令和8年度上期 学科試験 問30 解説 高圧受電設備の機器
問30から問34までは，下の図に関する問いである。 図は，自家用電気工作物構内の高圧受電設備及び低圧動力設備を表した図である。 この図に関する各問いには，4通りの答え（イ，ロ，ハ，ニ）が書いてある。それぞれの問いに対して，答えを1つ選びなさい。 〔注〕図において，問いに直接関係のない部分等は，省略又は簡略化してある。
- イ
- ロ
- ハ ✓ 正答
- ニ
解説
SOG（地絡継電装置付高圧交流負荷開閉器）が、短絡事故と地絡事故のそれぞれに対してどのような動作シーケンスを辿るのかを整理することが、この問題を解く鍵です。特に、自身の能力で遮断できる電流と、遮断できずに上位の遮断器に頼らなければならない電流の違いに注目してください。
負荷開閉器の能力とSOGの基本機能
図中の①に示される装置は、一般的にPAS（柱上気中負荷開閉器）と呼ばれるものです。この装置の大きな特徴は、名称に「負荷開閉器」とある通り、通常時の負荷電流や、比較的小さな電流である地絡電流を遮断する能力は持っていますが、極めて大きな電流が流れる短絡事故を自力で遮断する能力（遮断容量）は持っていないという点です。
そのため、SOG（Storage Overcurrent Ground-relay）機能は、事故の種類に応じて以下のように振る舞いを変えます。
地絡事故（G機能） 需要家側で地絡が発生した場合、地絡電流は短絡電流に比べて小さいため、PAS自身の能力で安全に遮断できます。したがって、地絡を検知した場合は即座、または設定された秒数（整定時間）が経過した後に、自力で開路します。
短絡事故（SO機能：過電流ロック） 需要家側で短絡事故が発生した場合、PASの遮断能力を超える過大な電流が流れます。ここで無理に開路しようとすると、PAS自体が爆発・破損する恐れがあります。そこでSOGは、一定以上の過電流（短絡電流）を検知すると、装置を動かないように固定（ロック）します。その後、配電線の上位にある電力会社（一般送配電事業者）の変電所の遮断器が事故を検知して遮断し、電路が無電圧（無充電）になったことを確認してから、PASをバネの力などで自動的に開放します。
選択肢の判断と地絡事故時の正しい挙動
選択肢ハは、「地絡事故により地絡電流が流れたとき、負荷開閉器を一旦ロックし……無充電の状態で自動的に負荷開閉器を開路する」と記述されています。しかし、前述の通り地絡電流であればPASは自力で遮断可能です。一旦ロックして電力会社の遮断を待つ（無電圧開放する）のは、短絡電流が発生した際の動作です。
したがって、地絡事故時にロックするという記述は誤りであり、選択肢ハが不適切な記述となります。
他の選択肢についても確認します。 選択肢イは、まさに短絡事故（SO機能）の説明そのものであり、正しい内容です。 選択肢ロは、受電設備が勝手な判断で遅く動くと電力会社の遮断器が先に落ちてしまい、近隣一帯を停電させる波及事故を招くため、保護協調（どちらが先に切れるかの調整）が不可欠であるという正しい指摘です。 選択肢ニは、ケーブルの静電容量による「もらい事故（他のお客さんの地絡で自分のところが遮断される現象）」を防ぐための、地絡方向継電器（DGR）の必要性を述べており、これも適切です。
事故波及を防止する責任分界点の番人
この問題で問われている知識は、第一種電気工事士が管理するような高圧受電設備において、最も重要な「波及事故防止」の根幹に関わります。
SOG付きPASは、需要家と電力会社の責任分界点に設置されます。もし、需要家内部で短絡事故が起きた際にPASが無理に遮断を試みて壊れてしまえば、事故を切り離すことができず、変電所側の遮断器が動作するまで周辺一帯の停電が続いてしまいます。
短絡時にはあえて自分では動かず、上位の遮断器に一度電路を止めてもらってから、静かに口を開けて「切り離し」を完了させる。この、自分の限界を知った上での確実な動作シーケンスを理解しておくことが、安全な高圧受電設備の設計・保守には欠かせません。
参考リンク
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