今回は平成28年度 電力科目 A問題10、故障点位置標定の誤り選択問題です。3手法の原理と使い分け（地中送電9）に加えて、「各手法で何の情報が必要か」という一段深い問いが仕掛けられています。
各手法に必要な情報：マーレーループ法→こう長L（x＝2aL/1000——ブリッジは抵抗の比だから導体抵抗の値そのものは不要）。静電容量測定法→こう長（健全相との容量比×L）。パルスレーダ法→伝搬速度（時間×速度÷2）。「マーレーループに単位長さ当たりの導体抵抗」は余計な情報です。
平成28年度 電力科目 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。
出典：一般財団法人 電気技術者試験センター「平成28年度 第三種電気主任技術者試験」電力科目 A問題10
電験3種 電力科目 【地中送電】 平成28年度 A問題10
地中送電線路の故障点位置標定に関する記述として、誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
(1) マーレーループ法は、並行する健全相と故障相の2本のケーブルにおける一方の導体端部間にマーレーループ装置を接続し、他方の導体端部間を短絡してブリッジ回路を構成することで、ブリッジ回路の平衡条件から故障点を標定する方法である。
(2) パルスレーダ法は、故障相のケーブルにおける健全部と故障点でのサージインピーダンスの違いを利用して、故障相のケーブルの一端からパルス電圧を入力し、同位置で故障点からの反射パルスが返ってくる時間を測定することで故障点を標定する方法である。
(3) 静電容量測定法は、ケーブルの静電容量と長さが比例することを利用し、健全相と故障相のケーブルの静電容量をそれぞれ測定することで故障点を標定する方法である。
(4) 測定原理から、マーレーループ法は地絡事故に、静電容量測定法は断線事故に、パルスレーダ法は地絡事故と断線事故の双方に適用可能である。
(5) 各故障点位置標定法での測定回路で得た測定値に加えて、マーレーループ法では単位長さ当たりのケーブルの導体抵抗が、静電容量測定法ではケーブルのこう長が、パルスレーダ法ではケーブル中のパルス電圧の伝搬速度がそれぞれ与えられれば、故障点の位置標定ができる。
誤りは(5)：マーレーループ法に抵抗値は要らない
「マーレーループ法では単位長さ当たりの導体抵抗が」——必要なのはこう長です。
★L だけが必要
| 量 | 必要か | 理由 |
| ★目盛の読み a | ★★必要 | ★測定で得られる |
| ★こう長 L | ★★必要 | ★★式に残る |
| ★単位長当たりの抵抗 | ★★不要 | ★★比を取ると消える |
ブリッジは比で釣り合うので、抵抗の絶対値は現れません——それがブリッジの強みです。
抵抗は長さに比例するので、長さの比に置き換わります——係数は約分されて消えるのです。
だから必要なのは、こう長 L だけ——問題文は別の量を挙げています。
静電容量測定法とパルスレーダ法の記述は正しい——誤りはマーレーループ法の部分だけです。
3つの標定法を比べる
| 方法 | 原理 | 適用できる事故 | 必要な追加データ |
| ★マーレーループ法 | ★★抵抗の比（ホイートストンブリッジ） | ★★地絡 | ★★ケーブルのこう長 L |
| ★パルスレーダ法 | ★★反射パルスが返る時間 | ★★地絡と断線の両方 | ★★パルスの伝搬速度 v |
| ★静電容量測定法 | ★★静電容量が長さに比例する | ★★断線 | ★★ケーブルのこう長 L |
(1)〜(4)は、この表のとおりの記述——いずれも正しいです。
適用できる事故の種類が違うのが要点——だから複数の方法を知っておくのです。
マーレーループ法は健全相が要ります——3相とも故障していれば使えません。
パルスレーダ法は1本だけで測れます——だから両方の事故に使えるのです。
(2)(3) それぞれの式を確かめる
パルスレーダ法
往復の時間なので、2で割ります——行きと帰りの2回分だから。
伝搬速度は光速の半分ほど（約1.5×10⁸ m/s）——絶縁体の誘電率で決まります。
だから伝搬速度が与えられないと計算できません——(5)の記述が正しい理由です。
静電容量測定法
静電容量は長さに比例します——だから容量の比が長さの比になるのです。
断線していれば、そこまでの分しか容量がありません——それで位置が分かることになります。
健全相の容量が全長 L に対応します——だからこう長 L が必要です。
⚠️ よくある間違い
