今回は令和7年度下期 電力科目 A問題6、避雷器に関する空欄補充問題です。雷サージなどの過電圧から機器を守る避雷器のしくみ——特性要素・続流・ギャップレスという頻出キーワードを一気に整理できます。
覚えるべき軸は3つ。①過電圧の波高値がある値を超えたら動作、②特性要素はZnO（酸化亜鉛）で非線形の抵抗特性、③放電後は続流を遮断——そして発変電所用はギャップレス避雷器が主流です。
令和2年度A9とまったく同じ問題
問題文が一字一句同じで、選択肢の並びだけが違います。
| 空欄 | 答え | 令和2年度 | 令和7年度下期 |
| (ア) | ★波高値 | ★(2) | ★(1) |
| (イ) | ★ZnO | ★同じ | ★同じ |
| (ウ) | ★非線形 | ★同じ | ★同じ |
| (エ) | ★続流 | ★同じ | ★同じ |
| (オ) | ★ギャップレス | ★同じ | ★同じ |
答えの中身は同じで、番号だけが(2)から(1)へ変わりました——選択肢の順序を入れ替えただけです。
5年を隔てた再出題——過去問を解いておけば確実に取れます。
番号を覚えるのではなく、語を覚えることが大切——並びは変わるからです。
令和7年度下期 電力科目 A問題6：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7年度下期 第三種電気主任技術者試験」電力科目 A問題6
電験3種 電力科目 【変電】 令和7年度下期 A問題6
次の文章は、避雷器に関する記述である。
避雷器は、雷又は回路の開閉などに起因する過電圧の(ア)がある値を超えた場合、放電により過電圧を抑制して、電気施設の絶縁を保護する装置である。特性要素としては(イ)が広く用いられ、その(ウ)の抵抗特性により、過電圧に伴う電流のみを大地に放電させ、放電後は(エ)を遮断することができる。発変電所用避雷器では、(イ)の優れた電圧－電流特性を利用し、放電耐量が大きく、放電遅れのない(オ)避雷器が主に使用されている。
上記の記述中の空白箇所(ア)〜(オ)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) (オ) (1) 波高値 ZnO 非線形 続流 ギャップレス (2) 波頭長 ZnO 非線形 制限電圧 ギャップレス (3) 波高値 SF6 線形 制限電圧 直列ギャップ付き (4) 波高値 ZnO 線形 続流 直列ギャップ付き (5) 波頭長 SF6 非線形 続流 直列ギャップ付き
出題のポイント：避雷器の5語を動作でつなぐ
避雷器は、過電圧の波高値が動作レベルを超えるとZnO素子の非線形抵抗特性でサージ電流を大地へ逃がし、電圧が戻ると続流を遮断します。発変電所用ではギャップレス避雷器が主流です。
解法の原理：ZnO避雷器の動作を4段階で理解する
| 年度 | 問われた中心 | 答え |
| ★平成18年度 A4 | ★直撃雷は防げないという点 | ★(4)が誤り |
| ★平成23年度 A10 | ★制限電圧と絶縁協調 | ★(1) |
| ★平成27年度 A7 | ★ギャップの使い分け | ★(1) |
| ★令和2年度 A9 | ★特性要素と続流 | ★(2) |
| ★令和7年度下期 A6 | ★同上（再出題） | ★(1) |
変電の中でもGISと並ぶ最頻出テーマ——5年度で問われています。
問われる語は限られています——波高値・ZnO・非線形・続流・ギャップレス。
この5語を押さえれば、空欄補充型は確実——記述型でも判断できます。
問題の解説：5つの空欄を埋めて選択肢(1)を確定
ばらばらに覚えるより、動作の流れで押さえます。
| 段階 | 起きること | 関わる語 |
| ★① | ★過電圧の波高値がある値を超える | ★波高値 |
| ★② | ★ZnO素子の抵抗が急激に下がる | ★ZnO・非線形 |
| ★③ | ★サージ電流が大地へ流れ電圧が制限される | ★— |
| ★④ | ★電圧が戻ると抵抗が上がり電流が止まる | ★続流 |
| ★⑤ | ★ギャップがないので遅れなく動作する | ★ギャップレス |
すべて非線形抵抗特性から出てきます——1つの性質が開閉の両方をこなすのです。
電圧が上がれば開き、下がれば閉じる——自動的なスイッチだと言えます。
⚠️ よくある間違い
(ア)を「波頭長」としてしまう——選択肢(2)(5)がそれです。波頭長は波形の形、波高値は大きさ。
(イ)を「SF6」としてしまう——選択肢(3)(5)。SF6はGISの絶縁ガスで避雷器の素子ではありません。
(ウ)を「線形」としてしまう——選択肢(3)(4)。線形ならオームの法則どおりで避雷器になりません。
