令和7年度 上期 第一種 学科試験 (出題例) 問18 解説 電力ケーブルの損失

シース損の判断根拠

シース損は、電力ケーブルの金属シース（金属遮へい層）に誘導電流が流れることで発生する損失のことです。選択肢の中から「金属シース」と「起電力（またはそれに伴う電流）」というキーワードが含まれているものを選ぶのが正解への最短ルートです。

なぜシースに損失が発生するのか

電力ケーブルに交流電流が流れると、その周囲に変動する磁界が発生します。この磁界がケーブルの金属シースを貫通することで、電磁誘導の原理により金属シースに起電力（誘導起電力）が生じます。

金属シースが電気的に閉回路（ループ）を形成している場合、この起電力によってシースに電流が流れます。この電流は「シース電流」と呼ばれ、シースの電気抵抗によってジュール熱（$I^2R$）が発生します。これがシース損です。

なお、他の選択肢が誤りである理由は以下の通りです。 イ：導体の抵抗による損失は「導体損」であり、シース損とは区別されます。 ロ：静電容量による損失は「誘電体損」と呼ばれ、絶縁物内の分極などに関わる現象です。 ハ：絶縁物の劣化による損失は、漏れ電流の増加などに関わりますが、これもシース損とは別の物理現象です。

思考のステップ

この問題を解く際は、現象の発生源と損失のメカニズムを分離して考えると確実です。

1. 名称を確認：シース損の「シース」はケーブルの外皮である金属部分を指す。
2. 物理現象を連想：金属部分が磁界中にあるため、電磁誘導が起きる。
3. 結果を推測：電磁誘導によって電流が流れ、抵抗があれば熱としてエネルギーが失われる。

このように「金属」「磁界」「誘導電流」という要素をセットで覚えておけば、試験で類似の出題がなされても迷うことはありません。

実務および試験における意義

電力ケーブルの設計において、シース損は「送電容量」を低下させる要因となります。シースに無駄な電流が流れるとケーブルが発熱し、その熱が絶縁体の温度を上昇させてしまうためです。

そのため、高圧ケーブルを布設する現場では、シースに流れる電流を抑制するために、金属シースを一点で接地したり、特殊な接続方法（クロスボンド接続など）を採用したりします。この問題は、単に用語を暗記するだけでなく、なぜ高圧送電線においてケーブルの接続や接地方法に工夫が必要なのか、その技術的な背景を理解しているかを問う非常に重要な項目です。

参考リンク

• 電気工事士試験の解説と覚え方：電力ケーブルの種類と特性
• 高圧ケーブルのシース電流低減対策について（YouTube解説）
• 電力ケーブルの損失に関する技術解説（一般社団法人 日本電気協会）