2026年版・3-1

構内:高圧受電設備の一問一答

1級電気工事施工管理技士(第一次検定)「電気設備(構内電気設備・情報通信・防災)」から、構内:高圧受電設備に関する4択問題を10問。「答えと解説を見る」を開くと、正解とその理由がその場で読めます。会員登録は不要です。

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問題

上から順に解いてみてください。答えは各問の下で確認できます。本試験には五肢択一の問題も含まれますが、ここでは4択で出題しています。

問13-1

キュービクル式高圧受電設備(JIS C 4620)の主遮断装置の形式に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①PF・S形は、受電設備容量が300kV・A以下の場合に用いられる。
  • ②PF・S形は、受電設備容量にかかわらずどの規模にも用いられる。
  • ③CB形は、受電設備容量が300kV・A以下の場合にしか用いられない。
  • ④PF・S形の主遮断装置は、真空遮断器と過電流継電器で構成する。
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正解 ①PF・S形は、受電設備容量が300kV・A以下の場合に用いられる。
解説
キュービクル式高圧受電設備の主遮断装置には、高圧交流遮断器(CB)と過電流継電器などを組み合わせるCB形と、高圧限流ヒューズ(PF)と高圧交流負荷開閉器(LBS)を組み合わせるPF・S形があります。PF・S形は、受電設備容量が300kV・A以下の比較的小規模な設備に用いられ、CB形はそれを超える規模まで用いられます。

他の選択肢について
・PF・S形はどの規模にも:PF・S形は300kV・A以下に限られます。
・CB形は300kV・A以下にしか用いない:CB形は、より大きな容量の設備にも用いられます。
・PF・S形は真空遮断器と過電流継電器:これはCB形の構成です。PF・S形は限流ヒューズと負荷開閉器です。

覚え方のポイント
「PF・S形=ヒューズ+負荷開閉器=300kV・A以下」「CB形=遮断器+継電器=大容量まで」。
問23-1

高圧限流ヒューズの特徴に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

  • ①短絡電流を、その波高値に達する前に限流して遮断する。
  • ②動作した後も、そのまま何度でも繰り返し使用できる。
  • ③遮断器に比べて小形で、大きな遮断容量が得られる。
  • ④一度溶断すると、交換しなければ再び使用できない。
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正解 ②動作した後も、そのまま何度でも繰り返し使用できる。
解説
高圧限流ヒューズは、短絡電流が流れると可溶体が溶断して電流を遮断するため、一度動作すると交換が必要です。遮断器のように繰り返し開閉して使うことはできません。

他の選択肢について
・波高値に達する前に限流して遮断:短絡電流が最大値に達する前に遮断するため、機器への熱的・機械的な影響を小さくできます。
・小形で大きな遮断容量:小形・安価で、大きな遮断容量が得られるのが長所です。
・溶断したら交換が必要:ヒューズの本質的な性質です。なお、1相だけが溶断すると欠相運転になるおそれがあるため、ストライカによる負荷開閉器の連動などで対策します。

覚え方のポイント
限流ヒューズは「速い・小さい・安い・遮断容量が大きい、ただし使い捨て・過負荷の保護は苦手・欠相に注意」。
問33-1

高圧需要家の責任分界点に設置する、地絡継電装置付き高圧交流負荷開閉器(GR付PAS)の主な目的として、最も適当なものはどれか。

  • ①構内の低圧回路の過負荷を検出して、分岐回路を遮断する装置。
  • ②電力会社の配電線からの雷サージを、需要家の構内に誘導して逃がす。
  • ③構内の地絡事故を切り離し、電力会社の配電線への波及事故を防ぐ。
  • ④電力量の計量のために、高圧の電圧と電流を低い値に変成する。
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正解 ③構内の地絡事故を切り離し、電力会社の配電線への波及事故を防ぐ。
解説
GR付PASは、需要家の構内の地絡事故を検出して開閉器を自動的に開き、事故を構内にとどめて、電力会社の配電線を停電させる波及事故を防ぐための装置です。責任分界点(一般に構内の第1柱など)に設置されます。

他の選択肢について
・低圧回路の過負荷の遮断:これは配線用遮断器の役割です。
・雷サージを構内に誘導:雷サージは避雷器で大地へ放電させるもので、構内に誘導するものではありません。
・計量のために変成:これは電力需給用計器用変成器(VCT)の役割です。

覚え方のポイント
「波及事故防止=GR付PAS(またはUGS)=責任分界点」。負荷開閉器なので短絡電流は遮断できず、短絡時は配電用変電所の遮断器が先に動作します(SO動作の機能をもつものもあります)。
問43-1

