変電47【電験3種電力】避雷器は過電圧を制限する機器！直撃雷の侵入防止は架空地線平成18年度 A問題4 完全解説

2026年7月19日2026年8月9日

電験3種電力科目変電平成18年度 A問題4 直撃雷を防ぐのは架空地線！避雷器の仕事は別

今回は平成18年度電力科目 A問題4、変電所に設置される機器の役割を問う誤り選択問題です。活線洗浄装置・保護継電器・負荷時タップ切換変圧器・避雷器・SVCという顔ぶれで、避雷器の役割の範囲を正しく理解しているかが決め手になります。

役割分担を整理：避雷器＝侵入してきた過電圧を放電で制限する「受け止め役」、架空地線＝直撃雷を防ぐ「傘」。避雷器に「直撃雷の侵入を防止する」機能まで持たせた記述は守備範囲オーバー——これが本問の誤りです。

平成18年度電力科目 A問題4：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種電力科目変電平成18年度 A問題4 問題文 — 平成18年度電力科目 A問題4 問題文

出典：一般財団法人電気技術者試験センター「平成18年度第三種電気主任技術者試験」電力科目 A問題4

電験3種電力科目【変電】平成18年度 A問題4

　変電所に設置される機器に関する記述として、誤っているのは次のうちどれか。

(1)　活線洗浄装置は、屋外に設置された変電所のがいしを常に一定の汚損度以下に維持するため、台風が接近している場合や汚損度が所定のレベルに達したとき等に充電状態のまま注水洗浄が行える装置である。

(2)　短絡、過負荷、地絡を検出する保護継電器は、系統や機器に事故や故障等の異常が生じたとき、速やかに異常状況を検出し、異常箇所を切り離す指示信号を遮断器に送る機器である。

(3)　負荷時タップ切換変圧器は、電源電圧の変動や負荷電流による電圧変動を補償して、負荷側の電圧をほぼ一定に保つために負荷状態のままタップ切換えを行える装置を持つ変圧器である。

(4)　避雷器は、誘導雷及び直撃雷による雷過電圧や電路の開閉等で生じる過電圧を放電により制限し、機器を保護するとともに直撃雷の侵入を防止するために設置される機器である。

(5)　静止形無効電力補償装置（SVC）は、電力用コンデンサと分路リアクトルを組み合わせ、電力用半導体素子を用いて制御し、進相から遅相までの無効電力を高速で連続制御する装置である。

答え誤っている記述は (4)です。

誤りは(4)：直撃雷の侵入は防げない

「直撃雷の侵入を防止するために設置される」——避雷器の役目ではありません。

機器	役目	置く場所
★架空地線	★★雷を受け止めて侵入を防ぐ	★送電線の最上部
★避雷針	★★構内への直撃を防ぐ	★変電所構内
★避雷器	★★侵入したサージを大地へ逃がす	★機器の直近

防ぐのは架空地線と避雷針、逃がすのが避雷器——役割が違います。

避雷器という名前が誤解を招きやすい——雷を避ける器ではなく、逃がす器です。

問題文の前半「過電圧を放電により制限し、機器を保護する」は正しい——誤りは後半だけになります。

入れない・逃がす・電位差を作らない——雷対策は3段構えです。

(1) 活線洗浄装置

停電させずに、がいしを洗う装置です。

項目	内容
★目的	★塩分や粉じんの付着による絶縁低下を防ぐ
★時期	★台風接近時・汚損度が基準に達したとき
★方法	★純水に近い水を噴射する
★注意	★導電率の高い水を使うと逆に閃絡する

水に不純物が多いと、電気が流れて事故になります——だから純水を使うのです。

台風が来る前に洗うのが効果的——塩分を含んだ風が吹き付ける前に落とすから。

海に近い変電所では欠かせない設備——塩害対策の1つです。

(2)(3)(5) 残る3つの記述

記述	機器	要点
(2)	保護継電器	★異常を検出し遮断器へ指示を出す
(3)	負荷時タップ切換変圧器	★通電したままタップを切り換える
(5)	静止形無効電力補償装置	★進相から遅相まで高速連続制御

(2)は「検出して指示を出す」までが継電器の仕事——実際に切るのは遮断器です。

(3)は停電させずに電圧を調整できる変圧器——負荷変化に追従できます。

(5)は半導体で制御するので応答が1サイクル以内——同期調相機の数秒とは桁違いになります。

4つとも変電所の主要な機器——役割を正しく述べています。

⚠️ よくある間違い
(4)の前半「過電圧を放電により制限」だけを見て正しいと判断する——そこは正しいのです。
誤りは「直撃雷の侵入を防止する」——それは架空地線と避雷針の役目。
「避雷器」という名前に引きずられる——避けるのではなく逃がす機器です。
(1)の活線洗浄装置を疑ってしまう——実在する設備になります。
(5)のSVCを疑ってしまう——電力用コンデンサと分路リアクトルを半導体で制御する説明で正しい。
1つの記述の中に正しい部分と誤った部分が混ざる——最後まで読むことです。

