【電験3種 電力】非接地系統の1線地絡|令和8年度上期 問9

令和8年度上期 電力 問9 非接地系統の1線地絡

非接地方式でも、地絡電流がゼロになるわけではありません。電線と大地の間の静電容量を通って流れることが理解の鍵です。

目次

問題文と選択肢|【電験3種】令和8年度上期 電力 問9

令和8年度上期 電力 問9 公式問題

問題文

問9 非接地方式の電線路に1 線地絡が発生した場合の現象として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(1) 地絡電流は直接接地方式に比べて大きい。

(2) 健全相の電位が上昇する。

(3) 電線路のこう長が長いほど地絡電流は大きい。

(4) 間欠アークが発生し,異常電圧を発生するおそれがある。

(5) 通信線の誘導障害は,抵抗接地方式に比べて小さい。

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

(1)地絡電流は直接接地方式より小さい

選択肢(1)の訂正|誤り → 正しい表現

地絡電流は直接接地方式に比べて大きい 小さい。

  1. STEP1地絡電流の通り道を確認する対地静電容量を通る
  2. STEP2健全相の対地電圧を求める完全地絡では約√3倍
  3. STEP3線路の長さによる影響を考える長いほど容量が増える
電力問9 非接地系統の1線地絡の縦長解答解説
解答解説:図・考え方・計算・答えを画像内で確認できます。
項目非接地系統の1線地絡
地絡電流直接接地に比べ小さい
健全相の対地電圧完全地絡で約√3倍
線路こう長長いほど地絡電流が大きい
間欠アーク異常電圧の可能性あり

STEP1|地絡電流の通り道を確認する

選択肢(1)の訂正|誤り → 正しい表現

地絡電流は直接接地方式に比べて大きい 小さい。

非接地方式は、電源の中性点を意図的に接地しない方式です。ただし、各相と大地の間には対地静電容量があります。

1相が地絡すると、健全相の対地静電容量を介して電流が地絡点へ回り込みます。直接接地のような低いインピーダンスの経路とは違うため、地絡電流は一般に小さくなります。選択肢(1)は大小関係が逆です。

電力問9 非接地でも、静電容量を通して電流が流れるの仕組みを説明する補足図
図のIC = 2πfCVにおけるVは、その静電容量にかかる対地電圧です。完全地絡時の健全相では線間電圧となります。

STEP2|健全相の対地電圧を求める

完全地絡した相の対地電圧はほぼ0になります。一方、中性点の対地電位が移動するため、健全相の対地電圧は、地絡前の相電圧から線間電圧まで上がります。

平衡三相では線間電圧は相電圧の√3倍なので、健全相の対地電圧は約√3倍です。変わるのは対地電圧であり、線間電圧が同じ比率で上がるわけではありません。

完全地絡時の電圧

\[V_{\mathrm{HE}}=\sqrt3\,V_{\mathrm{phase}}\]

健全相の対地電圧は、地絡前の約√3倍。

STEP3|線路の長さによる影響を考える

線路が長いほど、対地静電容量の合計が増えます。静電容量を通る交流電流は周波数・静電容量・電圧に比例するため、地絡電流も増えます。

小さい地絡電流でも、間欠的なアークによる異常電圧には注意が必要です。一方、通信線への電磁誘導障害は、抵抗接地方式に比べ一般に小さくなります。

容量を通る交流電流の関係

\[I_C=\omega C V=2\pi fCV\]

線路が長くなる → 対地静電容量が増える → 地絡電流が増える。

最後に、3つだけ確認

1. 非接地だから地絡電流ゼロ、ではない。

2. 健全相は対地電圧が上がる。

3. 地絡電流が小さくても、異常電圧の問題は残る。

参考:関連する技術解説

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