電験三種 平成22年度(2010) 機械 問9 過去問解説

問9 《電気機器(真空遮断器のしくみ)》
真空遮断器(VCB)は $10^{-5}$[MPa]以下の高真空中での高い(ア)と強力な拡散作用による(イ)を利用した遮断器である。遮断電流を増大させるために適切な電極材料を使用するとともに,アークを制御することで電極の局部過熱と溶融を防いでいる。電極部は(ウ)と呼ばれる容器に収められており,接触子の周囲に円筒状の金属製シールドを設置することで,電流遮断時のアーク(電極から蒸発した金属と電子によって構成される)が真空中に拡散し絶縁筒内面に付着して絶縁が低下しないようにしている。真空遮断器は,アーク電圧が低く電極の消耗が少ないので長寿命であり,多頻度の開閉用途に適していることと,小形で簡素な構造,保守が容易などの特徴があり,24[kV]以下の電路において広く使用されている。一方で他の遮断器に比べ電流遮断時に発生するサージ電圧が高いため,電路に接続された機器を保護する目的でコンデンサと抵抗を直列に接続したもの又は(エ)を遮断器前後の線路導体と大地との間に設置する場合が多い。 上記の記述中の空白箇所(ア),(イ),(ウ)及び(エ)に当てはまる語句として,正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。
  1. (1) (ア)冷却能力,(イ)消弧能力,(ウ)空気容器,(エ)リアクトル
  2. (2) (ア)絶縁耐力,(イ)消弧能力,(ウ)真空容器,(エ)リアクトル
  3. (3) (ア)消弧能力,(イ)絶縁耐力,(ウ)空気容器,(エ)避雷器
  4. (4) (ア)絶縁耐力,(イ)消弧能力,(ウ)真空容器,(エ)避雷器
  5. (5) (ア)消弧能力,(イ)絶縁耐力,(ウ)真空容器,(エ)避雷器
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正解は(4)
解説
【考え方】真空は電気をとても通しにくく、アークがすぐ散らばって消えます。この2つの性質の名前を当てはめます。 覚えるポイント:真空遮断器(VCB)は、真空の高い絶縁耐力と、アークがすぐ散らばる性質(消弧能力)を使う ■1 (ア)(イ) 真空の性質 真空は電気をとても通しにくい(絶縁耐力が高い)です。→ (ア) 絶縁耐力 アークの金属の粒がすぐ散らばるので、アークを消す力(消弧能力)が強いです。→ (イ) 消弧能力 ■2 (ウ) 電極を入れる容器 電極は真空容器(真空バルブ)に入っています。→ (ウ) 真空容器 ■3 (エ) サージからの保護 切ったときのサージ電圧(一瞬の高い電圧)から機器を守るため、コンデンサと抵抗のセットか、避雷器をつけます。→ (エ) 避雷器 リアクトル(コイル)は、サージ電圧をおさえる目的では使いません。 答えは(4)ピヨ。
出典:平成22年度(2010) 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)機械 問9