⏱️ 本番での進め方
①★避雷器は侵入したサージを逃がす。侵入は防げない。
②★直撃雷を防ぐのは架空地線と避雷針。
③活線洗浄は純水を使う。導電率が高いと逆効果。
④継電器は検出と指示、遮断は遮断器の仕事。

💡 覚え方
「避雷器は雷を避けない」——入ってきたものを逃がす機器です。入れないのは架空地線と避雷針——3段構えの役割分担になります。

避雷器の動作は令和2年度 A問題9（変電：避雷器）、絶縁協調は平成23年度 A問題10（変電：発変電所用避雷器）にあります。

雷害対策の3段構え

(4)の判断には、対策全体の構成が分かると確実です。

段	手段	働き
★第1段	★架空地線・避雷針	★★雷を受け止めて入れない
★第2段	★接地網	★構内の電位差をなくす
★第3段	★避雷器	★★入ってきたサージを逃がす

架空地線は送電線の最上部に張った裸電線——雷を先に受けて大地へ流します。

遮へい角を小さくするほど、電力線への直撃を防げます——それでも完全ではありません。

逃れたサージが線路を伝わってくる——そこで避雷器が受け止めるのです。

逆フラッシオーバという現象

架空地線に落雷すると、鉄塔の電位が上がります。

\( V=R_g I=10\times 30\,000=300\ [\mathrm{kV}] \)

塔脚接地抵抗10 Ω・雷電流30 kA
★鉄塔の電位

鉄塔のほうが電力線より高電位になると、逆向きに放電します——それが逆フラッシオーバです。

だから塔脚接地抵抗を下げることが重要——埋設地線を設けます。

要点をもう一度

誤りは(4)の後半だけです。

記述	機器	正誤
(1)	活線洗浄装置	正
(2)	保護継電器	正
(3)	負荷時タップ切換変圧器	正
★(4)	★避雷器	★誤（直撃雷は防げない）
(5)	SVC	正

前半の「過電圧を放電により制限」は正しい——誤りは「直撃雷の侵入を防止する」。

名前に引きずられないこと——避雷器は避ける器ではありません。

誘導雷と直撃雷

種類	起きること	大きさ
★直撃雷	★電線や鉄塔に直接落ちる	★数十〜200 kA
★誘導雷	★近くへの落雷で電線に電圧が誘起される	★数十 kV 程度

問題文が「誘導雷及び直撃雷による雷過電圧」と書いています——どちらのサージも避雷器で処理します。

けれども直撃そのものを防ぐわけではない——そこが(4)の誤りになります。

SVCが高速である理由

(5)の「高速で連続制御」を、他と比べましょう。

設備	応答時間	制御
★電力用コンデンサ	★数十秒（開閉器の動作）	★段階的
★同期調相機	★数秒（界磁の時定数）	★連続
★SVC	★★1サイクル以内（20 ms）	★★連続

半導体で位相を制御するので、次の半サイクルには効きます——機械的な動作を待たないからです。

だから電圧変動の速い負荷にも追従できます——アーク炉のフリッカ対策が代表例。

問題文が「進相から遅相まで」と書いているのも要点——コンデンサとリアクトルを組み合わせるからです。

片方だけでは一方向にしか調整できません——両方あって初めて連続制御になるのです。

保護継電器の種類

(2)が挙げる3つの事故を、継電器ごとに見ましょう。

事故	継電器	検出するもの
★短絡	★過電流継電器（OCR）	★定格を超える電流
★過負荷	★過電流継電器（限時特性）	★継続する過電流
★地絡	★地絡継電器（GR）	★零相電流

短絡は瞬時に、過負荷は時間をかけて動作します——同じ継電器で特性を変えるのです。

過負荷はすぐ切る必要がありません——一時的なら回復することもあるから。

短絡は0.1秒以内に切らないと機器が壊れます——電流の大きさで判断を変えるのです。

問題文の「速やかに異常状況を検出し」——この速さの使い分けが実際の設計になります。

まとめ

誤り	(4) 避雷器が直撃雷の侵入を防止する→架空地線の役目
避雷器	過電圧を放電で制限・機器保護・続流遮断
活線洗浄装置	充電のままがいし洗浄（塩害対策）(1)
保護継電器	異常検出→遮断器へ指令(2)
LRT／SVC	負荷のままタップ切換(3)／C+L+半導体で高速連続制御(5)
答え	(4)