令和2年度 第一種電気工事士 筆記試験 問32 解説 受電設備の接地工事
③に示す受電設備内に使用される機器類などに施す接地に関する記述で,不適切なものは。
- イ. 高圧電路に取り付けた変流器の二次側電路の接地は,D 種接地工事である。
- ロ. 計器用変圧器の二次側電路の接地は,B 種接地工事である。 ✓ 正答
- ハ. 高圧変圧器の外箱の接地の主目的は,感電保護であり,接地抵抗値は 10 Ω 以下と定められている。
- ニ. 高圧電路と低圧電路を結合する変圧器の低圧側の中性点又は低圧側の 1 端子に施す接地は,混触による低圧側の対地電圧の上昇を制限するための接地であり,故障の際に流れる電流を安全に通じることができるものであること。
解説
計器用変成器の接地とB種接地の違いを見抜く
この問題は、高圧受電設備において「どこにどの種類の接地工事が必要か」という法規上の区分を問うています。正解の根拠は、計器用変圧器(VT)の二次側接地はD種接地工事であり、B種接地工事ではない、という点にあります。
接地工事の分類と適用箇所
電気設備技術基準では、接地工事をその目的と適用対象によって明確に分類しています。
- A種接地工事:主に低圧機器の金属製外箱など、感電防止を目的とします。
- B種接地工事:高圧と低圧を結合する変圧器の低圧側に施されます。万が一、高圧と低圧が混触(絶縁破壊などで接触)した場合に、低圧側の対地電圧が過度に上昇するのを防ぎ、保護装置を確実に作動させるためのものです。
- C種・D種接地工事:主に機器の故障時における感電保護を目的とします。D種は一般的に電圧が300V以下の電路での機器接地や、今回のように計器用変成器の二次側電路に使用されます。
なぜロが不適切なのか
計器用変成器(VTやCT)の二次側接地は、計器の絶縁が破れた際に二次側回路に高電圧がかからないようにするための保護接地です。この接地は通常、D種接地工事として施工されます。
一方、選択肢ロにあるB種接地工事は、先述の通り変圧器による混触対策として行われるもので、非常に重要な役割を持ちます。試験では「計器用の接地」と「変圧器の混触防止接地」を混同させ、どちらがB種であるかを問う問題が頻出します。B種接地工事は主に「高圧と低圧を結合する変圧器」というキーワードとセットで記憶するのが攻略の近道です。
試験問題が示す電気設備の安全哲学
この問題が問うているのは、単なる暗記ではなく「その接地がどのような事故を想定しているか」という回路保護の思想です。
例えば、選択肢ニにある「混触による低圧側の対地電圧上昇を制限する」という記述は、B種接地工事の定義そのものです。高圧から低圧へ電気が逃げてしまった際、もしB種接地がなければ、低圧側の電路は異常な高電圧にさらされ、接続されている機器の焼損や、付近にいる人の感電事故につながります。
現場で電気管理技術者や工事士が設備を点検する際、接地線が適切に接続されているか、またその抵抗値が適正かを判断することは、設備の安全を維持する最も基本的な業務です。試験においても、この「何のための接地か」という本質的な理解を問う構成となっています。
接地工事の適用ルールまとめ
- 変流器(CT)の二次側:D種接地
- 計器用変圧器(VT)の二次側:D種接地
- 高圧変圧器の外箱:A種またはC種(設置状況によるが、概ね10Ω以下が求められる)
- 高圧と低圧を結合する変圧器の低圧側:B種接地
このように、変成器(計器用)と変圧器(電力供給用)で接地の種類が分かれていることを整理しておきましょう。