変電13【電験3種 電力】過電流継電器の限時特性4種類をグラフで見分ける!令和4年度上期 A問題7 完全解説

電験3種 電力科目【変電】令和4年度上期 A問題7 (ア)反限時・(イ)反限時定限時・(ウ)定限時・(エ)瞬時=(1)

今回は令和4年度上期 電力科目 A問題7、過電流継電器(OCR)の限時特性の名称をグラフから選ぶ問題です。反限時・定限時・瞬時——保護協調の土台になる4つの特性カーブを一気に整理できます。

見分け方はシンプル。電流が大きいほど速く動く曲線=反限時途中から一定時間に落ち着く曲線=反限時定限時電流によらず一定=定限時ほぼゼロ秒で動く=瞬時。グラフの右端(大電流側)でどう振る舞うかを見るのがコツです。

出題のポイント

目次

令和4年度上期 電力科目 A問題7:問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種 電力科目 変電 令和4年度上期 A問題7 問題文
令和4年度上期 電力科目 A問題7 問題文

電験3種 電力科目 【変電】 令和4年度上期 A問題7

 図に示す過電流継電器の各種限時特性(ア)〜(エ)に対する名称の組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

(ア)(イ)(ウ)(エ)
(1)反限時特性反限時定限時特性定限時特性瞬時特性
(2)反限時定限時特性反限時特性定限時特性瞬時特性
(3)反限時特性定限時特性瞬時特性反限時定限時特性
(4)定限時特性反限時定限時特性反限時特性瞬時特性
(5)反限時定限時特性反限時特性瞬時特性定限時特性
令和4年度上期 A問題7 過電流継電器の限時特性グラフ
令和4年度上期 A問題7 過電流継電器の限時特性グラフ

ポイント解説:右端(大電流側)の振る舞いで4カーブを見分ける

(ア)=反限時特性:動作電流倍数が大きくなるほど動作時間が短くなり、大電流側でもどこまでも下がり続ける曲線(グラフでは右端で約0.8秒までなお低下中)。「電流が大きい=重大な故障ほど速く切る」という保護の基本思想を体現した特性である。(イ)=反限時定限時特性:小電流side では反限時と同じように下がるが、大電流側では一定の動作時間(グラフでは約2.6秒)に飽和して横ばいになる——反限時と定限時の合成カーブ。2本の曲線は途中(約3.7倍付近)で交差しており、右端で下がり続けている方が(ア)、水平に落ち着いている方が(イ)と判定できる。

(ウ)=定限時特性/(エ)=瞬時特性:(ウ)は動作電流倍数によらず常に一定時間(約2秒)で動作する水平線=定限時特性。(エ)は整定値を超えたら時間遅れなくほぼ0秒(0.05秒程度)で動作する最下段の水平線=瞬時特性で、大きな短絡電流を即座に遮断する役割を持つ。よって(1)

問題の解説

STEP1 水平な2本を先に確定

電流によらず一定時間=水平線。約2秒の(ウ)=定限時特性、ほぼ0秒の(エ)=瞬時特性。この時点で(3)(5)が消える。

STEP2 曲線2本は右端で見分ける

右端(8倍側)で下がり続けている方=反限時、約2.6秒で横ばいに飽和している方=反限時定限時。グラフでは(ア)の矢印の曲線が右端0.8秒まで低下、(イ)の曲線が2.6秒で飽和。

STEP3 組合せを確定

(ア)=反限時特性、(イ)=反限時定限時特性、(ウ)=定限時特性、(エ)=瞬時特性。よって答えは(1)

答え:(1)

💡 覚え方
限時特性4兄弟:**反限時=大電流ほど速い(下がり続ける)/定限時=いつも同じ時間(水平)/反限時定限時=反限時+下限あり(下がってから水平)/瞬時=即動作(ほぼ0秒の水平)**。見分けは「右端の振る舞い」——下がり続ければ反限時、飽和すれば反限時定限時。実際の配電用OCRは反限時+瞬時要素の組合せで、上位・下位の継電器の**保護協調**(動作時間の階段)をつくる。

⚠️ よくある間違い
(ア)(イ)の取り違えが本問最大の罠((2)がその引っかけ)——交差後の右端で判定する(左端の高さで判断しない)。定限時と反限時定限時の混同にも注意:最初から水平なのが定限時、下がってから水平になるのが反限時定限時。瞬時特性は「0秒の定限時」ではなく別枠の高速要素として覚える。

まとめ

(ア)反限時大電流ほど短時間・右端でも低下し続ける
(イ)反限時定限時反限時+大電流側は一定時間(約2.6秒)に飽和
(ウ)定限時電流によらず一定時間(約2秒)の水平線
(エ)瞬時整定値超過で即動作(ほぼ0秒)→答えは(1)

▼あわせて解きたい関連問題
・変圧器の結線方式(変電12):【電力】令和4年度下期 A問題7
・風力発電の構造(新エネ8・同年度の前問):【電力】令和4年度上期 A問題5
・この年度の問題を通しで解く:電験3種 令和4年度上期 問題一覧(全4科目)

よかったらシェアしてね!
  • URLをコピーしました!
  • URLをコピーしました!

この記事を書いた人

コメント

コメントする

目次