令和4年度 第一種 筆記試験 午後 問18 解説 アークホーンの役割
架空送電線路に使用されるアークホーンの 記述として,正しいものは。
- イ. 電線と同種の金属を電線に巻き付けて補強し,電線の振動による素線切れなどを防止する。
- ロ. 電線におもりとして取り付け,微風により生ずる電線の振動を吸収し,電線の損傷などを防止する。
- ハ. がいしの両端に設け,がいしや電線を雷の異常電圧から保護する。 ✓ 正答
- ニ. 多導体に使用する間隔材で,強風による電線相互の接近・接触や負荷電流,事故電流による電磁吸引力から素線の損傷を防止する。
解説
アークホーンという用語を聞いた際、まず「アーク(電気火花)」と「ホーン(角)」という言葉から、放電を誘導するための金属製の角を連想できれば正解に直結します。試験ではこの機器が何のためにあり、どこに設置されているかを問う問題が頻出です。
アークホーンの役割と設置目的
アークホーン(放電角)は、がいし装置に並列して設置される金属製の角状の金具です。落雷などの異常電圧が架空送電線に侵入すると、電位差によってがいしの表面でフラッシオーバ(閃絡)が発生しようとします。
がいしそのものにフラッシオーバが起こると、熱による磁器の割れや電線の溶断といった致命的な損傷を招く恐れがあります。そこで、がいしよりも先にアークホーン間で放電を発生させることで、がいしや電線を物理的な破壊から守るのがこの装置の役割です。この放電を「アーク」と呼びます。
選択肢を読み解く判断基準
本問の選択肢は、架空送電線路に用いられる各種保護具の機能が並んでいます。それぞれの役割を整理することで、消去法を用いずとも正解を導き出せます。
イの記述はアーマロッドと呼ばれるものです。電線がクランプなどで固定される箇所に巻き付け、振動による疲労や素線切れを防ぐ補強材です。 ロの記述はダンパ(防振装置)です。微風振動による電線の疲労損傷を防ぐため、おもりを取り付けて振動エネルギーを吸収します。 ハが正しい記述です。がいしの両端に配置することで、がいしを保護し、異常電圧を安全に逃がす道筋を作ります。 ニの記述はスペーサです。多導体送電において、電線同士の間隔を一定に保ち、短絡や電磁力による接触を防ぐためのスペーサーとしての役割を果たします。
送電技術における構造的意図
この問題が試験で問われる理由は、送電線の信頼性を維持するための「保護協調」の概念を理解しているかを確認するためです。
電力系統において、万が一の故障や異常発生時に、最も重要な設備が破損するのを防ぐために、あえて壊れても交換が容易な部品に故障を集中させる考え方があります。アークホーンは、がいしという高価で交換作業が困難な絶縁体を守るために、犠牲となる場所を意図的に作っているといえます。
現場での点検作業においても、アークホーンの設置状態や、アークによる溶損痕跡を確認することは、系統でどのような過電圧が発生していたかを推測する重要な手がかりとなります。単なる暗記対象としてだけでなく、系統保護の最前線で働く「守護神」として捉えておくと、試験本番でも記憶が定着しやすくなります。