架空送電23【電験3種 電力】がいし連結数は送電電圧で決まる!架空地線は裸電線・ZnOは非線形 平成29年度 A問題9 完全解説

電験3種 電力科目【架空送電】平成29年度 A問題9 (ア)送電電圧・(イ)裸電線・(ウ)接地抵抗・(エ)非線形=(1)

今回は平成29年度 電力科目 A問題9架空送電の基本を問う空欄補充問題です。懸垂がいしの連結数、架空地線、逆フラッシオーバ対策、避雷器の酸化亜鉛素子——架空送電と変電の重要語句が横断的に登場します。

4つの空欄はどれも既出テーマ:がいしの連結数は送電電圧で決まる(66kVなら4〜6個、500kVなら30個前後)。架空地線は裸電線(接地するため——架空送電10)。逆フラッシオーバ対策は接地抵抗の低減。避雷器のZnO素子は非線形抵抗特性(変電2)です。

出題のポイント

目次

平成29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 架空送電 平成29年度 A問題9 問題文
平成29年度 電力科目 A問題9 問題文

電験3種 電力科目 【架空送電】 平成29年度 A問題9

 次の文章は、架空送電に関する記述である。

 鉄塔などの支持物に電線を固定する場合、電線と支持物は絶縁する必要がある。その絶縁体として代表的なものに懸垂がいしがあり、(ア)に応じて連結数が決定される。

 送電線への雷の直撃を避けるために設置される(イ)を架空地線という。架空地線に直撃雷があった場合、鉄塔から電線への逆フラッシオーバを起こすことがある。これを防止するために、鉄塔の(ウ)を小さくする対策がとられている。

 発電所や変電所などの架空電線の引込口や引出口には避雷器が設置される。避雷器に用いられる酸化亜鉛素子は(エ)抵抗特性を有し、雷サージなどの異常電圧から機器を保護する。

 上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)及び(エ)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)
(1)送電電圧裸電線接地抵抗非線形
(2)送電電圧裸電線設置間隔線形
(3)許容電流絶縁電線設置間隔線形
(4)許容電流絶縁電線接地抵抗非線形
(5)送電電圧絶縁電線接地抵抗非線形

ポイント解説:連結数は電圧で・架空地線は裸で・逆FOは接地抵抗で・ZnOは非線形

(ア)送電電圧:懸垂がいしの連結数(直列個数)は送電電圧に応じて決まる——電圧が高いほど必要な絶縁が増えるので個数を増やす(塩害地区ではさらに増結=過絶縁、架空送電15)。許容電流は電線の太さの話で、がいしとは無関係。

(イ)裸電線・(ウ)接地抵抗:架空地線は鉄塔を通じて接地して雷電流を大地へ流すため裸電線を使う(架空送電10と同一論点)。架空地線・鉄塔への直撃雷では鉄塔電位が上昇して逆フラッシオーバの恐れがあり、対策は鉄塔の接地抵抗を小さくする(埋設地線)。

(エ)非線形:避雷器の酸化亜鉛(ZnO)素子は、平常電圧ではほとんど電流を流さず、過電圧時だけ急激に電流を流す非線形抵抗特性を持つ。これで雷サージを制限電圧まで抑えて機器を保護し、続流を遮断して自復する(変電2・変電29)。よって(1)。

問題の解説

STEP1 がいしの連結数

送電電圧に応じて決定→(ア)。電圧が高いほど個数増。

STEP2 架空地線と逆FO

接地する線だから裸電線(イ)。逆FO対策=接地抵抗小(ウ)。

STEP3 避雷器の素子

ZnO=非線形抵抗(エ)→過電圧時だけ導通→(1)。

答え:(1)

💡 覚え方
がいし連結数=送電電圧で決まる(許容電流ではない)。架空地線=裸電線(接地が仕事)。逆FO対策=接地抵抗低減ZnO=非線形(普段は絶縁体・過電圧で導体)。架空送電の頻出4点の総集編。

⚠️ よくある間違い
連結数を「許容電流」で決めない——絶縁の話だから電圧。架空地線に絶縁電線を使わない。ZnOを「線形」としない——線形なら常時電流が流れてしまう。

まとめ

(ア)送電電圧(がいし連結数を決める)
(イ)裸電線(接地して雷電流を流す)
(ウ)接地抵抗(小さくして逆FO防止)
(エ)非線形(ZnOの抵抗特性)
答え(1)

▼あわせて解きたい関連問題
・架空地線と遮へい角(架空送電10):【電力】令和5年度下期 A問題9
・避雷器のZnOと動作(変電2):【電力】令和7年度下期 A問題6

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