平成26年度 上期 学科試験 問46 解説 機器の役割

この問題は、高圧受電設備における保護協調の基本知識を問うものです。正解を導くための判断基準は「地絡継電器（GR）の役割」と「高圧交流負荷開閉器（LBS）の遮断能力」の組み合わせにあります。

高圧受電設備における地絡保護の仕組み

地絡継電器（GR）は、需要家構内の高圧電線や機器で地絡事故が発生した際、零相変流器（ZCT）から送られてくる零相電流を監視する装置です。この継電器が事故を検知すると、遮断機能を持つ開閉器にトリップ信号を送り、事故箇所を電源側から切り離します。

ここで重要となるのが、使用される開閉器の遮断能力です。LBS（高圧交流負荷開閉器）は、定格負荷電流以下の遮断能力を持っていますが、短絡電流などの大電流を遮断する能力はありません。しかし、GRと組み合わせることで、地絡事故時の遮断器として機能させることが可能です。

なぜ断路器（DS）ではいけないのか

選択肢に含まれる高圧断路器（DS）は、あくまで点検や修理のために回路を開放する「無負荷での切り離し」を目的とした機器です。断路器には消弧装置がないため、電流が流れている状態で操作すると激しいアークが発生し、機器の破壊や火災につながる危険性があります。そのため、保護装置（遮断）の動作対象としては不適切であり、自動的にトリップさせる運用は行われません。

機器の役割から見る安全設計の意図

第一種電気工事士試験において、この問題が出題される意図は、受電設備を構成する機器の「役割分担」を正しく理解させることにあります。

• 遮断能力を持つ機器：高圧交流遮断器（VCBなど）、高圧交流負荷開閉器（LBS）
• 切り離し専用の機器：高圧断路器（DS）

この区別を理解していると、現場で事故が発生した際にどの機器が動作すべきか、逆にどの機器を操作してはいけないのかという安全上の判断が可能になります。問題文の「①で示す機器」が受電設備の保護においてどのような役割を担っているかを読み解くことは、将来、実際の現場で保守管理を行う際に不可欠な知識となります。

試験対策のポイント

試験では、機器の名前だけでなく、その機器が「何を遮断できるのか（負荷電流か、故障電流か、あるいは無負荷のみか）」という特性をセットで覚えるのが合格への近道です。特にLBSとGRの組み合わせは、小規模な需要家設備で非常に頻繁に使用される構成ですので、仕組みを確実に頭に入れておきましょう。

参考リンク

• 高圧受電設備の保護装置（電気技術者試験センターの傾向と対策）
• 【実務解説】LBSとVCBの使い分けと保護協調の考え方（YouTube動画）
• 高圧受電設備規程：高圧交流負荷開閉器の適用範囲（日本電気協会）