今回は令和4年度上期 電力科目 A問題11、地中送電線路の故障点位置標定法の誤り選択問題です。パルスレーダ法・静電容量測定法・マーレーループ法の3手法の原理と、地絡・断線どちらに使えるかの対応が問われます。
使い分けの理屈：マーレーループ法は健全相と故障相の導体でループを組むので、導体が切れた断線事故には使えない（地絡専用）。パルスレーダ法は反射波を使うので地絡にも断線にも使える。静電容量測定法は断線位置まで容量が減ることを使うので断線向き。「断線にマーレーループ」とあれば誤りです。
令和4年度上期 電力科目 A問題11：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「令和4年度上期 第三種電気主任技術者試験」電力科目 A問題11
電験3種 電力科目 【地中送電】 令和4年度上期 A問題11
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) 故障点位置標定は、地中送電線路で地絡事故や断線事故が発生した際に、事故点の位置を標定して地中送電線路を迅速に復旧させるために必要となる。
(2) パルスレーダ法は、健全相のケーブル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てから故障点でパルス電圧が反射して戻ってくるまでの時間を計測し、ケーブル中のパルス電圧の伝搬速度を用いて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、健全相と故障相のそれぞれのケーブルの静電容量の測定結果とケーブルのこう長から故障点を標定する方法である。
(4) マーレーループ法は、並行する健全相と故障相の2本のケーブルに対して電気抵抗計測に使われるブリッジ回路を構成し、ブリッジ回路の平衡条件とケーブルのこう長から故障点を標定する方法である。
(5) 測定原理から、地絡事故にはパルスレーダ法とマーレーループ法が適用でき、断線事故には静電容量測定法とマーレーループ法が適用できる。
出題のポイント：測定原理から適用事故を判別
パルスレーダ法は故障点からの反射時間を測るため地絡・断線の両方、静電容量測定法は容量と長さの比例を使うため断線、マーレーループ法は健全相と地絡故障相で閉ループを作るため地絡に適用します。断線事故にマーレーループ法を適用できるとする（5）が誤りです。
誤りは(5)：マーレーループ法は断線に使えない
「断線事故には静電容量測定法とマーレーループ法が適用できる」——マーレーループ法は使えません。
| 方法 | ★地絡事故 | ★断線事故 | 必要な追加データ |
| ★マーレーループ法 | ★★適用できる | ★★適用できない | ★こう長 L |
| ★パルスレーダ法 | ★★適用できる | ★★適用できる | ★★伝搬速度 v |
| ★静電容量測定法 | ★★適用できない | ★★適用できる | ★こう長 L |
マーレーループ法は、電流の輪を作って測ります——断線していれば輪が閉じません。
地絡していれば、そこを通って電流が流れます——だから地絡には使えるのです。
断線に使えるのは、静電容量測定法とパルスレーダ法——問題文はマーレーループ法を入れています。
正しくは「断線事故には静電容量測定法とパルスレーダ法」——1つだけ入れ替わっているのです。
なぜ適用範囲が違うのか
| 方法 | 測っているもの | 断線だと | 地絡だと |
| ★マーレーループ法 | ★★導体の抵抗の比 | ★★輪が閉じず測れない | ★★地絡点を通って輪ができる |
| ★静電容量測定法 | ★★導体の静電容量 | ★★断線点までの分だけになる | ★★導体はつながったままで変わらない |
| ★パルスレーダ法 | ★★インピーダンスの変化点 | ★★開放点で反射する | ★★短絡点で反射する |
何を測っているかが分かれば、適用範囲も導けます——覚えるのではなく考えるのです。
抵抗の比を測るなら、電流が流れなければ話になりません——だから断線には使えない。
静電容量は導体の長さで決まります——地絡しても長さは変わりません。
パルスレーダ法はインピーダンスの変化を見ます——断線でも地絡でも変化するので両方に使える。
(2)(3)(4) 3法の説明を確かめる
パルスレーダ法
往復の時間なので2で割ります——だから伝搬速度が要るのです。
静電容量測定法
