令和3年度 下期 学科試験 問18 解説 多導体方式の特徴

多導体方式の役割は、複数の細い電線を束ねることで、単導体よりも「太い電線」としての性質を持たせることにあります。この問題は、多導体化による物理的なパラメータの変化と、それに伴う現象（コロナ放電）の関係性を整理できていれば容易に解けます。

多導体方式が電気特性に与える影響

多導体方式とは、1相あたり2本以上の電線を使用して構成する方法です。この方式を採用すると、電線の「等価半径」が大きくなります。この等価半径の増大が、送電線の各電気パラメータに以下の影響を与えます。

1. インダクタンスの減少：電線間の距離が離れる効果と等価であり、インダクタンスは減少します。
2. 静電容量の増加：等価半径が大きくなることで、静電容量は増加します。
3. 電位の傾きの緩和：電線表面の電位の傾き（電界強度）が小さくなります。

これらの変化により、送電線のインピーダンスが下がり、送電容量が増加するメリットが得られます。

コロナ放電と電界強度の関係

選択肢ロにある「コロナ放電」とは、電線表面の電界強度が空気の絶縁破壊強度を超えたときに発生する放電現象です。

電線表面の電位の傾き（電界強度）は、電線の半径が太いほど緩やかになります。多導体方式は、細い電線を束ねることで「見かけの半径（等価半径）」を大きくし、電線表面の電界強度を低下させます。つまり、コロナ放電が発生しにくい状態を作るのが多導体の主な目的の一つです。

「電位の傾きが下がり」までは正しい記述ですが、「コロナ放電が発生しやすい」は現象と逆の結論になっているため、これが誤りであると判断します。

試験における思考のポイント

この種の問題を解く際は、「多導体化＝等価半径の拡大＝電気的な巨大化」というセットで覚えるのが最も効率的です。

・インダクタンスは減る（電流を流しやすくする） ・静電容量は増える ・表面の電界強度は下がる（コロナを抑制する）

これらを押さえておけば、インダクタンスや静電容量に関する選択肢が出ても、正誤を即座に見抜くことができます。試験においては、現象の「目的（コロナの抑制）」と「手段（等価半径の拡大）」を因果関係として結びつけておきましょう。

実務や設計における重要性

送電線が超高圧になるほど、電線表面の電界強度は高まり、コロナ放電に伴う電力損失（コロナ損失）や電波障害、騒音が発生しやすくなります。電力会社は、送電電圧が高くなるほど、より多くの本数で多導体を構成し、これらの悪影響を最小限に抑える設計を行っています。この知識は、送電設備の物理的な設計思想を理解する上での基礎となります。

参考リンク

• 送電線のコロナ放電と多導体方式
• 架空送電線路の多導体化に関する考察（電気学会技術報告）
• 【第一種電気工事士】送電・配電の理論（YouTube解説動画）