令和5年度 学科試験 問31 解説 避雷器の設置

避雷器（LA）は異常電圧を大地に放電して電気設備を保護する機器ですが、この問題は「避雷器本来の役割」と「周辺設備の設置要件」を混同させないことが正解への近道です。特に避雷器は、雷サージのような巨大なエネルギーを通すことを目的としているため、そこを遮断するヒューズを配置することは機能不全を招く、という判断基準を持っておくことがポイントです。

避雷器の役割と保護対象

避雷器は、雷サージなどの過電圧が発生した際に、瞬時に放電を行い大地へ電流を逃がすことで、機器の絶縁破壊を防ぐ装置です。この性質上、避雷器は電路と並列に接続されます。もし避雷器の電源側にヒューズを設けてしまうと、大きなサージ電流が流れた瞬間にヒューズが溶断してしまい、避雷器が回路から切り離されます。その結果、本来保護すべき対象機器にサージが直接流れ込み、機器が破壊されるという本末転倒な事態を招きます。したがって、避雷器の電源側にヒューズを設けることは不適切となります。

接地工事とインピーダンスの重要性

避雷器の性能を十分に発揮させるためには、接地抵抗を低く抑えるだけでなく、サージインピーダンスを小さくすることが非常に重要です。雷電流は非常に急峻な波形を持つため、接地線が細かったり長かったりすると、インダクタンス成分による電圧降下（$V = L \times di/dt$）が大きくなり、避雷器の動作中であっても機器にかかる電圧が下がらないという問題が生じます。そのため、接地線は太く、かつ最短距離で配線し、インピーダンスを極限まで低くすることが技術的な正攻法となります。

現場で求められる判断力

この問題は、試験対策としてだけでなく、実務における安全設計の考え方を問うものです。避雷器の選定や配置においては、断路器の使用（機器のメンテナンスや交換時に電路から切り離すため）や、設置義務の有無による現場判断などが不可欠です。

現実の設計では、避雷器自体に万が一の内部故障が発生した場合、地絡事故を起こさないようにするための工夫が必要ですが、その場合であっても、雷サージをバイパスする能力を阻害してはなりません。この問題は「機能の信頼性」と「保護装置の役割」という、電気工事において常に意識すべき基本原則を学ばせてくれます。試験では「避雷器の電源側に保護用ヒューズを置いてはいけない」という点を確実に押さえ、他の選択肢である接地工事の要件（A種・太く短く）や断路器の役割（保安上の切り離し）が正しいことを確認しておくことが合格への道筋となります。

参考リンク

• 避雷器の仕組みと設置上の注意点について
• 【電気工事士】避雷器の接地工事と注意点
• JIS C 5381-1 低圧サージ防護デバイス（SPD）の定義と性能基準