令和6年度 上期 第一種 学科試験 問41 解説 零相電圧検出

この問題は、図記号が何を指しているかを特定し、その機器の「目的（何のためにあるか）」を一致させることで解くことができます。

接地型計器用変圧器（GPT：Grounding Potential Transformer）の図記号は、3つの変圧器が直列に接続され、その中性点が接地されている独特の形状をしています。この記号を見たら「零相電圧の検出」と即座に結びつけるのが正攻法です。

接地型計器用変圧器（GPT）の役割

高圧電路において、地絡事故が発生したかどうかを検知することは、感電防止や火災予防の観点から非常に重要です。しかし、高圧電路の電圧は直接測定するには高すぎます。そこで、電圧を下げて測定するために使われるのが計器用変圧器（VT）ですが、特に非接地系統（高圧配電線など）において地絡事故を検出するためには、零相電圧（各相の電圧の和）を測定する必要があります。

GPTは、一次巻線の中性点を接地することで、地絡事故時に発生する零相電圧を二次側に抽出します。この抽出された信号を地絡継電器（OVGR）に送り、警報を発したり遮断器を動作させたりする仕組みです。

選択肢の判断と消去法

試験本番では、図記号の意味さえ正確に覚えていれば他の選択肢に惑わされることはありません。

イの零相電流を検出するのは、ZCT（零相変流器）の役割です。これは電線のまわりにリング状の鉄心をとおして磁束の打ち消し合いを検出するもので、GPTとは構造も目的も全く異なります。 ロの短絡電流は、主に過電流継電器（OCR）などがCT（変流器）から得た情報で検出します。 ハの欠相電圧という用語は一般的ではなく、電圧の不平衡や欠相は電圧計や不足電圧継電器などで監視されます。

したがって、「零相電圧」というキーワードと「GPT」をセットで記憶しておくことが、この問題を確実に得点源にするための近道です。

実務における重要性

この知識は、高圧受電設備において欠かすことのできない「保護協調」という概念に直結しています。受変電設備の設計や保守点検を行う際、なぜそこにGPTが設置されているのかを理解していれば、地絡保護が適切に働いているかどうかの点検ポイントが見えてきます。

試験対策としては、単に暗記するだけでなく、この機器が「故障をいち早く見つけるためのセンサー」であると捉えてください。高圧という危険なエネルギーを扱う現場において、適切な保護装置を正しく理解し設置することは、第一種電気工事士に求められる最も重要な責任の一つです。

参考リンク

• 高圧受電設備の機器構成と役割（電気技術者のための情報サイト）
• 【実務】接地型計器用変圧器（GPT）の点検と地絡過電圧継電器（OVGR）の試験（YouTube）
• 計器用変圧器（VT）の定義と原理（電気学会 電気専門用語集）