令和4年度 第一種電気工事士 筆記試験 問42 解説 ストレスコーンの役割

この問題は、高圧ケーブルの端末処理における「ストレスコーン」という重要部品の役割を問う知識問題です。正解は「遮へい端部の電位傾度を緩和する」です。

なぜこの選択肢が正解なのか

ストレスコーンとは、ケーブル端末で金属遮へい層（シース）を剥ぎ取った箇所に設置する部材です。電気の性質として、遮へい層の端部は電界が非常に集中しやすく、そのままでは絶縁破壊を起こして漏電や事故につながります。この電界の集中を抑え、電位の傾きをなだらかにする（電位傾度を緩和する）ことで、ケーブルの絶縁性能を保つことが、この部品の唯一無二の役割です。

ストレスコーンが果たす電界制御の考え方

高圧ケーブルの断面を想像してください。中心に導体があり、その周りを絶縁体、そして金属遮へい層が覆っています。通常の状態では、電界は均一に分布していますが、端末処理のために金属遮へい層を切り取ると、その断面部分に電界が集中します。

もし、ここをそのまま放置すると、電気が逃げ場を求めて絶縁体を突き破ろうとします。これを防ぐために、半導電性の部材であるストレスコーンを装着します。ストレスコーンは、遮へい層と連続した電位分布を作るように設計されているため、先端部での急激な電位差の発生を防ぐ「クッション」のような役割を果たします。

試験合格に向けた知識の定着

この問題は、電気工事士試験において「高圧受電設備の保守・管理」の知識を測るために出題されます。ストレスコーンという名称だけでなく、「電位傾度を緩和する」「電界集中を防ぐ」というセットで記憶しておくことが大切です。

試験では、この役割を言い換えた「電界集中を緩和する」「絶縁破壊を防止する」といった選択肢も正解として扱われます。「電界が集中する場所には、それを分散・緩和させるための装置が必要」という物理的な必然性を理解しておけば、たとえ出題の切り口が変わっても迷うことはありません。

現場実務においても、この知識は非常に重要です。ストレスコーンの取り付け位置がずれていたり、適切に施工されていなかったりすると、高電圧がかかった際に端末部から火花放電が発生する恐れがあります。単なる暗記ではなく、機器の安全を守るための「電界コントロール」という概念を意識して学習を進めてください。

参考リンク

• 第一種電気工事士試験の解説：ストレスコーンと電界制御
• 高圧ケーブルの端末処理をDIYしてみた（高電圧実験の記録）
• 電気学会：高電圧機器における電界計算と絶縁設計の基礎