電線を太くしたときに何が変わるかを考える問題です。強度、コロナ放電、電圧降下、損失には関係しますが、サージの波高は主に絶縁設計で扱います。
目次
問題文と選択肢｜【電験3種】令和8年度上期 電力 問8
問題文
問８ 架空送電線路で用いられる電線の太さを決定する際に考慮すべき項目として，特に関係のない事項はどれか。次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
出典：電気技術者試験センター・公式問題PDF（該当問題を切り抜き）／公式解答PDF
解答・解説
解答
（5）雷・開閉サージの波高
- STEP1機械的強度を確保する荷重に耐える太さ・構造
- STEP2電気的な3項目を確認するコロナ → 電圧降下 → 損失
- STEP3サージの波高と区別する主に絶縁協調の検討事項
STEP1｜機械的強度に必要な太さを確認する
架空電線は自重や風、着雪などの荷重を受けます。荷重に耐えるため、太さと構造を検討します。同じ材料なら断面積を増やすと耐えられる引張荷重が増えますが、材料自体の引張強さが増えるという意味ではありません。
STEP2｜コロナ・電圧降下・線路損失を順に確認する
（2）コロナ放電の抑制
導体径を大きくすると、電線表面の電界が緩和され、コロナ放電を抑える方向に働きます。
（3）電圧降下
同じ材料・長さなら、断面積Aを増やすほど導体抵抗Rは小さくなります。これにより、電圧降下の抵抗分IRを小さくできます。ρは抵抗率、ℓは長さです。
導体抵抗
\[R=\rho\frac{\ell}{A}\]
（4）線路損失
抵抗で失われる電力はP = VI。抵抗の電圧V = IRを代入するとP = I²Rとなります。同じ電流なら、抵抗を下げると損失も減ります。
抵抗損
\[P_{\mathrm{loss}}=I^2R\]
STEP3｜サージの波高は、主に絶縁協調で扱う
雷や開閉操作で生じる一時的な高電圧に対しては、機器・線路の絶縁強度と避雷器の保護性能を協調させます。太さを決める代表的な項目である（1）～（4）に対し、特に関係のない事項は（5）です。電線径が過渡現象へ全く影響しないという意味ではありません。
最後に、3つだけ確認
1. 断面積が増えると、同じ長さの抵抗は減る。
2. 電線表面の電界とコロナにも太さが関係する。
3. サージへの耐力は、絶縁設計の視点で整理する。
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