第三種電気主任技術者試験 / 令和8年度第三種電気主任技術者上期試験 電力科目 / 各問題解説 / 問70
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令和8年度第三種電気主任技術者上期試験 電力科目 問70 解説 問7 問7 配電用変電所における 6.6 kV 配電線の一般的な保護に関する記述として、誤っているもの次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

問7 (1) 配電線の事故時には、配電線引出口遮断器は、事故遮断して一定時間 の後に再閉路継電器により自動再閉路される。 (2) 地絡事故の検出のため、配電線引出口には地絡過電圧継電器が設置される。 (3) 主要変圧器の二次側を遮断させる過電流継電器の動作時限は、各配電線を遮断させる過電流継電器の動作時限より長く設定される。 (4) 地絡事故の保護のため、各配電線に地絡方向継電器が設置される。 (5) 短絡事故の保護のため、各配電線に過電流継電器が設置される。

  1. (1) 配電線の事故時には、配電線引出口遮断器は、事故遮断して一定時間 の後に再閉路継電器により自動再閉路される。
  2. (2) 地絡事故の検出のため、配電線引出口には地絡過電圧継電器が設置される。 ✓ 正答
  3. (3) 主要変圧器の二次側を遮断させる過電流継電器の動作時限は、各配電線を遮断させる過電流継電器の動作時限より長く設定される。
  4. (4) 地絡事故の保護のため、各配電線に地絡方向継電器が設置される。
  5. (5) 短絡事故の保護のため、各配電線に過電流継電器が設置される。

解説

配電線の引出口遮断器に地絡過電圧継電器が設置されるのは、地絡事故を検出するためです。

地絡事故と保護の概念

配電線において、電線が何らかの原因で大地と接触する現象を地絡事故と呼びます。地絡事故が発生すると、回線に異常な電圧や電流が流れることがあります。これらの異常を速やかに検出し、事故区間を切り離して、他の健全な区間への影響を最小限に抑え、波及事故を防ぐことが重要です。

地絡事故の検出方法としては、いくつかの保護継電器が用いられます。

  • 地絡過電流継電器: 地絡事故時に流れる比較的大きな地絡電流を検出します。
  • 地絡過電圧継電器: 地絡事故時に、健全相に異常な過電圧が発生する現象を利用して検出します。特に、高抵抗地絡など、地絡電流が小さい場合でも有効な検出手段となります。
  • 地絡方向継電器: 地絡事故の方向を検出し、事故電流が流出している方向(事故点方向)を特定します。

設問の条件における判断

設問では、配電線の引出口遮断器における事故検出について問われています。選択肢(2)は「地絡事故の検出のため、配電線引出口には地絡過電圧継電器が設置される。」と述べています。

以下に、各選択肢について、なぜ(2)が正答であるかの理由をステップごとに説明します。

  1. 配電線引出口遮断器の役割の特定: 配電線引出口遮断器は、変電所などから各配電線路へ電力を供給する箇所に設置され、配電線路で発生した事故を速やかに遮断する役割を担います。
  2. 地絡事故検出の必要性の確認: 配電線路における地絡事故は、感電や設備損傷、さらには火災の原因となるため、迅速な検出と遮断が不可欠です。
  3. 地絡過電圧継電器の機能の理解: 地絡過電圧継電器は、地絡事故発生時に生じる健全相の過電圧を検出する保護継電器です。この過電圧は、地絡電流が流れることで回路のインピーダンス変動などにより発生します。
  4. 地絡過電圧継電器の設置場所の妥当性: 配電線引出口に地絡過電圧継電器を設置することは、引出口から先の配電線路で発生した地絡事故による過電圧を検出するため、保護対象として適切です。
  5. 他の選択肢の不採用:
    • (1) 自動再閉路は、事故遮断後の再送電を目的としており、事故検出の直接的な理由ではありません。
    • (3) 主要変圧器二次側の過電流継電器の動作時限を長く設定するのは、配電線側の事故が先に遮断されるための協調(選択遮断)のためであり、地絡事故検出の直接的な理由ではありません。
    • (4) 地絡方向継電器は、地絡事故の方向を検出するために設置され、引出口に限定されず、各配電線路に設置されるのが一般的です。また、検出手段として過電圧も有効です。
    • (5) 過電流継電器は短絡事故の検出に主に使用されますが、地絡事故の検出には地絡過電圧継電器や地絡過電流継電器がより特化した保護手段となります。
  6. 正答の確定: したがって、地絡事故の検出という目的に対して、地絡過電圧継電器が配電線引出口に設置されることは、その機能と設置場所の妥当性から正しいと言えます。

変電所の配電線引出口付近の配電系統図や、各保護継電器の動作原理図を改めて確認すると、それぞれの役割と配置の理由がより明確になるでしょう。

参考リンク

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