平成27年度 筆記試験 問42 解説 ストレスコーン

ストレスコーンの役割は電界の集中を解くこと

この問題は、高圧ケーブルの端末処理における重要部品である「ストレスコーン」の機能を知っているかを問うものです。結論から述べれば、ストレスコーンの役割は「遮へい層の末端で電界が集中するのを防ぎ、絶縁破壊を防止すること」です。したがって、「電位傾度を緩和する」という記述があるロを選択すれば正解です。

ケーブル端末で起きている現象をイメージする

高圧ケーブルには、内部の導体を覆う絶縁体の外側に、銅テープなどでできた遮へい層（接地されている）が存在します。ケーブルの途中でこの遮へい層を切断して端末処理を行うと、遮へい層が途切れた境界部分に、電気力線が過度に集中するという物理的現象が発生します。

これを専門的には「電界の集中」と呼びます。もしこのまま放置すると、その一点に過大な電圧ストレスがかかり、絶縁破壊を引き起こして短絡事故に至ります。そこで、この集中した電界を押し広げ、端部にかかる負荷（電位傾度）を滑らかに分散させる役目を果たすのがストレスコーンです。

なぜ「電位傾度の緩和」なのか

「電位傾度」とは、距離あたりの電位の差、つまり「電界の強さ」のことです。電界が局所的に強くなると、絶縁物には大きな負荷がかかります。ストレスコーンは、その形状や導電性材料の特性を利用して、急激に変化している電位の勾配をなだらかにする構造を持っています。

この知識は、単なる暗記項目にとどまりません。現場で高圧ケーブルの端末処理を施工する際、「なぜこの部材を丁寧に配置しなければならないのか」という安全意識に直結します。もしストレスコーンの装着が不完全であれば、接地線への放電や絶縁破壊を引き起こすリスクが高まるため、電気工事士として最も理解しておくべき構造の一つといえます。

試験問題としての出題意図

この問題は、高圧受電設備の構成部品における「形状と機能の因果関係」を問うています。他の選択肢である「機械的強度の補強（金属製のクランプ等）」「電流の不平衡（平衡回路の理論）」「高調波の吸収（フィルタ回路）」などは、ストレスコーンの主な役割とは異なります。

電気工事士の実務では、ケーブルの端末処理は施工品質が寿命に直結する重要工程です。出題者は、受験者が「何のための部材か」を理解し、正しい施工手順の根拠を学んでいるかを評価しようとしています。特に第一種電気工事士試験においては、高圧機器を扱う責任の重さを反映し、こうした「絶縁の維持」に関する知識が繰り返し問われます。

参考リンク

• 高圧ケーブルの端末処理（ストレスコーン）の基本を理解する
• 【実務解説】ストレスコーンの取り付け作業と絶縁破壊のメカニズム
• 電気絶縁の物理的基礎：電界と電位傾度の概念について