電気施設管理4【電験3種 法規】短絡はAが先に開路!PASは無電圧を待って開く 令和6年度上期 A問題10 完全解説

電験3種 法規科目 電気施設管理 令和6年度上期 A問題10 短絡事故で先に開くのはどれ?動作の順序

今回は令和6年度上期 法規科目 A問題10SOG機能付PAS(区分開閉器)配電用変電所の送り出し遮断器がどんな順序で動くかを問う問題です。令和7年度上期 A問題10と同じSO動作がテーマです。

鍵は「PASは短絡電流を遮断できない」こと。だから過電流ロックが働き、上位の遮断器Aが先に切って無電圧になってからPASのBが開く——この順番さえ押さえれば即答できます。

目次

令和6年度上期 法規科目 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 法規科目 配電 令和6年度上期 A問題10 問題文
令和6年度上期 法規科目 A問題10 問題文

出典:一般財団法人 電気技術者試験センター「令和6年度上期 第三種電気主任技術者試験」法規科目 A問題10

電験3種 法規科目 【電気施設管理】 令和6年度上期 A問題10

 図はある配電用変電所の送り出し遮断器Aから需要家構内の主遮断器までの電路を表したものである。図中に✕印で示した地点で短絡事故が発生した場合の遮断器Aと、区分開閉器B(SOG機能付PAS)の動作の記述として、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

 ただし、遮断器Aの配電系統及びこれに接続する全ての需要家構内に分散型電源は無いものとする。

 なお、本問でSOG機能付PASとは、過電流蓄勢トリップ付地絡トリップ形トリップ装置付過電流ロック形高圧気中負荷開閉器をいう。

(1) Aが開路したのち、Bが開路し、その後Aが閉路する。

(2) Bが開路したのち、Aが開路し、その後Aが閉路する。

(3) AとBが同時に開路し、その後Aが閉路する。

(4) Aが開路する。(Bは開路しない。)

(5) Bが開路する。(Aは開路しない。)

令和6年度上期 A問題10 配電用変電所から需要家主遮断器までの電路
令和6年度上期 A問題10 配電用変電所から需要家主遮断器までの電路
令和6年度上期 A問題10 配電用変電所から需要家主遮断器までの電路
令和6年度上期 A問題10 配電用変電所から需要家主遮断器までの電路
答えAが開路したのち、Bが開路し、その後Aが閉路する = (1)

答えは(1):Aが開路→Bが開路→Aが閉路

SOG機能付PASと配電用変電所送り出し遮断器の動作順序

★SOG機能付PAS=過電流蓄勢トリップ付地絡トリップ形トリップ装置付過電流ロック形高圧気中負荷開閉器。/★PASは負荷開閉器なので短絡電流を遮断できない——過電流が流れている間は過電流ロックにより開路を禁止し、開路命令を蓄勢して待機する。/★短絡電流を遮断できるのは配電用変電所の送り出し遮断器Aだけ。/★Aが開路して無電圧になってからBが開路し、その後Aが再閉路する。

★「切れないものは切らせない」——過電流ロックの思想です。

令和7年度上期 A問題10が同じSO動作を扱っています。そちらは仕組みの説明、こちらは動作の順序です。

★★動作の順序を1つずつ追う

時刻何が起きるか理由
★①事故発生★★×点で短絡★★短絡電流がA・B両方を流れる
★②Bはロック★★過電流ロックで開路を禁止★★★Bは短絡電流を切れない
★③Aが開路★★送り出し遮断器が動作★★遮断器だから切れる
★④Bが開路★★無電圧を確認して蓄勢分を実行★★電流ゼロなら安全に開ける
★⑤Aが閉路★★再閉路が成功★★事故点は切り離し済み

この5段階を押さえれば、選択肢は一つに決まります

Bが先に開く(2)は誤り——短絡電流を切れないからです。

同時に開く(3)も誤り——ロックがかかっているのです。

★★「過電流ロック」という発想

条文の言葉ダミー語違い
普通の保護装置★★普通の保護装置★過電流ロック★★異常を検出したら切る/異常が大きすぎるときは切らせない
動作させる★★動作させる★あえて動作を止める★★発想が逆

普通は「異常を検出したら切る」のが保護です——しかしPASは切れない

無理に切ればアークが消えず、PASが破損・爆発します——被害が拡大するのです。

だから「切らせない」ことが安全につながる——逆説的ですが合理的です。

★装置の正式名称を分解する

意味
★過電流蓄勢トリップ付★★過電流時に開路命令を蓄える(Storage)
★地絡トリップ形★★地絡時は即座に開路する(Ground)
★過電流ロック形★★過電流中は開路を禁止する
★高圧気中負荷開閉器★★空気中で開閉する負荷開閉器(PAS)