(エ)を「制限電圧」としてしまう——選択肢(2)(3)。遮断するのは電流です。
(オ)を「直列ギャップ付き」としてしまう——選択肢(3)(4)(5)。発変電所用はギャップレス。
(イ)だけで(1)(2)(4)に絞れます。
⏱️ 本番での進め方
①★5語を覚える：波高値・ZnO・非線形・続流・ギャップレス。
②★令和2年度と完全に同じ問題。番号だけ違う。
③★SF6は絶縁ガス。避雷器の素子ではない。
④遮断するのは続流という電流。制限電圧ではない。
💡 覚え方
「番号ではなく語を覚える」——選択肢の並びは変わります。5語をつなげて動作の流れで押さえれば、どんな並びでも選べるようになります。
まったく同じ問題が令和2年度 A問題9（変電：避雷器）にあります。ギャップの使い分けは平成27年度 A問題7（変電：避雷器とその役割）へ。
ZnO素子の中で起きていること
(イ)(ウ)の非線形性が、どこから生まれるか見ましょう。
| 構造 | 内容 |
| ★酸化亜鉛の粒 | ★直径10〜50 μm。それ自体は導電性がある |
| ★粒界層 | ★粒と粒の境目にできる薄い高抵抗層 |
| ★1つの粒界の耐圧 | ★約3 V |
抵抗を担っているのは粒界層です——粒そのものではありません。
低い電圧では粒界層が壁になり、電流を通しません——だから平常時はマイクロアンペア級。
高い電圧がかかると、その壁を電子が突き抜けます——すると急激に導通するのです。
粒界1つで3 V なので、必要な耐圧に応じて厚みを決めます——直列につながった粒界の数で決まることになります。
この壁の性質が、そのまま非線形抵抗特性の正体——材料の構造が機能を生んでいます。
要点をもう一度
5つの語を、動作の流れで押さえます。
| 空欄 | 答え | 誤答の型 |
| (ア) | ★波高値 | ★波頭長（形の話） |
| (イ) | ★ZnO | ★SF6（GISの絶縁ガス） |
| (ウ) | ★非線形 | ★線形（オームの法則） |
| (エ) | ★続流 | ★制限電圧（電流ではない） |
| (オ) | ★ギャップレス | ★直列ギャップ付き（配電用） |
誤答はすべて「別の場面では正しい語」です——だから紛らわしいのです。
SF6も制限電圧も直列ギャップ付きも、実在する用語——使う場所が違うだけになります。
配電用との違いを押さえる
| ★発変電所用 | ★配電用 | |
| ★形式 | ★ギャップレス | ★直列ギャップ付き |
| ★重視すること | ★確実な保護 | ★経済性・耐久性 |
問題文が「発変電所用避雷器では」と限定しています——だからギャップレスです。
避雷器の劣化診断
ギャップレス避雷器には、点検の課題もあります。
| 項目 | 内容 |
| ★漏れ電流の測定 | ★常時流れる微小電流を監視する |
| ★増加の意味 | ★素子の劣化・吸湿を示す |
| ★測定方法 | ★接地線に電流計を入れる |
ギャップがないので、平常時もわずかに電流が流れます——マイクロアンペア級です。
その値が増えていれば、素子が劣化している証拠——運転したまま診断できるのです。
直列ギャップ付きでは、平常時に電流が流れません——だからこの方法が使えないことになります。
ギャップレスの利点は、動作の確実さだけではない——状態を監視できることも大きいのです。
避雷器を設置する場所と数
1つの変電所に、いくつも設置されます。
| 場所 | 守る対象 | 優先度 |
| ★変圧器の直近 | ★最も高価で交換が難しい機器 | ★★最優先 |
| ★線路の引込口 | ★侵入するサージを入口で抑える | ★高い |
| ★ケーブル接続部 | ★インピーダンスの変化点 | ★中 |
サージは進行波なので、避雷器から離れるほど守れません。
波が往復する時間だけ、機器の電圧が上がり続けます——だから近くに置くのです。
目安は変圧器から10〜20 m 以内——それ以上離れると保護効果が落ちます。
ケーブルと架空線の接続点では反射が起きます——特性インピーダンスが大きく違うから。
反射で電圧が2倍になることもあるので、そこにも置く——系統全体で配置を考えます。
まとめ
| (ア)波高値 | 過電圧のピーク値がある値を超えたら動作 |
| (イ)ZnO | 特性要素＝酸化亜鉛素子（バリスタ） |
| (ウ)非線形 | 平常時ほぼ絶縁・過電圧時に急激に低抵抗化 |
| (エ)続流 | 放電後に流れ続けようとする商用周波電流を遮断 |
| (オ)ギャップレス | 発変電所用の主流。放電耐量大・放電遅れなし→答えは(1) |
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