令和4年度 第一種 筆記試験 午後 問23 解説 高圧受電設備機器

写真に示されているのは、高圧交流負荷開閉器（LBS）と、それと組み合わせて使用される地絡継電装置（GR付LBSなど）です。この組み合わせの目的は、通常の開閉操作に加えて、構内で地絡事故が発生した際にこれを検知し、LBSを遮断して事故区間を切り離すことにあります。

高圧交流負荷開閉器の役割と限界

高圧交流負荷開閉器（LBS: Load Break Switch）は、その名の通り負荷電流の開閉を目的とした機器です。LBS単体では短絡電流のような過大な電流を遮断する能力がないため、通常は高圧ヒューズと組み合わせて保護協調をとります。しかし、ヒューズは短絡などの過電流に対しては溶断によって回路を遮断しますが、微小な地絡電流では動作しません。

そこで、地絡事故への対応として、漏電遮断器のような役割を果たす地絡継電器（GR）や零相変流器（ZCT）を組み合わせる手法がとられます。これにより、地絡が発生した際にLBSを自動的にトリップさせる仕組みを構築します。これが、選択肢にある地絡事故時の遮断という目的につながります。

機器の組み合わせを読み解く思考プロセス

試験会場でこの写真を見た場合、以下のステップで判断を行います。

1. 機器の識別：写真左側の箱状の機器はLBS、右側は地絡継電器が内蔵された操作箱（あるいは制御盤）です。
2. 役割の特定：LBSは負荷開閉を行うが、単体では地絡保護機能を持たないことを想起します。
3. 制御ユニットの注目：右側の制御ボックスには地絡を検知するための設定器や表示灯があることが見て取れます。
4. 目的の統合：開閉器本体の開閉機能と、制御ユニットの地絡検知機能を合わせ、地絡事故時に遮断を行うための構成であると結論づけます。

短絡遮断（選択肢イ）については、一般的に高圧カットアウトやパワーヒューズがその役割を担うため、LBS＋地絡継電器という構成の主目的としては不適切です。

高圧受電設備における安全の要

この知識は、実際にビルや工場などの自家用電気工作物の設計・保守を行う際に不可欠です。高圧受電設備では、事故が起きた際にその範囲を最小限に留め、かつ事故点以外の停電を防ぐ保護協調が重要になります。

LBSと地絡継電器の組み合わせは、比較的安価に構成できる地絡保護システムとして、多くの小規模受電設備で標準的に採用されています。現場では、ZCTが正しく設置されているか、地絡継電器の動作時間が適切に設定されているかといった試験や点検を行う機会が多くあります。この仕組みを理解しておくことは、試験合格のためだけでなく、実務における安全管理の基礎となります。

参考リンク

• 高圧受電設備の機器構成と役割
• 高圧交流負荷開閉器（LBS）の仕組みと動作試験
• 日本電気協会 電気技術解説：高圧受電設備の保護方式