保護機器の頻出ポイントと論点まとめ【電験3種 機械】過去問6問 論点別インデックス

電験3種（第三種電気主任技術者試験）機械科目の保護機器（遮断器・直列リアクトル・電力用コンデンサ）は出題数こそ少ないものの、問われる知識がほぼ固定の暗記分野です。6問だけなので一気に仕上げましょう。

このページは、当ブログの保護機器解説（全6問）を論点別に並べたインデックスです。まず下の基本ポイントを押さえ、論点ごとに過去問を解き進めてください。

まず覚える：保護機器の頻出ポイント

要点解説①：直列リアクトルの「6%」はどこから来るか

電力用コンデンサに直列に入れるリアクトルの目的は2つです。第5調波に対して回路を誘導性にして高調波の拡大を防ぐこと、そしてコンデンサ投入時の突入電流を抑えることです。

6%を入れると、コンデンサの端子電圧は電源電圧の \( \dfrac{1}{1-0.06} \approx 1.06 \) 倍に上昇します。コンデンサの定格電圧はこの上昇を見込んで選ぶ——ここまでが1セットの知識です。この論点は法規の施設管理計算でも3回以上出題されている定番です。

突入電流が大きい理由も言えるようにしておきましょう。コンデンサは投入の瞬間だけ短絡と同じようにふるまうため、大きな電流が流れ込みます。リアクトルはこの立ち上がりを鈍らせて抑える——すでに並列で運転中のコンデンサ群に追加投入するときほど突入は大きくなり、リアクトルの役割も重くなります。

要点解説②：遮断器は「何で消弧するか」で整理する

遮断器の種類は消弧媒体（アークを消すもの）で分類すると混ざりません。

種類	消弧媒体	覚えるポイント
真空遮断器（VCB）	高真空	アークを真空中への拡散で消す。小形・保守が容易で高圧受電設備の主流
ガス遮断器（GCB）	SF6ガス	絶縁・消弧性能が非常に高く大容量向き。SF6は無色・無臭・不燃だが温室効果ガス
気中遮断器（ACB）	大気	低圧で使われる
油遮断器（OCB）	絶縁油	かつての主流。油の保守が必要で現在は少ない

要点解説③：電力用コンデンサまわりの付属機器

機器	役割
直列リアクトル	第5調波対策＋突入電流の抑制（容量の6%）
放電装置（放電コイル・放電抵抗）	回路から切り離した後の残留電荷を放電して感電を防ぐ。放電コイルは短時間で放電でき、再投入の多い場所向き
CRサージサプレッサ	開閉サージを吸収して機器を保護

「切り離したコンデンサに触れると危険なのはなぜか」→ 残留電荷、「なぜ放電コイルを使うか」→ 短時間で放電——理由まで言えるようにしておくと空欄補充で迷いません。この分野の問題は、機器の名前と役割の対応さえ固まっていれば初見でも消去法で正解に届きます。

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学習の進め方——全6問・1〜2時間で終わる分野です

出題は多くありませんが、覚えていれば確実に取れる知識問題ばかりです。とくに直列リアクトルの6%は、法規の施設管理計算でも「6%直列リアクトル付きコンデンサの端子電圧」として3回以上出題されている横断論点なので、ここで理屈ごと固めておくと法規でもそのまま得点になります。また、遮断器の消弧媒体は電力科目の変電分野でも同じ表がそのまま使えます。6問という分量に対して、他分野への波及が大きい——それがこの分野の価値です。

確認テスト——ここまでの要点を一問一答で

過去問に入る前のチェックに使ってください。右の答えが即答できれば、この分野の土台はできています。詰まった行は、上の要点解説に戻ってから下のインデックスの該当問題へ。

問い	答え
直列リアクトルの容量は？	コンデンサ容量の6%（理論値は4%超）
6%を入れるとコンデンサ端子電圧は？	約1.06倍に上昇する
直列リアクトルの目的を2つ	第5調波対策と、投入時の突入電流の抑制
高圧受電設備で主流の遮断器は？	真空遮断器（VCB）
SF6ガスの性質を3つ	無色・無臭・不燃。絶縁・消弧性能が高いが温室効果ガス
放電装置は何のため？	切り離した後の残留電荷を放電し感電を防ぐ
放電コイルが放電抵抗より有利な点は？	短時間で放電でき、再投入の多い場所に向く
真空遮断器の弱点と対策は？	開閉サージ → CRサージサプレッサ等で吸収
電力用コンデンサそのものの目的は？	力率改善（遅れ無効電力の打ち消し）
油遮断器が使われなくなった理由は？	絶縁油の保守負担と火災のリスク

全問即答できたら、下のインデックスから過去問に進んでください。本番では、この表の語がそのまま空欄や誤り選択肢になって出てきます。

論点別・問題インデックス（全6問）

各リンクは過去問1問ごとの完全解説です。

直列リアクトル

遮断器

電力用コンデンサ・保護装置