令和5年度 学科試験 問47 解説 変圧器の最大容量
⑦で示す部分に使用できる変圧器の最大 容量[kV・A]は。
- イ. 100
- ロ. 200
- ハ. 300 ✓ 正答
- ニ. 500
解説
この問題は、電気設備技術基準の解釈第42条に基づいた、簡易接触防護措置を施した高圧受電設備における変圧器の容量制限に関する知識を問うものです。
簡易的な受電設備と変圧器の容量制限
高圧受電設備において、簡易接触防護措置(人が容易に触れないような防護措置)を施す場合、変圧器の容量には上限が設けられています。具体的には、変圧器の容量の合計が 300 kV・A 以下である必要があります。
この問題の⑦で示す部分は、まさにこの簡易的な高圧受電設備の一部を指しているため、設問の「最大容量」として問われているのは、この制限値そのものである 300 kV・A となります。
制限が必要な理由と背景
なぜ変圧器の容量に上限があるのでしょうか。それは主に安全性と火災防止の観点によります。
電気設備技術基準における簡易接触防護措置とは、人が容易に触れないような高さや囲いによって感電を防ぐものです。しかし、変圧器の容量が大きくなればなるほど、万が一の故障や短絡事故が発生した際の事故電流は増大し、エネルギーの放出量も非常に大きくなります。
容量が極めて大きい設備の場合、簡易的な防護では発生するアークや発熱による火災、あるいは爆発的な被害を食い止めることが困難になります。そのため、容量を一定以下に抑えることで、万が一の事故が発生した際の影響範囲を限定し、周囲への波及事故を防ぐという考え方が取られています。
実務における位置づけと重要性
この知識は、高圧受電設備の設計や保守点検を行う際、最も基礎的かつ重要なルールのひとつです。
第一種電気工事士の試験範囲において、この問題は「自家用電気工作物」を扱うための門番のような役割を果たしています。現場で「ここに変圧器を設置したい」という計画を立てる際、まずはその受電設備の仕様が「簡易的な構成で済むのか」、それとも「本格的な変電室や盤内収容が必要なのか」を見極める必要があります。
もし変圧器の合計容量が 300 kV・A を超える場合、簡易接触防護措置では認められず、より厳格な保安対策が求められることになります。実務上は、将来的な増設を含めてこの 300 kV・A という数字を常に意識しておくことが、法的に安全な設備設計を行うための必須条件となります。