはできません。もしPASが無理に短絡電流を遮断しようとすれば、開閉器の焼損や破壊を招く恐れがあります。
そのため、PASが受電点よりも電源側の短絡を検出した場合、自ら遮断せずに「遮断命令を一時保存して待機する」という動作を選択します。このとき、事故電流を遮断するのは変電所の遮断器です。変電所の遮断器が動作して配電線が停電(無電圧)したことをPASが検知した後に、PASは初めて開放動作を行います。これにより、事故箇所が切り離された状態で変電所側の再閉路が行われるため、配電線全体を巻き込む事故の波及を未然に防ぐことができます。
事故発生時の動作ステップ
この一連の動作を、事故発生から波及防止までの流れで整理します。
短絡電流の発生 電源側で短絡事故が発生すると、PASの開閉器としての遮断能力を超える過大な短絡電流が流れます。この状況をPASが検知します。
PASの待機状態への移行 PASは、直ちに遮断動作を行うのではなく、遮断命令を内部で一時的に保持します。このとき、PASは負荷側を電源と切り離すために、開放動作の準備状態となります。
変電所遮断器による停電 配電用変電所の遮断器が短絡事故を検出し、遮断動作を行います。これにより配電線は無電圧の状態となり、事故電流が遮断されます。
PASの開放と事故波及の防止 変電所の遮断器により無電圧になったことを確認した後、PASが安全に開放動作を行います。これにより事故箇所が需要家側で物理的に切り離されます。その後、変電所の遮断器が再投入されても、PASは既に開放状態にあるため、再び短絡事故が発生することはなく、配電線への事故波及は回避されます。
変電所から受電用遮断器までの配電線系統図や、遮断器と開閉器が並ぶ位置関係を重ねてみると、事故が起きた際の電流の逃げ道と、PASがどのタイミングで回路を切り離すべきかが見えてきます。