架空送電10【電験3種 電力】架空地線は裸線・遮へい角は小さいほど有効！令和5年度下期 A問題9 完全解説

今回は令和5年度下期 電力科目 A問題9、送電線路の架空地線に関する空欄補充問題です。鉄塔の図を見ながら、架空地線の材質・遮へい角・逆フラッシオーバという頻出3点セットを確認できる良問です。

架空地線は鉄塔の頂部に張る接地された裸線。送電線への直撃雷を「傘」のように受け止めます。架空地線と送電線を結ぶ直線が鉛直線となす角度＝遮へい角θで、小さいほど傘が深くかぶさるイメージになり遮へい効果が大きい。鉄塔に落ちた雷が送電線へ飛び移るのが逆フラッシオーバです。

出題のポイント

令和5年度下期 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】 令和5年度下期 A問題9

　次の文章は、送電線路における架空地線に関する記述である。

　送電線路の鉄塔の上部に十分な強さをもった(ア)を張り、鉄塔を通じて接地したものを架空地線といい、送電線への直撃雷を防止するために設置される。

　図において、架空地線と送電線とを結ぶ直線と、架空地線から下ろした鉛直線との間の角度θを(イ)と呼んでいる。この角度が(ウ)ほど直撃雷を防止する効果が大きい。

　架空地線や鉄塔に直撃雷があった場合、鉄塔から送電線に(エ)を生じることがある。これを防止するために、鉄塔の接地抵抗を小さくするような対策が講じられている。

　上記の記述中の空白箇所(ア)〜(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)	裸線	遮へい角	小さい	逆フラッシオーバ
(2)	絶縁電線	遮へい角	大きい	進行波
(3)	裸線	進入角	小さい	進行波
(4)	絶縁電線	進入角	大きい	進行波
(5)	裸線	進入角	大きい	逆フラッシオーバ

ポイント解説：接地された裸線＋遮へい角小＋逆フラッシオーバ対策＝接地抵抗低減

(ア)裸線：架空地線は鉄塔を通じて大地に接地するのが役目なので、絶縁被覆のない裸線を使う。絶縁電線では雷電流を大地に流せず本末転倒。光ファイバを内蔵したOPGW（ks4）もこの裸線の一種。

(イ)遮へい角・(ウ)小さい：架空地線と送電線を結ぶ直線が、架空地線からの鉛直線となす角θが遮へい角。この角度が小さいほど送電線が架空地線の真下に近づき、直撃雷の防止効果が大きい（ks1・ks2でも既出の鉄板知識）。多条化（2条張り）すれば実効的な遮へい角をさらに小さくできる。

(エ)逆フラッシオーバ：架空地線や鉄塔への直撃雷では、雷電流×塔脚接地抵抗で鉄塔の電位が上昇し、鉄塔から送電線へ放電する逆フラッシオーバが起こり得る。対策は接地抵抗を小さくする（埋設地線）。よって(1)。

問題の解説

STEP1　(ア)材質

接地して雷電流を流す線→裸線。絶縁電線は矛盾。

STEP2　(イ)(ウ)遮へい角

架空地線-送電線の直線と鉛直線のなす角=遮へい角。小さいほど効果大。

STEP3　(エ)と対策

鉄塔雷撃→電位上昇→送電線へ逆フラッシオーバ。接地抵抗低減で防止→(1)。

答え：(1)

まとめ

(ア)	裸線（鉄塔を通じて接地）
(イ)	遮へい角（鉛直線とのなす角θ）
(ウ)	小さい（ほど直撃雷防止効果大）
(エ)	逆フラッシオーバ（鉄塔→送電線）
対策	塔脚接地抵抗の低減（埋設地線）
答え	(1)

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