地中送電7【電験3種 電力】管路式の熱放散は悪い！布設方式の定番引っかけ再び 令和4年度下期 A問題10 完全解説

今回は令和4年度下期 電力科目 A問題10、地中送配電線の布設方式3種の誤り選択問題です。この問題は令和7年度下期A問題10（地中送電1）としてほぼ同一の論点で再出題されており、誤りの作り方も同じ「管路式の熱放散」です。

復習：直接埋設式は土と直接接触するため熱を逃がしやすく、管路式は空気層と管が熱抵抗になります。さらに多条数では相互加熱するため送電容量の制限を受けやすい——「熱放散が良く制限を受けにくい」は二重に逆です。

出題のポイント：3方式の特徴と熱の通り道を対応させる

直接埋設式は低コスト・短工期、管路式は外傷防止と引き替えやすさ、暗きょ式は点検性と多条数への適性が特徴です。管路式ではケーブルと土の間に空気層と管があるため熱が逃げにくく、条数が増えると相互加熱で送電容量の制約を受けやすくなります。

令和4年度下期 電力科目 A問題10：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年度下期 第三種電気主任技術者試験」電力科目 A問題10

電験3種 電力科目 【地中送電】 令和4年度下期 A問題10

　地中送配電線の主な布設方式である直接埋設式、管路式及び暗きょ式について、各方式の特徴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)　直接埋設式は、他の方式と比較して工事費が少なく、工事期間が短い。

(2)　管路式は、直接埋設式と比較してケーブル外傷事故の危険性が少なく、ケーブルの増設や撤去に便利である。

(3)　管路式は、他の方式と比較して熱放散が良く、ケーブル条数が増加しても送電容量の制限を受けにくい。

(4)　暗きょ式は、他の方式と比較して工事費が多大であり、工事期間が長い。

(5)　暗きょ式は、他の方式と比較してケーブルの保守点検作業が容易であり、多条数の布設に適している。

誤りは(3)：管路式は熱が逃げにくい

「管路式は他の方式と比較して熱放散が良く」——管路式の熱の通り道とは逆の説明です。

方式	ケーブルの周り	熱の逃げ方	要点
★直接埋設式	★★土と直接接触	★土へ直接逃げる	★熱放散は比較的よい
★管路式	★★空気層＋管＋土	★★複数の層を通るため逃げにくい	★★条数増加で熱的制約
★暗きょ式	★★トンネル内の空気	★★換気・冷却条件による	★★多条数と点検に適する

管路式では、ケーブルと土の間に管と空気層が入ります——層が増えるほど熱が伝わりにくいのです。

しかも管の中の空気は動きません——対流が起きないので断熱材のように働く。

暗きょ式は人が入れる空間をもち、換気・冷却設備も設けられます——多条数の布設と点検に適する方式です。

管路式は空気層と管で熱が逃げにくく、条数が増えると相互加熱します——(3)は管路式の熱的な弱点を逆に述べていることになります。

3方式の全体像

項目	★直接埋設式	★管路式	★暗きょ式
★工事費	★★少ない	★中程度	★★多大
★工事期間	★★短い	★中程度	★★長い
★熱放散	★土と直接接触し比較的よい	★★空気層と管で熱が逃げにくい	★★換気・冷却条件による
★引き替え	★★掘り返しが必要	★★引き抜いて入れ替えられる	★★人が入って作業できる
★外傷事故	★★受けやすい	★管に守られる	★★受けにくい
★多条数	★向かない	★条数が増えると熱が問題	★★適する

(1)(2)(4)(5)は、この表のとおりの記述です——いずれも正しい。

工事費と性能が逆に並ぶ——安いものは制約が多いのです。

だから場所と用途で使い分けます——都市の幹線なら暗きょ式。

郊外で条数が少なければ、直接埋設式でも足ります——費用を抑えられるのです。

条数が増えると容量が下がる理由

(3)の後半にある「ケーブル条数が増加しても」を見ましょう。

状態	相互加熱	周囲の温度	許容電流
★1条	★なし	★基準	★基準
★複数条	★★互いの熱が重なる	★★上がる	★★温度上限を守るため下げる
★条数がさらに増える	★★相互加熱が強まる	★★さらに上がりやすい	★★送電容量の制約が大きくなる

