電気材料22【電験3種 電力】部分放電は内部のボイドでも発生！「外表面のみ」は誤り 平成21年度 A問題14 完全解説

今回は平成21年度 電力科目 A問題14、固体絶縁材料の劣化の誤り選択問題です。機械的ひずみ・ボイド放電・水トリー・化学物質による変質と、劣化のメカニズムが総登場します。

決め手は部分放電の発生場所。部分放電は絶縁体の外表面だけでなく、内部の微小空げき（ボイド）でも発生します。「外表面のみに発生する」の「のみ」が誤り——しかも選択肢(2)が内部のボイド放電を認めているので、(5)との矛盾からも見抜けます。

出題のポイント

平成21年度 電力科目 A問題14：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 【電気材料】 平成21年度 A問題14

　固体絶縁材料の劣化に関する記述として、誤っているのは次のうちどれか。

(1)　膨張、収縮による機械的な繰り返しひずみの発生が、劣化の原因となる場合がある。

(2)　固体絶縁物内部の微小空げきで高電圧印加時のボイド放電が発生すると、劣化の原因となる。

(3)　水分は、CVケーブルの水トリー劣化の主原因である。

(4)　硫黄などの化学物質は、固体絶縁材料の変質を引き起こす。

(5)　部分放電劣化は、絶縁体外表面のみに発生する。

ポイント解説：部分放電は内部のボイドでも発生——「外表面のみ」の限定が誤り

(5)が誤り：部分放電劣化は絶縁体の外表面だけでなく、内部の微小空げき（ボイド）でも発生する。内部ボイドは周囲より誘電率が低く電界が集中しやすいため、そこで放電が起き絶縁物を内側から侵食する。「外表面のみ」という限定表現が誤り。

選択肢の矛盾で見抜ける：(2)は「固体絶縁物内部の微小空げきでボイド放電が発生すると劣化の原因となる」と、内部での放電劣化を認めている。(2)と(5)は両立しない——正誤問題では矛盾する選択肢のペアに注目すると、どちらかが誤りだと絞り込める。

その他の劣化要因（(1)(3)(4)は正しい）：(1)膨張・収縮の繰り返しひずみ（ヒートサイクル）による機械的劣化。(3)水分はCVケーブルの水トリー劣化の主原因。(4)硫黄などの化学物質による変質（化学的劣化）——いずれも正しい。よって誤りは(5)。

問題の解説

STEP1　劣化要因を確認

機械的ひずみ(1)・内部ボイド放電(2)・水トリー(3)・化学物質(4)はいずれも正しい。

STEP2　(5)を判定

部分放電は内部の微小空げきでも発生——(2)とも矛盾。「外表面のみ」が誤り。

答え：(5)

まとめ

誤り	(5) 部分放電は内部ボイドでも発生
機械的劣化	膨張・収縮の繰り返しひずみ(1)
ボイド放電	内部の微小空げきで発生(2)
水トリー	主原因は水分(3)
化学的劣化	硫黄などで変質(4)
答え	(5)

▼あわせて解きたい関連問題
・電気絶縁材料（電気材料20）：【電力】平成23年度 A問題14
・電気絶縁材料（電気材料13）：【電力】平成29年度 A問題14