架空送電24【電験3種 電力】電磁誘導電圧は2πfMLI！誘導障害の式まで問う完成形 平成28年度 A問題8 完全解説

今回は平成28年度 電力科目 A問題8、誘導障害の空欄補充問題です。令和7年度上期A問題9（架空送電5）と同じ2本柱（静電誘導・電磁誘導）に加えて、電磁誘導電圧の式 2πfMLIまで問われるのが特徴です。

整理はいつもどおり「電圧はC・電流はM」：電圧が原因→キャパシタンスを介して静電誘導障害、電流が原因→相互インダクタンスを介して電磁誘導障害。1線地絡時の電磁誘導電圧は V＝ωMLI＝2πfMLI（f:周波数、M:単位長さ当たり相互インダクタンス、L:並行区間長、I:地絡電流）です。

出題のポイント

平成28年度 電力科目 A問題8：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 【架空送電】 平成28年度 A問題8

　次の文章は、誘導障害に関する記述である。

　架空送電線路と通信線路とが長距離にわたって接近交差していると、通信線路に対して電圧が誘導され、通信設備やその取扱者に危害を及ぼすなどの障害が生じる場合がある。この障害を誘導障害といい、次の2種類がある。

　①　架空送電線路の電圧によって、架空送電線路と通信線路間の(ア)を介して通信線路に誘導電圧を発生させる(イ)障害。

　②　架空送電線路の電流によって、架空送電線路と通信線路間の(ウ)を介して通信線路に誘導電圧を発生させる(エ)障害。

　架空送電線路が十分にねん架されていれば、通常は、架空送電線路の電圧や電流によって通信線路に現れる誘導電圧はほぼ0Vとなるが、架空送電線路で地絡事故が発生すると、電圧及び電流は不平衡になり、通信線路に誘導電圧が生じ、誘導障害が生じる場合がある。例えば、一線地絡事故に伴う(エ)障害の場合、電源周波数をf、地絡電流の大きさをI、単位長さ当たりの架空送電線路と通信線路間の(ウ)をM、架空送電線路と通信線路との並行区間長をLとしたときに、通信線路に生じる誘導電圧の大きさは(オ)で与えられる。誘導障害対策に当たっては、この誘導電圧の大きさを考慮して検討の要否を考える必要がある。

　上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)、(エ)及び(オ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

	(ア)	(イ)	(ウ)	(エ)	(オ)
(1)	キャパシタンス	静電誘導	相互インダクタンス	電磁誘導	2πfMLI
(2)	キャパシタンス	静電誘導	相互インダクタンス	電磁誘導	πfMLI
(3)	キャパシタンス	電磁誘導	相互インダクタンス	静電誘導	πfMLI
(4)	相互インダクタンス	電磁誘導	キャパシタンス	静電誘導	2πfMLI
(5)	相互インダクタンス	静電誘導	キャパシタンス	電磁誘導	2πfMLI

ポイント解説：電圧はC・電流はM、電磁誘導電圧はV=2πfMLI

(ア)キャパシタンス・(イ)静電誘導：送電線の電圧が原因の障害は、送電線と通信線間のキャパシタンス（静電容量）を介した分圧で生じる静電誘導障害。電流の大きさとは無関係で、電圧がかかっているだけで発生する。

(ウ)相互インダクタンス・(エ)電磁誘導：送電線の電流が原因の障害は、相互インダクタンスMを介した電磁誘導障害。ねん架が十分なら三相の誘導電圧はベクトル和ゼロで平常時はほぼ0Vだが、1線地絡で不平衡（零相電流）になると現れる（架空送電5と同じ構図）。

(オ)2πfMLI：電磁誘導電圧の大きさは V＝ωM′I＝2πf・M・L・I（Mは単位長さ当たりなので並行区間長Lを掛ける）。角周波数ω＝2πfを忘れてπfMLIを選ばないこと。地絡電流Iが大きい直接接地系ほど誘導障害が深刻になり、抵抗接地で地絡電流を抑える理由もここにある（変電39）。よって(1)。

問題の解説

STEP1　2種類の障害

電圧→キャパシタンス→静電誘導(ア)(イ)／電流→相互インダクタンス→電磁誘導(ウ)(エ)。

STEP2　発生条件

ねん架十分なら平常時0V。1線地絡の不平衡で誘導電圧が出現。

STEP3　式

V=ωMLI=2πfMLI→(オ)。ω=2πfの2πを落とさない→(1)。

答え：(1)

まとめ

(ア)(イ)	キャパシタンス→静電誘導（電圧が原因）
(ウ)(エ)	相互インダクタンス→電磁誘導（電流が原因）
(オ)	V=2πfMLI（ω=2πf）
発生条件	1線地絡の不平衡（ねん架十分なら平常時0V）
答え	(1)

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