地中送電22【電験3種 電力】CVの絶縁体に冷却水はNG！水はXLPEの天敵 平成22年度 A問題11 完全解説

今回は平成22年度 電力科目 A問題11、地中電力ケーブルの送電容量を増大させる方法の誤り選択問題です。冷却・材料・導体サイズという現実的な対策の中に、物理的にあり得ない方法が紛れ込んでいます。

送電容量（許容電流）を上げる王道は「冷やす・耐える・太くする」：水冷管による間接冷却、OFケーブルの絶縁油循環冷却、耐熱絶縁材料、導体の大サイズ化。しかしCVケーブルの絶縁体（架橋ポリエチレン）の中に冷却水を流すことはできません——固体絶縁体に水路はなく、そもそも水分はXLPEの水トリー劣化の天敵（cb2）です。

出題のポイント

平成22年度 電力科目 A問題11：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 【地中送電】 平成22年度 A問題11

　地中電力ケーブルの送電容量を増大させる現実的な方法に関する記述として、誤っているのは次のうちどれか。

(1)　耐熱性を高めた絶縁材料を採用する。

(2)　地中ケーブル線路に沿って布設した水冷管に冷却水を循環させ、ケーブルを間接的に冷却する。

(3)　OFケーブルの絶縁油を循環・冷却させる。

(4)　CVケーブルの絶縁体中に冷却水を循環させる。

(5)　導体サイズを大きくする。

ポイント解説：冷却できるのは「油と外側」——固体絶縁の中に水路はない

(4)が誤り：CVケーブルの絶縁体は固体の架橋ポリエチレン（XLPE）で、中に冷却水を循環させる構造は作れない。しかもXLPEに水分が浸入すると水トリー劣化（cb2・cb4）を起こすため、水はむしろ遮水層で締め出す対象。「絶縁体中に冷却水」は物理的にも材料的にもあり得ない。

現実的な冷却方法（(2)(3)は正しい）：(2)ケーブル線路に沿わせた水冷管に冷却水を循環させて間接冷却——外側から熱を奪うのはOK。(3)OFケーブルは絶縁油という液体の通路があるので、油自体を循環・冷却できる——「油は回せる・固体は回せない」の対比が本問の核心。

材料・サイズの対策（(1)(5)は正しい）：(1)耐熱性の高い絶縁材料なら許容温度が上がり同じ発熱でも多く流せる。(5)導体サイズを大きくすれば抵抗が減って発熱が減る（cb15の抵抗損対策）。いずれもcb10の「発熱減らす・熱逃がす」の枠組みに収まる。

問題の解説

STEP1　容量UPの枠組み

冷やす（水冷管・絶縁油循環）・耐える（耐熱材料）・太くする（大サイズ化）。

STEP2　(4)を判定

XLPEは固体で水路なし+水は水トリーの元→絶縁体中に冷却水は不可→誤り。

STEP3　対比で記憶

OF=油の通路あり→循環冷却OK / CV=固体→外からの間接冷却のみ。

答え：(4)

まとめ

誤り	(4) CVの絶縁体中に冷却水は循環できない
OF	絶縁油を循環・冷却できる（油通路あり）(3)
間接冷却	線路沿いの水冷管はOK(2)
材料・サイズ	耐熱絶縁材料(1)・導体大サイズ化(5)
水トリー	水分はXLPE劣化の原因——遮水層で対策
答え	(4)

▼あわせて解きたい関連問題
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