電気材料8【電験3種 電力】SF6遮断器でもアークは発生する！速やかに消弧するのが強み 令和4年度上期 A問題14 完全解説

今回は令和4年度上期 電力科目 A問題14、我が国の電力用設備に使用されるSF6ガスの誤り選択問題です。温室効果・絶縁破壊強度・消弧能力・GISと、SF6の特徴が総登場します。

決め手は遮断時のアーク放電。SF6ガス遮断器でも電流遮断の際にアーク放電は発生します。SF6の強みは、発生したアークを優れた消弧能力で速やかに消す点にあります。「アーク放電を発生させないため消弧能力に優れる」は誤りです。

出題のポイント

令和4年度上期 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】 令和4年度上期 A問題14

　我が国の電力用設備に使用されるSF6ガス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)　SF6ガスは、大気中に排出されると、オゾン層への影響は無視できるガスであるが、地球温暖化に及ぼす影響が大きいガスである。

(2)　SF6ガスは、圧力を高めることで絶縁破壊強度を高めることができ、同じ圧力の空気と比較して絶縁破壊強度が高い。

(3)　SF6ガスは、液体、固体の絶縁媒体と比較して誘電率及び誘電正接が小さいため、誘電損が小さい。

(4)　SF6ガスは、遮断器による電流遮断の際に、電極間でアーク放電を発生させないため、消弧能力に優れ、ガス遮断器の消弧媒体として使用されている。

(5)　SF6ガスは、ガス絶縁開閉装置やガス絶縁変圧器の絶縁媒体として使用され、変電所の小型化の実現に貢献している。

ポイント解説：SF6遮断器でもアークは発生する——「発生させない」は誤り

(4)が誤り：遮断器で電流を遮断すると、電極間には必ずアーク放電が発生する。SF6ガスの強みは、発生したアークを優れた消弧能力で速やかに消弧（冷却・電子吸着）できる点。「アーク放電を発生させないため」は誤り——アークは発生するが速やかに消す。

環境・絶縁（(1)(2)は正しい）：(1)SF6はオゾン層影響なし、温暖化影響大。(2)圧力を高めると絶縁破壊強度が上がり、同圧力の空気より絶縁破壊強度が高い——正しい。

誘電損・用途（(3)(5)は正しい）：(3)気体なので誘電率・誘電正接が小さく誘電損が小さい。(5)GIS（ガス絶縁開閉装置）・ガス絶縁変圧器の絶縁媒体として変電所の小型化に貢献——正しい。よって誤りは(4)。

問題の解説

STEP1　環境・絶縁

温暖化影響大(1)・絶縁破壊強度高い(2)は正しい。

STEP2　誘電損・GIS

誘電損小(3)・GISで小型化(5)は正しい。

STEP3　(4)を判定

遮断時にアークは発生する（速やかに消弧）→「発生させない」は誤り。

答え：(4)

まとめ

誤り	(4) 遮断時にアークは発生する
環境	オゾン層影響なし・温暖化大(1)
絶縁破壊強度	空気より高い(2)
誘電損	誘電率・tanδ小で小さい(3)
用途	GIS・変電所小型化(5)
答え	(4)

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