今回は平成29年度 電力科目 A問題14、電気絶縁材料の誤り選択問題です。SF6・絶縁油・架橋ポリエチレン(CVケーブル)・がいし・絶縁劣化と、絶縁材料が総登場します。
決め手はSF6ガスの環境影響。SF6はオゾン層破壊への影響は無視できる(小さい)一方、地球温暖化への影響が大きいガスです。「オゾン層破壊への影響が大きい」は誤りです。
出題のポイント

平成29年度 電力科目 A問題14: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 【電気材料】 平成29年度 A問題14
電気絶縁材料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) ガス遮断器などに使用されているSF6ガスは、同じ圧力の空気と比較して絶縁耐力や消弧能力が高く、反応性が非常に小さく安定した不燃性のガスである。しかし、SF6ガスは、大気中に排出されると、オゾン層破壊への影響が大きいガスである。
(2) 変圧器の絶縁油には、主に鉱油系絶縁油が使用されており、変圧器内部を絶縁する役割のほかに、変圧器内部で発生する熱を対流などによって放散冷却する役割がある。
(3) CVケーブルの絶縁体に使用される架橋ポリエチレンは、ポリエチレンの優れた絶縁特性に加えて、ポリエチレンの分子構造を架橋反応により立体網目状分子構造とすることによって、耐熱変形性を大幅に改善した絶縁材料である。
(4) がいしに使用される絶縁材料には、一般に、磁器、ガラス、ポリマの3種類がある。我が国では磁器がいしが主流であるが、最近では、軽量性や耐衝撃性などの観点から、ポリマがいしの利用が進んでいる。
(5) 絶縁材料における絶縁劣化では、熱的要因、電気的要因、機械的要因のほかに、化学薬品、放射線、紫外線、水分などが要因となり得る。
ポイント解説:SF6のオゾン層破壊影響は無視できる——「大きい」は誤り
(1)が誤り:SF6は絶縁耐力・消弧能力が高く反応性が小さく安定な不燃性ガス——ここまでは正しい。しかし大気放出時の環境影響は、オゾン層破壊への影響は無視できる(小さい)のに対し地球温暖化への影響が大きい(GWPが非常に大きい)。「オゾン層破壊への影響が大きい」は誤り——温暖化とオゾン層破壊を取り違えている。
絶縁油と架橋ポリエチレン((2)(3)は正しい):(2)変圧器の鉱油系絶縁油は絶縁と対流による放散冷却の役割。(3)架橋ポリエチレン(CVケーブル)は架橋反応で立体網目状分子構造にして耐熱変形性を改善——正しい。
がいしと劣化((4)(5)は正しい):(4)がいしは磁器・ガラス・ポリマの3種類、軽量・耐衝撃のポリマがいしの利用が進む。(5)絶縁劣化の要因は熱・電気・機械のほか化学薬品・放射線・紫外線・水分——正しい。よって誤りは(1)。
問題の解説
STEP1 絶縁油・CVケーブル
鉱油系で絶縁+冷却(2)・架橋ポリエチレン(3)は正しい。
STEP2 がいし・劣化
磁器/ガラス/ポリマ(4)・劣化要因(5)は正しい。
STEP3 (1)を判定
SF6のオゾン層破壊影響は無視できる→「大きい」は誤り(温暖化が大きい)。
答え:(1)
💡 覚え方
SF6=オゾン層破壊への影響は無視できる/地球温暖化への影響が大きい(取り違え注意)。CVケーブル=架橋ポリエチレン(立体網目状で耐熱変形性改善)。がいし=磁器・ガラス・ポリマ。絶縁劣化=熱・電気・機械+化学・放射線・紫外線・水分。
⚠️ よくある間違い
SF6の環境影響を「オゾン層破壊が大きい」としない——オゾン層破壊は無視できる、大きいのは温暖化。架橋ポリエチレンは耐熱変形性を改善。がいしは3種類(磁器主流・ポリマ増加)。
まとめ
| 誤り | (1) SF6のオゾン層破壊影響は無視できる |
| 絶縁油 | 鉱油系で絶縁+放散冷却(2) |
| CVケーブル | 架橋ポリエチレン(3) |
| がいし | 磁器・ガラス・ポリマ(4) |
| 絶縁劣化 | 熱電気機械+化学等(5) |
| 答え | (1) |
▼あわせて解きたい関連問題
・SF6ガス(電気材料8):【電力】令和4年度上期 A問題14
・電気絶縁材料(電気材料11):【電力】令和元年度 A問題14

コメント