第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和6年度（2024年）上期
問31 (電力 問9)

絶縁協調とは、高電圧系統全体として安全かつ経済的に絶縁設計を行うことです。

外部過電圧に耐えたり、外部過電圧を低減するような設計は経済的負担が大きくなるため、この選択肢の記述が誤りとなります。

避雷器は過電圧を制限して、電気機器や設備を保護します。

避雷器は過電圧を処理した後、すぐに高抵抗に戻るので続流は流れません。

問題文の通りです。

問題文の通りです。

問題文の通りです。

誤りのある記述です。

絶縁協調とは、過電圧の大きさを低減することと、過電圧に対する設備の耐性を高めることによって、絶縁レベルを最適化する考え方です。外部過電圧そのものを低減することだけではありません。

正しい記述です。

避雷器は、一定値以上の過電圧を制限し、電力設備を保護する装置です。

正しい記述です。

過電圧の大きさを完全に予測することが不可能であり、過度に高い絶縁耐力を持たせることは経済的に非現実的です。

正しい記述です。

内部過電圧は、ある程度制御可能です。電力設備の絶縁耐力を適切に設計することによって、事故を防止することができます。

正しい記述です。

発変電所の電力設備は、外部過電圧（雷サージ）に対して、避雷器によって保護されることを前提に絶縁が設計されます。避雷器の制限電圧は、設備の絶縁耐力を決定する重要な要素です。

理想の絶縁協調とは予測されるすべての過電圧に対して耐えられるものとなりますが、コスト面などを考慮すると現実的に厳しくなります。そこで避雷器を設置することにより、制限電圧を設け機器の絶縁強度をそれ以上にすることで、経済的、合理的に機器配置絶縁設計を実施できます。

ただ外部過電圧自体をコントロールすることは不可なのでこの記述は誤りです。

記述文中の「過電圧の波高値がある値を超えた場合、特性要素に電流が流れること」とありますがこれは電圧が低い間は電流が流れず、ある電圧を超えると急激に電流が流れる非直線特性の事を言い避雷器の大きな特徴の一つです。また避雷器に電流が流れ始めたらただちに動作し大地に放電することにより電位上昇を抑制します。この時に流れる電流を続流と呼び、この続流が流れ続けると大地との地絡状態となってしまうため、短時間のうちに遮断して自復する機能を持っています。

よってこの記述は適切です。

外部過電圧は自然現象となるため予測以上の電圧が発生することも考えられます。なので設計時に経済的なコストを考慮するとある程度までの電圧は抑制できますが、すべての外部過電圧までは耐えられないのでこの記述は適切です。

内部過電圧は主に電線路の開閉操作等に伴う開閉サージ電圧と地絡事故時等に発生する短時間交流過電圧となるので、機器の設計段階で計算値としてある程度の予測は可能となります。さらに機器選定に関しては予測計算値よりもさらに大きめな機器で選定されるので内部過電圧に対しては十分に耐えるように設計されていると言えます。よってこの記述は適切です。

この記述は適切です。ちなみに発変電所に用いられる避雷器は主に酸化亜鉛(ZnO)形ギャップレス避雷器が使用されています。