電験三種 令和2年度(2020) 電力 問9 過去問解説

問9 《変電(避雷器)》
次の文章は,避雷器に関する記述である。 避雷器は,雷又は回路の開閉などに起因する過電圧の(ア)がある値を超えた場合,放電により過電圧を抑制して,電気施設の絶縁を保護する装置である。特性要素としては(イ)が広く用いられ,その(ウ)の抵抗特性により,過電圧に伴う電流のみを大地に放電させ,放電後は(エ)を遮断することができる。発変電所用避雷器では,(イ)の優れた電圧-電流特性を利用し,放電耐量が大きく,放電遅れのない(オ)避雷器が主に使用されている。 上記の記述中の空白箇所(ア)〜(オ)に当てはまる組合せとして,正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
  1. (1) (ア)波頭長,(イ)$\mathrm{SF_6}$,(ウ)非線形,(エ)続流,(オ)直列ギャップ付き
  2. (2) (ア)波高値,(イ)$\mathrm{ZnO}$,(ウ)非線形,(エ)続流,(オ)ギャップレス
  3. (3) (ア)波高値,(イ)$\mathrm{SF_6}$,(ウ)線形,(エ)制限電圧,(オ)直列ギャップ付き
  4. (4) (ア)波高値,(イ)$\mathrm{ZnO}$,(ウ)線形,(エ)続流,(オ)直列ギャップ付き
  5. (5) (ア)波頭長,(イ)$\mathrm{ZnO}$,(ウ)非線形,(エ)制限電圧,(オ)ギャップレス
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正解は(2)
解説
【考え方】避雷器は、雷などで電圧が高くなりすぎたとき、電流を大地に逃がして、機器の絶縁を守る装置です。中の材料の性質がポイントです。 ■1 (ア) 働き始める条件 過電圧の波高値(いちばん高い所の値)が決まった値を超えたときに働きます。→ (ア) 波高値 ■2 (イ)(ウ) 特性要素 特性要素(中心になる材料)には、酸化亜鉛(ZnO)が使われます。→ (イ) ZnO SF₆は遮断器などに使うガスで、ちがいます。 酸化亜鉛は非線形(電圧と電流が比例しない)の抵抗です。→ (ウ) 非線形 電圧が高いと電流をよく流し、ふつうの電圧ではほとんど流しません。 ■3 (エ) 続流 だから、放電が終わった後に流れ続けようとする電流を止められます。→ (エ) 続流 ■4 (オ) ギャップレス この性質がよいので、直列ギャップ(すき間)のいらない避雷器が使われます。→ (オ) ギャップレス 答えは(2)ピヨ。
出典:令和2年度(2020) 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