架空送電22【電験3種 電力】直接接地は地絡電流が大きい！「小さくできる」は誤り 過電圧の特徴 平成30年度 A問題10 完全解説

今回は平成30年度 電力科目 A問題10、送配電系統の過電圧の特徴を問う誤り選択問題です。逆フラッシオーバ・誘導雷（外部過電圧）からフェランチ効果・開閉過電圧・1線地絡時の電圧上昇（内部過電圧）まで、過電圧の全ラインナップが登場します。

決め手は変電39で学んだ中性点接地のシーソー関係：接地インピーダンスが小さい（直接接地）ほど健全相の電圧上昇は小さいが、地絡電流は大きい。「電圧上昇倍率が低く、地絡電流も小さくできる」といういいとこ取りの記述は成立しません。

出題のポイント

平成30年度 電力科目 A問題10：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 【架空送電】 平成30年度 A問題10

　送配電系統における過電圧の特徴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)　鉄塔又は架空地線が直撃雷を受けたとき、鉄塔の電位が上昇し、逆フラッシオーバが起きることがある。

(2)　直撃でなくても電線路の近くに落雷すれば、電磁誘導や静電誘導で雷サージが発生することがある。これを誘導雷と呼ぶ。

(3)　フェランチ効果によって生じる過電圧は、受電端が開放又は軽負荷のとき、進み電流が線路に流れることによって起こる。この現象は、送電線のこう長が長いほど著しくなる。

(4)　開閉過電圧は、遮断器や断路器などの開閉操作によって生じる過電圧である。

(5)　送電線の1線地絡時、健全相に現れる過電圧の大きさは、地絡場所や系統の中性点接地方式に依存する。直接接地方式の場合、非接地方式と比較すると健全相の電圧上昇倍率が低く、地絡電流を小さくすることができる。

ポイント解説：直接接地＝電圧上昇小・地絡電流大——両方いいとこ取りはできない

(5)が誤り：1線地絡時の健全相電圧上昇が接地方式に依存するのは正しく、直接接地は非接地より電圧上昇倍率が低いのも正しい。しかし直接接地（Zn→0）では地絡電流が非常に大きくなる——「地絡電流を小さくすることができる」は正反対。Zn小＝電圧上昇小・地絡電流大／Zn大＝電圧上昇大・地絡電流小のシーソー関係（変電39）そのもの。

外部過電圧の選択肢（(1)(2)は正しい）：(1)鉄塔・架空地線への直撃雷→鉄塔電位上昇→逆フラッシオーバ（ks2・ks10）。(2)直撃でなくても近傍への落雷で電磁誘導・静電誘導により雷サージが発生＝誘導雷。

内部過電圧の選択肢（(3)(4)は正しい）：(3)フェランチ効果＝受電端開放・軽負荷時に線路の対地静電容量へ進み電流が流れ、受電端電圧が送電端より上昇。こう長が長いほど（ケーブルほど）著しい。(4)開閉過電圧＝遮断器・断路器の開閉操作に伴うサージ（ks8の内部過電圧の一員）。

問題の解説

STEP1　過電圧を分類

外部=直撃雷・誘導雷(1)(2)／内部=フェランチ(3)・開閉サージ(4)・1線地絡時の電圧上昇(5)。

STEP2　(5)をシーソーで判定

直接接地:電圧上昇小○・地絡電流小×（実際は大）→誤り。

STEP3　フェランチの条件確認

軽負荷・進み電流・こう長長いほど顕著——正しい(3)。

答え：(5)

まとめ

誤り	(5) 直接接地は地絡電流が大きい（小さくできるは逆）
シーソー	Zn小=電圧上昇小・地絡電流大
外部過電圧	直撃雷（逆FO）(1)・誘導雷(2)
内部過電圧	フェランチ(3)・開閉サージ(4)
フェランチ	軽負荷・進み電流・こう長長いほど著しい
答え	(5)

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