(5)の静電容量測定法とパルスレーダ法の部分を見て正しいと判断する——その2つは正しいのです。誤りはマーレーループ法の部分だけ。
ブリッジは比で釣り合うので抵抗値は消えます——必要なのはこう長です。
(1)のマーレーループ法の説明を疑ってしまう——接続のしかたが正確。
(2)のパルスレーダ法を疑ってしまう——サージインピーダンスの違いを使います。
(4)の適用範囲を疑ってしまう——表のとおりで正しいです。
3つ並んだうち1つだけ違う型——それぞれ確かめることになります。
⏱️ 本番での進め方
①★マーレーループ法に必要なのはこう長 L。抵抗値は不要。
②★パルスレーダ法に必要なのは伝搬速度 v。
③★静電容量測定法に必要なのはこう長 L。
④★地絡＝マーレーループ、断線＝静電容量、両方＝パルスレーダ。
💡 覚え方
「ブリッジは比だから絶対値が要らない」——抵抗値は約分されて消えます。3法に必要なのは L・v・L——パルスレーダだけが速度です。
マーレーループ法の原理は平成23年度 A問題11（地中送電：マーレーループ法）にあります。
(1) マーレーループ装置のつなぎ方
接続の手順を、順を追って確かめましょう。
| 段階 | 作業 |
| ① | ★絶縁抵抗を測って故障相と健全相を判別する |
| ★② | ★★遠端で両相の導体どうしを短絡する |
| ★③ | ★装置側で両相の導体にブリッジをつなぐ |
| ★④ | ★★目盛を動かして検流計がゼロになる点を探す |
遠端の短絡が、ループを閉じる役目をします——だから「ループ」法です。
接続するのは導体どうし——遮へい層では電流の輪ができません。
両端に人を配置する必要があります——遠端で短絡させるためです。
問題文の(1)は、この手順を正確に述べています。
(2) サージインピーダンスの違いを使う
パルスレーダ法が反射を捉えるしくみです。
| 場所 | サージインピーダンス | パルスの振る舞い |
| ★健全部 | ★一定 | ★そのまま進む |
| ★地絡点 | ★★急に小さくなる | ★★逆極性で反射する |
| ★断線点 | ★★急に大きくなる（開放） | ★★同極性で反射する |
インピーダンスが変わるところで、波は反射します——音が壁で跳ね返るのと同じです。
地絡なら短絡に近いので、逆向きの波が返ります——断線なら開放なので同じ向き。
反射波の極性から、事故の種類も分かります——だから両方に使えるのです。
1本のケーブルだけで測れるのも大きな利点——健全相が要りません。
(3) 静電容量が長さを教えてくれる
断線事故に使える理由を見ましょう。
| 段階 | 起きること |
| ① | ★断線するとその先の導体は切り離される |
| ★② | ★★測れる静電容量は断線点までの分だけになる |
| ★③ | ★健全相の容量が全長 L に対応する |
| ★④ | ★★容量の比が長さの比になる |
静電容量は長さに比例します——だから比がそのまま位置を表すのです。
地絡では導体がつながったままなので、容量は変わりません——だからこの方法は使えないのです。
断線でこそ効く方法——(4)の適用範囲がそれを述べています。
健全相と比べるので、こう長 L が要ります——(5)の記述が正しい理由です。
標定してから復旧するまで
測ったあと、何をするのでしょうか。
| 段階 | 作業 |
| ① | ★標定で故障点のおよその位置を出す |
| ★② | ★★現地で音響法などにより位置を絞り込む |
| ★③ | ★掘削許可を取り、その地点を掘る |
| ★④ | ★故障部を切り出して新しいケーブルをつなぐ |
標定だけでは、まだ誤差があります——数メートルの範囲まで絞るのがふつうです。
だから現地で放電音を聞いて確定させます——高電圧をかけて音を出させるのです。
掘る場所を間違えれば、時間も費用も無駄になります——だから精度が求められるのです。
標定は復旧の第一歩——だから地中線では欠かせない技術になります。
まとめ
| 誤り | (5) マーレーループ法に導体抵抗は不要（こう長が必要） |
| マーレーループ | x=2aL/1000——比の測定・Rは約分 |
| 静電容量測定 | 容量∝長さ・健全相と比較→こう長で換算 |
| パルスレーダ | 往復時間×伝搬速度÷2 |
| 使い分け | ループ=地絡／容量=断線／レーダ=両方(4) |
| 答え | (5) |
▼あわせて解きたい関連問題
・マーレーループ法の式（地中送電3）：【電力】令和6年度上期 A問題10
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