長い名前ですが、分解すれば機能がすべて書かれています

「蓄勢」と「ロック」が対になっている——命令は蓄え、動作は止めるのです。

問題文に正式名称が示されているのはヒントです。

★選択肢(4)(5)がなぜ誤りか

選択肢内容なぜ誤りか
★(4)Aだけ開路★★Bは開かない★★事故点が切り離されず再閉路が失敗する
★(5)Bだけ開路★★Aは開かない★★★Bは短絡電流を切れない

(4)ならBが開かないので、再閉路したときにまた事故点に電圧がかかります——波及事故に。

(5)は物理的に不可能——負荷開閉器は短絡を切れないのです。

両方が動作し、順序が正しいのは(1)だけです。

★分散型電源がないという条件

問題文の「分散型電源は無いものとする」という但し書き——重要な前提です。

もし需要家に太陽光などがあれば、Aが開いても電圧が残る可能性があります——単独運転

そうなるとPASが無電圧を検出できず、SO動作が働きません——だから単独運転防止装置が必要なのです。

★再閉路方式の意味

事故の性質再閉路の結果
★一時的(雷・樹木接触)★★成功して復旧する
★恒久的(設備故障)★★失敗して再び切れる
★本問(PASが切り離し済み)★★成功——事故点は系統から外れている

配電線の事故の多くは一時的なものです——だから再閉路が有効

SO動作はこの再閉路の仕組みを利用しています——停電時間が最小になるのです。

波及事故として扱われない理由

他の需要家は再閉路までの短時間だけ停電します——1分程度

恒久的な供給支障には至らないので、波及事故に該当しません

もしPASがなければ、原因需要家が復旧するまで配電線全体が停電——それが波及事故です。

G動作との対比

G動作(地絡)SO動作(短絡)
★電流の大きさ★★数A〜数十A★★数kA
★PASで切れるか★★切れる★★切れない
★動作★★即座に開放★★無電圧を待って開放
★配電線の停電★★起きない★★一時的に起きる

地絡なら配電線を停電させずに済みます——PASだけで完結

短絡は上位の遮断器を巻き込まざるを得ない——ここが決定的な違いです。

なぜ需要家に区分開閉器を置くのか

理由内容
★責任分界の明確化★★どこまでが誰の設備かを物理的に示す
★事故の切り離し★★構内事故を系統から自動的に外す
★作業時の分離★★構内工事のとき系統から切り離す

PASがなければ、構内の事故がそのまま配電線の事故になります——波及事故に直結

だから高圧受電の需要家には設置が求められます——保安上の要です。

PASの内部構成

部品役割
★負荷開閉器本体★★気中で開閉する(GR付PASの場合)
★ZCT★★零相電流を検出する
★制御装置(SOG制御器)★★地絡判定・過電流ロック・蓄勢を担う
★避雷器★★内蔵されているものが多い

制御装置が頭脳にあたります——ここがSOG機能を実現しているのです。

制御装置の電源は、系統から取るものと電池式があります——電池切れの点検が必要です。

⏱️ 本番での進め方
① Bは過電流ロックで開路できない——短絡を切れないから。
② 先に開くのは遮断器A——短絡電流を遮断できる唯一の装置。
③ 無電圧になってからBが蓄勢分を実行して開路。
④ 最後にAが再閉路して成功する。

💡 覚え方
SOG機能付PASの短絡時の動作順序=①事故発生 ②過電流ロックによりPAS(B)は開路禁止・命令を蓄勢 ③配電用変電所の送り出し遮断器(A)が開路 ④無電圧を確認してPAS(B)が開路 ⑤Aが再閉路して成功。PASは負荷開閉器なので短絡電流を遮断できないことが出発点。

⚠️ よくある間違い
Bが先に開くことはない——短絡電流を切れない。同時開路でもない——過電流ロックがかかっている。Bが開かなければ再閉路が失敗して波及事故になる。

まとめ

Bの正体負荷開閉器(短絡電流は遮断できない)
過電流ロックでBの開路を禁止・蓄勢
Aが短絡電流を遮断(配電線が停電)
無電圧を確認してBが開路
Aが再閉路 → 成功(波及事故を防止)
答え(1)

▼あわせて解きたい関連問題
・GR付PASのSO動作(電気施設管理2):【法規】令和7年度上期 A問題10
・高圧受電設備の保護協調(電気施設管理8):【法規】令和3年度 A問題10

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