電気施設管理8【電験3種 法規】保護協調は直近上位が先！GR付PASは地絡で動作させる＝(1) 令和3年度 A問題10 完全解説

今回は令和3年度 法規科目 A問題10、高圧受電設備の保護協調についてa)〜e)の記述が適切か不適切かを判定する問題です。単線結線図と保護機器の役割を総合的に問う良問です。

保護協調の大原則は「事故点直近上位の保護機器だけが動作する」こと。下位（負荷側）ほど速く動作させ、上位（電源側）は動作しないよう整定します。これで事故の影響を最小範囲に閉じ込められます。

出題のポイント

令和3年度 法規科目 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。

電験3種 法規科目 【電気施設管理】 令和3年度 A問題10

　次のa)〜e)の文章は、図の高圧受電設備における保護協調に関する記述である。これらの文章の内容について、適切なものと不適切なものの組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

a）受電設備内（図中A点）において短絡事故が発生した場合、VCB（真空遮断器）が、一般送配電事業者の配電用変電所の送り出し遮断器よりも早く動作するようにOCR（過電流継電器）の整定値を決定した。

b）TR2（変圧器）の低圧側で、かつMCCB2（配線用遮断器）の電源側（図中B点）で短絡事故が発生した場合、VCB（真空遮断器）が動作するよりも早くLBS2（負荷開閉器）のPF2（電力ヒューズ）が溶断するように設計した。

c）低圧のMCCB2（配線用遮断器）の負荷側（図中C点）で短絡事故が発生した場合、MCCB2（配線用遮断器）が動作するよりも先にLBS2（負荷開閉器）のPF2（電力ヒューズ）が溶断しないように設計した。

d）SC（高圧コンデンサ）の端子間（図中D点）で短絡事故が発生した場合、VCB（真空遮断器）が動作するよりも早くLBS3（負荷開閉器）のPF3（電力ヒューズ）が溶断するように設計した。

e）GR付PAS（地絡継電装置付高圧交流負荷開閉器）は、高圧引込ケーブルで1線地絡事故が発生した場合であっても動作しないように設計した。

	a	b	c	d	e
(1)	適切	適切	適切	適切	不適切
(2)	不適切	不適切	適切	不適切	適切
(3)	適切	適切	不適切	不適切	不適切
(4)	適切	不適切	適切	適切	適切
(5)	不適切	適切	不適切	不適切	不適切

ポイント解説：下位を速く・上位は動かさない

a）適切：受電設備内（A点）の短絡は、需要家のVCBが電力会社の送り出し遮断器より早く動作すべきです。もし電力会社側が先に切れれば、その配電線につながる他の需要家まで停電してしまいます。自分の事故は自分で先に切る——これが波及事故を防ぐ基本で、適切です。

b）適切・c）適切：b）B点（TR2低圧側・MCCB2電源側）の短絡は、直近上位のPF2（電力ヒューズ）がVCBより早く溶断すれば、TR2回路だけ切り離してTR1側は生かせます——適切。c）C点（MCCB2負荷側）の低圧短絡は、まずMCCB2が動作すべきで、上位のPF2が先に飛ぶと広範囲が停電します。記述は「MCCB2より先にPF2が溶断しないように設計」＝下位優先で、適切です。

d）適切・e）不適切：d）D点（SC端子）の短絡は、直近上位のPF3がVCBより早く溶断してコンデンサ回路だけ切り離す——適切。e）が不適切：GR付PASは、高圧引込ケーブルの1線地絡を検出して動作（開放）するのが本来の役目です。「動作しないように設計」では地絡保護になりません。よってa〜d適切・e不適切＝(1)。

問題の解説

STEP1　a・b

A点短絡→VCBが電力会社より速く（適切）／B点→PF2がVCBより速く（適切）

STEP2　c・d

C点低圧→MCCB2優先でPF2は飛ばさない（適切）／D点→PF3がVCBより速く（適切）

STEP3　e

GR付PASは引込ケーブルの1線地絡で動作すべき→「動作しない」は不適切 →(1)

答え：(1)

まとめ

a	適切（VCBが電力会社より速く）
b	適切（PF2がVCBより速く）
c	適切（MCCB2優先、PF2は飛ばさない）
d	適切（PF3がVCBより速く）
e	不適切（GR付PASは地絡で動作すべき）
答え	(1)

▼あわせて解きたい関連問題
・SOG付PASの短絡時動作（電気施設管理4）：【法規】令和6年度上期 A問題10
・波及事故の報告と保護協調（電気施設管理6）：【法規】令和5年度下期 B問題13