令和6年度 上期 第一種 学科試験 問32 解説 高圧受電設備の構成

この問題は、高圧受電設備の単線結線図において各機器が「何のために」「どこに」配置されているのかを理解していれば確実に得点できる問題です。図中の各部位を特定し、その機能と関連付けることで正解を導き出します。

高圧受電設備における機器配置のルール

自家用電気工作物の受電設備では、電力会社からの引込点に近い側から順に、以下の順序で機器が配置されるのが一般的です。

1. 引込口（PAS：高圧交流負荷開閉器）
2. 測定用機器（VCT：計器用変成器）
3. 保護・遮断用機器（DS：断路器、LA：避雷器、VCB：真空遮断器）

この問題の図における番号(1)～(5)は、これらの一連の流れの中に配置されています。特に、(3)として示されている部分は、VCB（真空遮断器）に関連する計器用変成器群です。VCBの一次側または二次側に配置されるCT（変流器）やVT（計器用変圧器）は、過電流保護や電力測定のために不可欠な機器です。これらのシンボル形状と回路図上の位置関係を把握することが、合格への最短ルートとなります。

系統図から機器を読み解く思考プロセス

図を読み解く際は、左上の引込口から受電盤内の主回路へ、そして下部の低圧配電盤へと流れる「電気の道筋」を追うことが重要です。

まず、(1)は電柱上のPAS（高圧交流負荷開閉器）そのもの、あるいはそれに関連する操作部を指します。次に(3)の位置を見ると、VCBの近傍に配置された小規模な変換機器群が確認できます。ここでは、大電流・高電圧を小電流・低電圧に変換して、保護リレーや計器を動作させるためのCTとVTがセットで設置されていることがわかります。

選択肢を絞り込む際は、それぞれの機器が果たしている「保護」なのか「計測」なのかという役割分担に着目してください。今回の設問では、遮断器（VCB）を動作させるためのトリップ信号を得るための計器用変成器（CT・VT）の配置を正しく理解しているかが問われています。

現場で求められる知識の構造

第一種電気工事士試験において、この種の「単線結線図の読解」が出題されるのには明確な理由があります。実務の現場では、キュービクル内部の点検や改修工事を行う際、どの機器が「主回路」に直列に繋がっており、どの機器が「計装回路（信号回路）」なのかを瞬時に判別しなければならないからです。

例えば、VCBの一次側に設置されているLA（避雷器）や、VCBと連動するCT・VTの接続箇所を誤認すると、最悪の場合、過電流継電器が正しく動作せず、事故が拡大する恐れがあります。試験で問われているのは単なる暗記ではなく、機器の機能的つながりを「回路の構成」として理解しているかという、技術者としての基礎的な見識です。図面を単なる記号の集まりではなく、電気が流れる道筋として捉える訓練を繰り返すことが、合格後の実務においても大きな武器となります。

参考リンク

• 高圧受電設備・キュービクルの構成機器と役割（電気工事士試験対策）
• キュービクルの中身をのぞいてみよう！制御盤と保護リレーの仕組み（YouTube）
• JIS C 0617 電気用図記号（日本産業標準調査会）