電験三種 令和6年度(2024) 上期 電力 問9 過去問解説

問9 《送電(絶縁協調)》
電力系統に現れる過電圧(異常電圧)はその発生原因により,外部過電圧と内部過電圧とに分類される。前者は,雷放電現象に起因するもので雷サージ電圧ともいわれる。後者は,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がある。 各種過電圧に対する電力系統の絶縁設計の考え方に関する記述として,誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
  1. (1) 絶縁協調とは,送電線路や発変電所に設置される電力設備等の絶縁について,安全性と経済性のとれた絶縁設計を行うために,外部過電圧そのものの大きさを低減することである。
  2. (2) 避雷器は,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により過電圧値を制限して電力設備の絶縁を保護し,かつ,続流を短時間のうちに遮断して原状に自復する機能を持った装置である。
  3. (3) 架空送電線路の絶縁は,外部過電圧に対しては,必ずしも十分に耐えるように設計されるとは限らない。
  4. (4) 送電線路の絶縁及び発変電所に設置される電力設備等の絶縁は,いずれも原則として,内部過電圧に対しては十分に耐えるように設計される。
  5. (5) 発変電所に設置される電力設備等の絶縁は,外部過電圧に対しては,避雷器によって保護されることを前提に設計される。その保護レベルは,避雷器の制限電圧に基づいて決まる。
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正解は(1)
解説
【考え方】絶縁協調は「過電圧を小さくすること」ではなく、「避雷器でおさえる前提で、機器の絶縁の強さを、安全でむだなく決めること」です。 ■1 (1) 絶縁協調 外部過電圧(雷サージ)そのものを小さくすることではないので、誤りです。 ■2 (2) 避雷器 過電圧がある値をこえると電流を流して電圧をおさえ、そのあとの続流をすぐ止めて元にもどります。正しいです。 ■3 (3) 架空送電線と雷 雷にすべて耐えるように作ると費用がかかりすぎるので、必ず耐えるようには設計しません。正しいです。 ■4 (4) 内部過電圧 開閉サージなどの内部過電圧は雷ほど大きくないので、十分に耐えるように設計します。正しいです。 ■5 (5) 発変電所の機器 避雷器で守る前提で、避雷器の制限電圧(おさえたあとの電圧)をもとに絶縁の強さを決めます。正しいです。 答えは(1)ピヨ。
出典:令和6年度(2024) 上期 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)電力 問9