配電43【電験3種電力】避雷器=ZnO・ガス開閉器=SF6・CVケーブル=水トリー・柱上変圧器=鉄損！平成18年度 A問題9 完全解説

2026年7月20日2026年8月9日

電験3種電力科目配電平成18年度 A問題9 機材と語句の組合せ！ZnOとSF6と水トリー

今回は平成18年度電力科目 A問題9、配電用機材とそれに関係の深い語句の組合せを選ぶ問題です。避雷器・ガス開閉器・CVケーブル・柱上変圧器と、各機材の特徴語句を結びつけます。

組合せは避雷器→酸化亜鉛(ZnO)・ガス開閉器→六ふっ化硫黄(SF₆)・CVケーブル→水トリー・柱上変圧器→鉄損。ギャロッピング(e)は架空送電線の振動現象で、この4機材とは無関係のダミーです。

平成18年度電力科目 A問題9：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種電力科目配電平成18年度 A問題9 問題文 — 平成18年度電力科目 A問題9 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9

電験3種電力科目【配電】平成18年度 A問題9

　次に示す配電用機材(ア)、(イ)、(ウ)及び(エ)とそれに関係の深い語句(a)、(b)、(c)、(d)及び(e)とを組み合わせたものとして、正しいのは次のうちどれか。

【配電用機材】(ア)ギャップレス避雷器　(イ)ガス開閉器　(ウ)CVケーブル　(エ)柱上変圧器

【語句】(a)水トリー　(b)鉄損　(c)酸化亜鉛(ZnO)　(d)六ふっ化硫黄(SF₆)　(e)ギャロッピング

(1)　(ア)-(c)、(イ)-(d)、(ウ)-(e)、(エ)-(a)

(2)　(ア)-(c)、(イ)-(d)、(ウ)-(a)、(エ)-(e)

(3)　(ア)-(c)、(イ)-(d)、(ウ)-(a)、(エ)-(b)

(4)　(ア)-(d)、(イ)-(c)、(ウ)-(a)、(エ)-(b)

(5)　(ア)-(d)、(イ)-(c)、(ウ)-(e)、(エ)-(a)

答え答えは(3)です。

答えは(3)：ZnO・SF6・水トリー・鉄損

4つの機材に、それぞれ代表的な語句が対応します。

機材	結び付く語句	理由
★(ア) ギャップレス避雷器	★★(c) 酸化亜鉛（ZnO）	★★非線形抵抗の素子そのもの
★(イ) ガス開閉器	★★(d) 六ふっ化硫黄（SF6）	★★絶縁と消弧の媒体
★(ウ) CVケーブル	★★(a) 水トリー	★★架橋ポリエチレン特有の劣化
★(エ) 柱上変圧器	★★(b) 鉄損	★★24時間つながるので鉄損が効く
★—	★★(e) ギャロッピング	★★架空送電線の振動でダミー

ギャップレス避雷器はなぜギャップが要らないのか

	直列ギャップ付き	ギャップレス（酸化亜鉛形）
★平常時に電流を止める方法	★★空隙（ギャップ）で絶縁する	★★素子の抵抗が極めて高い
★動作の速さ	★★放電が始まるまで時間がかかる	★★ただちに導通する
★構造	★★複雑	★★簡単で小形

酸化亜鉛は、電圧によって抵抗が極端に変わります——これが非線形抵抗特性です。

平常の電圧ならほとんど電流を通しません——だからギャップが要らないのです。

雷で電圧が上がると、いきなり抵抗が下がります——過電圧を大地へ逃がすのです。

ギャップがない分、動作が速く構造も簡単——だから現在の主流です。

水トリーという劣化現象

段階	起きること
①	★絶縁体の中に水分が入り込む
★②	★★電界が集中する場所で水が動く
★③	★★微小な空隙が樹枝状に伸びていく
★④	★★絶縁が弱くなり、やがて絶縁破壊する

木の枝のように広がるので、トリー（tree）と呼ばれます——水が関わるので水トリーです。

CVケーブルの絶縁体は架橋ポリエチレンです——そこに水が入ると起きるのです。

だから防水層を設けたCVケーブルが使われます——水を入れないのが最善だから。

OFケーブルには起きません——絶縁油で満たされているから。

⚠️ よくある間違い
(ア)と(イ)の語句を入れ替える——避雷器がZnO、ガス開閉器がSF6です。
(ウ)にギャロッピングを当てる——それは架空送電線の振動です。
(エ)に水トリーを当てる——水トリーはケーブルの現象です。
柱上変圧器を銅損と結び付ける——特徴語句は鉄損です。
ダミーが1つ余ることを忘れる——語句は5つ、機材は4つです。

⏱️ 本番での進め方
①★ギャップレス避雷器＝酸化亜鉛（ZnO）。
②★ガス開閉器＝六ふっ化硫黄（SF6）。
③★CVケーブル＝水トリー。
④★柱上変圧器＝鉄損。ギャロッピングはダミー。