隣のケーブルも熱を出しているので、互いに温め合います——だから1条ずつの許容電流が下がるのです。

これを電流減少係数といいます——条数が増えるほど小さくなる。

暗きょ式はケーブルをラックに配置し、点検や換気・冷却を行える構造です——だから多条数の布設に適するのです。

管路式では熱がこもるので、条数の制約が厳しい——(3)が誤りである理由の裏づけになります。

布設方式の空欄補充は平成26年度 A問題10（地中送電：布設方式）にあります。

暗きょ式が選ばれる場所

最も高価な方式を、なぜ採るのでしょうか。

場所	理由
★都市の幹線	★★条数が多く、掘り返しが許されない
★変電所の引出部	★★多数のケーブルが集中する
★共同溝	★★電力・通信・ガス・水道をまとめて収める

道路を何度も掘り返せば、交通に影響します——だから初めからトンネルを作るのです。

いちど作れば、あとは中で作業できます——増設も点検も掘らずに済む。

共同溝なら、他の事業者と費用を分け合えます——だから高価でも成り立つのです。

条数が多いほど、1条あたりの費用は下がります——だから幹線向きになります。

(2) 管路式の引き替えやすさ

管に通してあるので、抜き差しができます。

作業	直接埋設式	★管路式
★増設	★★新たに掘る	★★空いている管に通すだけ
★引き替え	★★全線を掘り返す	★★古いものを抜いて新しいものを入れる
★撤去	★掘らないと取れない	★引き抜ける

あらかじめ余分な管を埋めておくのがふつうです——将来の増設に備えるのです。

管を1本増やす費用は、あとから掘るより格段に安い——だから最初に多めに入れておく。

ケーブルの寿命は30年ほど——いずれ必ず引き替えが要るのです。

そのときに道路を掘り返さずに済むのが大きい——だから都市部で主流になります。

(1) 直接埋設式の埋設深さ

規則で深さが決められています。

場所	埋設深さ	理由
★車両が通る場所	★★1.2 m 以上	★★重量に耐え、掘削事故を避ける
★その他の場所	★★0.6 m 以上	★通常の掘削では届かない

浅すぎると、他の工事のときに傷つけられます——それが外傷事故です。

だからトラフやコンクリート板で覆います——スコップが当たっても守れるように。

それでも直接埋設式は外傷事故が最も多い——管に入っていないからです。

掘る深さが増えれば、工事費も増えます——安さという利点が薄れることになります。

(5) 保守点検が容易であること

人が入れる空間があると、何ができるのでしょうか。

作業	暗きょ式	他の方式
★目視点検	★★歩いて見て回れる	★★できない
★温度監視	★★センサを設置できる	★限定的
★事故時の復旧	★★掘らずに交換できる	★★掘り返しが必要
★増設	★★空いた棚に並べるだけ	★管の数に縛られる

目で見て確認できるのが、いちばんの利点——異常の兆しに早く気づけます。

復旧も速く、掘削の許可も要りません——道路を止めずに直せるのです。

その代わり、換気や排水の設備が要ります——火災対策も必要になります。

だから建設費だけでなく維持費もかかります——それでも幹線では見合うのです。

方式の選び方をまとめる

どの場面でどれを選ぶのか、整理しておきます。

場面	選ぶ方式	決め手
★郊外・条数が少ない	★★直接埋設式	★★費用が最優先
★市街地・将来の増設あり	★★管路式	★★引き替えのしやすさ
★都市の幹線・多条数	★★暗きょ式	★★容量と保守性

費用・引き替えやすさ・容量の3つで決まります——優先するものが場所で変わるのです。

郊外なら掘り返しても影響が小さい——だから安い方式でよい。

都市部では道路を止められません——だから初期投資をかけてでも管路式か暗きょ式。

方式ごとの構造と、熱がどの層を通って逃げるかを対応させて覚えましょう。

まとめ

誤り	(3) 管路式は熱が逃げにくく、条数増加で容量制限を受けやすい
直接埋設式	工事費少・工期短(1)・土へ直接放熱しやすい
管路式	外傷少・増設撤去に便利(2)・空気層と管が熱抵抗
暗きょ式	工事費多大(4)・保守容易・多条数向き(5)・必要に応じ換気冷却
再出題	R07下問10（地中送電1）と同一論点
答え	(3)

▼あわせて解きたい関連問題
・同一論点の再出題（地中送電1）：【電力】令和7年度下期 A問題10
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