保護機器6【電験3種 機械】保護コンデンサとCRサージサプレッサの穴埋め!平成18年 A問題7 完全解説

電験3種 機械科目【保護機器】平成18年度 A問題7 保護コンデンサ(サージ吸収)

今回は平成18年度 機械科目 A問題7を解説します。回転機器を雷・開閉サージから守る保護コンデンサ(CRサージサプレッサ)を問う穴埋め問題です。

回転機の絶縁を過電圧から守るため、コンデンサと避雷器を並列に接続します。コンデンサは急しゅんなサージを緩和し、避雷器は電圧の波高値を制限します。

目次

問題文と選択肢

 高圧回路に設置される発電機,電動機などの回転機器の(ア)を雷又は回路の開閉などに起因する(イ)から保護する目的で,(ウ)と避雷器を並列に接続したものを,回転機器の近傍に設置する場合がある。

 (ウ)は急しゅんなサージに対する保護を行い,避雷器は所定のレベル以下に電圧の(エ)を制限する作用を行う。

 また,開閉器が真空遮断器の場合,他の遮断器に比べ開閉時の発生サージ電圧が高いため,開閉サージからの保護を目的として,(ウ)と抵抗を直列に接続したものを,真空遮断器の負荷側導体と対地間に設置する場合がある。空白箇所(ア)〜(エ)に当てはまる語句として正しいものを組み合わせたのはどれか。

(ア)(イ)(ウ)(エ)
(1)導体過電圧リアクトル波高値
(2)導体過電流コンデンサ波高値
(3)絶縁体過電圧リアクトル実効値
(4)絶縁体過電圧コンデンサ波高値
(5)導体過電流リアクトル実効値

出題のポイント:回転機の絶縁を雷・開閉サージから守る

回転機端子から大地へ保護コンデンサと避雷器を並列接続して絶縁体を過電圧から守る構成図
保護コンデンサは急しゅんな波頭を緩和し、避雷器は電圧の波高値を制限します。

発電機や電動機などの回転機では、雷や回路の開閉で生じる過電圧から巻線などの絶縁体を守る必要があります。回転機の近傍で、保護コンデンサと避雷器を主回路端子から大地へそれぞれ接続すると、コンデンサが急しゅんなサージの波頭を緩和し、避雷器が電圧の波高値を所定レベル以下に制限します。真空遮断器の開閉サージ対策では、コンデンサと抵抗を直列にしたCRサージサプレッサを負荷側導体と大地間へ接続します。

ポイント解説:保護コンデンサ・避雷器・CRの役割を区別

保護コンデンサによる波頭緩和、避雷器による波高値制限、VCB負荷側の直列CR枝を比較した図
コンデンサ・避雷器・CRサージサプレッサの役割と接続位置を分けて覚えます。

回転機器の絶縁体を、雷や開閉に起因する過電圧から守るため、コンデンサと避雷器を並列に接続します。コンデンサは急しゅんなサージ(波頭)を緩和し、避雷器は電圧の波高値を所定レベル以下に制限します。

真空遮断器は開閉サージが高いため、コンデンサと抵抗を直列にしたCRサージサプレッサを負荷側導体と対地間に設置することもあります。

問題の解説:絶縁体・過電圧・コンデンサ・波高値

絶縁体、過電圧、コンデンサ、波高値の四つの空欄と正解4を示した図
空欄は絶縁体、過電圧、コンデンサ、波高値となり、正解は(4)です。

STEP1 (ア)(イ)保護対象と原因

回転機器の絶縁体(ア)を、雷・開閉による過電圧(イ)から保護します。

STEP2 (ウ)並列に接続するもの

避雷器と並列に接続するのはコンデンサ(ウ)(急しゅんなサージを緩和)。

STEP3 (エ)避雷器が制限する量

避雷器は電圧の波高値(エ)を制限します。よって組合せは(4)

答え:(4)

💡 覚え方
回転機保護:コンデンサ+避雷器を並列。コンデンサ=サージ波頭を緩和、避雷器=波高値を制限。VCBはCRで開閉サージ対策。

⚠️ よくある間違い
(イ)は過電流ではなく過電圧。(ウ)はリアクトルではなくコンデンサ。(エ)は実効値ではなく波高値。

まとめ

(ア)絶縁体
(イ)過電圧
(ウ)コンデンサ
(エ)波高値
答え(4)

▼あわせて解きたい関連問題
・真空遮断器(VCB):【機械】平成22年度A問題9
・遮断器の機能と種類:【機械】平成19年度A問題8

📚 次に解くべき関連問題
【機械】平成29年度A問題9(保護機器5)
【機械】平成19年度A問題8(保護機器3)
【機械】平成21年度A問題8(保護機器4)
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