健全相の容量が全長 L に対応します——だからこう長が要るのです。
マーレーループ法
ここでも必要なのはこう長 L です——抵抗値は比を取ると消えます。
(2)(3)(4)は、いずれも正確な記述——誤りは(5)の適用範囲だけになります。
⚠️ よくある間違い
(5)の「地絡事故にはパルスレーダ法とマーレーループ法」を見て正しいと判断する——前半は正しいのです。誤りは後半のマーレーループ法。
断線すると電流の輪が閉じません——ブリッジが成り立たないのです。
(2)のパルスレーダ法を疑ってしまう——伝搬速度を使うので正しい。
(3)の静電容量測定法を疑ってしまう——こう長を使うので正しいです。
(4)のマーレーループ法を疑ってしまう——ブリッジとこう長で正確。
2つ並んだうち1つだけ違う型——それぞれ確かめることです。
⏱️ 本番での進め方
①★マーレーループ法は地絡だけ。断線には使えない。
②★静電容量測定法は断線だけ。
③★パルスレーダ法は両方に使える。
④何を測っているかが分かれば適用範囲も導ける。
💡 覚え方
「輪が閉じなければ測れない」——マーレーループ法が断線に使えない理由です。パルスレーダだけが両方に使える——そこを軸に覚えます。
標定法は繰り返し出題されています——平成28年度 A問題10（地中送電：故障点位置標定）、令和6年度上期 A問題10（地中送電：マーレーループ法）にもあります。
(1) 標定が復旧の第一歩になる
地中線ではなぜ標定が欠かせないのでしょうか。
| ★架空送電線 | ★地中送電線 | |
| ★故障点の発見 | ★★見て回れば分かる | ★★外から見えない |
| ★事故の性質 | ★多くは一時的 | ★★ほとんどが永久事故 |
| ★復旧 | ★★再閉路で数秒 | ★★掘って交換するので数日 |
ケーブルは地中に埋まっているので、目で探せません——だから測って位置を出すのです。
しかも固体絶縁は自然には回復しません——再閉路しても直らないのです。
掘り返す場所を間違えれば、時間も費用も無駄になります——だから精度が求められる。
迅速な復旧のために標定が要る——(1)が述べるとおりです。
パルスレーダ法が両方に使える理由
反射の起き方から見ていきましょう。
| 故障の種類 | その点のインピーダンス | 反射波の極性 |
| ★地絡（短絡に近い） | ★★急に小さくなる | ★★逆極性で返る |
| ★断線（開放） | ★★急に大きくなる | ★★同極性で返る |
インピーダンスが変わるところで、波は反射します——大きくなっても小さくなっても反射するのです。
だから地絡でも断線でも捉えられます——両方に使える理由です。
しかも反射波の極性から、事故の種類も分かります——一石二鳥になります。
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。
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。
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。
標定に必要なデータをまとめる
測定値だけでは距離が出ません。
| 方法 | 測定で得るもの | 別に必要なもの | 式 |
| ★マーレーループ法 | ★目盛の読み a | ★★こう長 L | ★x＝aL/500 |
| ★パルスレーダ法 | ★往復時間 t | ★★伝搬速度 v | ★x＝vt/2 |
| ★静電容量測定法 | ★両相の静電容量 | ★★こう長 L | ★x＝(Cx/C)L |
3法とも、測定値と既知の量を組み合わせます——測るだけでは足りないのです。
マーレーループ法と静電容量測定法は、どちらもこう長——比を長さに直すためです。
パルスレーダ法だけが、伝搬速度を必要とします——時間を距離に直すため。
そこが3法の中で唯一違う点——覚えどころになります。
まとめ
| 誤り | (5) 断線事故にマーレーループ法は適用できない |
| 正しい対応 | 地絡=ループ+レーダ／断線=レーダ+容量 |
| パルスレーダ法 | 反射波の往復時間×伝搬速度(2) |
| 静電容量測定法 | 容量∝長さ→断線点まで測る(3) |
| マーレーループ法 | ブリッジ平衡・導体ループ前提(4) |
| 答え | (5) |
▼あわせて解きたい関連問題
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