💡 覚え方
「避雷器は亜鉛、開閉器はガス、ケーブルは水、変圧器は鉄」——材料と現象で対応します。ギャロッピングだけが送電線の話——そこが余るのです。

高圧架空配電の機材は平成26年度 A問題13（配電：高圧架空配電系統の機材）にあります。

ガス開閉器とSF6ガス

性質	内容	効いてくる場面
★絶縁耐力が高い	★★空気の2〜3倍	★★機器を小さくできる
★消弧能力が高い	★★電子を捕まえやすい	★★アークが早く消える
★温室効果が大きい	★★二酸化炭素の約2万倍	★★回収が義務づけられている

電子を捕まえる性質があるので、アークが続きません——それが消弧能力の正体です。

絶縁耐力が高いので、電極の間隔を狭くできます——だから機器が小形になるのです。

ただし温室効果ガスなので、大気へ放出できません——点検のときは回収するのです。

柱上変圧器と鉄損の関係

	柱上変圧器	変電所の主変圧器
★台数	★★全国で数百万台	★★はるかに少ない
★負荷率	★★低い（夜間はほぼ無負荷）	★★高い
★損失の主役	★★鉄損	★★銅損も大きい

負荷が軽いほど、鉄損の割合が大きくなります——銅損は電流の2乗で減るから。

台数が多いので、1台の差が全体では大きな量になります——だから鉄損が特徴語句なのです。

ギャロッピングはどこの現象か

振動	起きる条件	大きさ	対策
★★ギャロッピング	★★着氷雪で断面がゆがみ、横風を受ける	★★数メートル揺れる	★★相間スペーサ・難着雪リング
★微風振動	★★弱い風でカルマン渦ができる	★★数センチ	★★ダンパ
★サブスパン振動	★★多導体の素導体どうしが揺れる	★中くらい	★スペーサの配置

どれも架空送電線の電線が揺れる現象です——配電用機材とは結び付きません。

だからギャロッピングは、本問では余る語句——ダミーだと見抜けます。

語句が5つで機材が4つなので、1つ余る作り——その余りを見つけるのが早道です。

組合せ問題を速く解く手順

段階	行うこと	本問では
★①	★★確実な組を1つ決める	★★避雷器＝ZnO
★②	★★その組をもつ選択肢に絞る	★★(1)(2)(3)の3つ
★③	★★次に確実な組で絞る	★★CVケーブル＝水トリー
★④	★★残りで決める	★★柱上変圧器＝鉄損で(3)

4つすべてを決める必要はありません——2つ決まれば選択肢が絞れるのです。

自信のある組から手を付けます——時間の節約になるのです。

CVケーブルの劣化を見つける方法

診断法	やり方	分かること
★絶縁抵抗測定	★★直流電圧をかけて抵抗を測る	★★全体的な絶縁の低下
★★直流漏れ電流法	★★直流を印加して漏れ電流の変化を見る	★★水トリーの進行
★★誘電正接（tanδ）測定	★★交流での損失の割合を測る	★★吸湿や劣化の程度
★部分放電測定	★★微小な放電を検出する	★★空隙やボイドの有無

水トリーは目に見えないので、電気的に調べます——切って見るわけにいかないから。

定期的に測って、変化の傾向をつかみます——1回の値より変化が大事なのです。

破断する前に取り替えるのが保守の要点です——停電してからでは遅いのです。

配電用機材を材料で結び付ける

機材	かかわる材料	なぜその材料か
★避雷器	★★酸化亜鉛	★★非線形抵抗特性が優れている
★ガス開閉器	★★六ふっ化硫黄	★★絶縁と消弧に優れる
★CVケーブル	★★架橋ポリエチレン	★★耐熱性が高い（ただし水に弱い）
★柱上変圧器	★★けい素鋼板・アモルファス	★★鉄損を減らす

機材と材料をひも付けて覚えると、応用が利きます——語句が変わっても対応できるのです。

材料の長所と短所も合わせて押さえておきましょう。

SF6ガスの代替が進んでいる

取り組み	内容
★回収と再利用	★★点検時に大気へ出さず回収する
★混合ガス	★★窒素などと混ぜて使用量を減らす
★★代替ガス	★★温室効果の小さいガスへの置き換えが進む

性能は優れているのですが、環境への影響が大きい——そこが唯一の弱点です。

だから使う量を減らす工夫が続けられています——試験でも問われる論点です。

★この問題は令和5年度上期 A問題8とまったく同一です（配電：配電用機材と語句の組合せ（R05上期））。17年を隔てての再出題です。

まとめ

(ア)ギャップレス避雷器	(c)酸化亜鉛(ZnO)
(イ)ガス開閉器	(d)六ふっ化硫黄(SF₆)
(ウ)CVケーブル	(a)水トリー
(エ)柱上変圧器	(b)鉄損
ダミー	(e)ギャロッピング＝架空送電線の振動
答え	(3)