高圧受電設備の地絡保護で、地絡方向継電器(DGR)が用いられる主な理由として、最も適当なものはどれか。

  • ①構内で起きた短絡事故を、過電流継電器よりも速く検出するため。
  • ②変圧器の一次電流と二次電流の差を、高い精度で比較するため。
  • ③受電電圧が低下したときに、それを確実に検出して警報を出させるため。
  • ④構内ケーブルが長いと、構外の地絡で誤って動作するおそれがあるため。
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正解 ④構内ケーブルが長いと、構外の地絡で誤って動作するおそれがあるため。
解説
構内の高圧ケーブルが長いと、対地静電容量が大きくなります。構外(電力会社の配電線側)で地絡事故が起きると、この静電容量を通って構内側にも零相電流が流れるため、零相電流の大きさだけで判定する地絡継電器(GR)では不必要に動作するおそれがあります(もらい事故)。地絡方向継電器は、零相電圧と零相電流の位相関係から地絡の方向を判別し、構内の地絡だけで動作します。

他の選択肢について
・短絡事故を速く検出:短絡は過電流継電器や限流ヒューズで保護します。
・一次と二次の電流の差を比較:これは比率差動継電器の動作です。
・受電電圧の低下を検出:これは不足電圧継電器の役割です。

覚え方のポイント
「構内ケーブルが長い→静電容量が大きい→もらい事故→DGR(方向で判別)」。
問53-1

高圧進相コンデンサに直列リアクトルを設ける主な目的として、最も適当なものはどれか。

  • ①高調波電流の拡大を抑え、投入時の突入電流を抑制する。
  • ②コンデンサの容量を増やし、力率改善の効果を高める。
  • ③コンデンサの残留電荷を、開放後に速やかに放電させる。
  • ④受電点の短絡電流を大きくして、遮断器を確実に動作させる。
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正解 ①高調波電流の拡大を抑え、投入時の突入電流を抑制する。
解説
進相コンデンサは、高調波に対してインピーダンスが小さいため、高調波電流が流れ込みやすく、系統の高調波を拡大するおそれがあります。直列リアクトルを入れて第5次以上の高調波に対して回路を誘導性にすることで、高調波の拡大を防ぎ、コンデンサの過熱も防ぎます。あわせて、コンデンサを投入したときの突入電流も抑えられます。一般に、コンデンサ容量の6%のリアクタンスのものが用いられます。

他の選択肢について
・容量を増やして効果を高める:直列リアクトルはコンデンサの容量を増やすものではありません。
・残留電荷の放電:これは放電抵抗や放電コイルの役割です。
・短絡電流を大きくする:直列リアクトルは短絡電流を大きくする目的のものではありません。

覚え方のポイント
「直列リアクトル=高調波対策+突入電流抑制(6%)」「放電抵抗・放電コイル=残留電荷の放電」。
問63-1

高圧需要家の受電用過電流継電器の整定に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①配電用変電所の過電流継電器より遅れて動作するよう、動作時間を長く整定する。
  • ②配電用変電所の過電流継電器より先に動作するよう、動作時間を短く整定する。
  • ③配電用変電所の過電流継電器と同時に動作するよう、同じ時間に整定する。
  • ④構内で起きた短絡の保護は、配電用変電所の過電流継電器だけに任せる。
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正解 ②配電用変電所の過電流継電器より先に動作するよう、動作時間を短く整定する。
解説
構内で短絡事故が起きたとき、需要家の受電用遮断器が先に動作すれば、事故は構内にとどまり、同じ配電線につながる他の需要家は停電しません。そのため、受電用過電流継電器は、配電用変電所の過電流継電器より先に動作するように、動作電流と動作時間を整定して保護協調をとります。

他の選択肢について
・変電所より遅れて動作:変電所側が先に動作すると、配電線全体が停電する波及事故になります。
・同時に動作:保護協調がとれず、変電所側も動作するおそれがあります。
・変電所の過電流継電器だけに任せる:構内の短絡でも配電線全体が停電する波及事故になります。需要家は、受電用の遮断器と過電流継電器で構内の事故を自ら切り離します。

覚え方のポイント
保護協調の原則は「事故点に近いものから先に動作する」。下流ほど速く、上流ほど遅く整定します。
問73-1

高圧受電設備の引込口付近に設置する避雷器の接地工事の種類として、最も適当なものはどれか。

  • ①B種接地工事
  • ②C種接地工事
  • ③A種接地工事
  • ④D種接地工事
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正解 ③A種接地工事
解説
高圧・特別高圧の電路に施設する避雷器には、A種接地工事を施します(電気設備の技術基準の解釈第37条)。A種接地工事の接地抵抗値は10Ω以下です。雷電流を確実に大地へ流し、避雷器の保護性能を発揮させるため、低い接地抵抗が求められます。

他の選択肢について
・B種接地工事:高圧と低圧を結合する変圧器の低圧側に施す接地で、混触時の電位上昇を抑えるものです。
・C種接地工事:使用電圧が300Vを超える低圧の機器の外箱などに施す接地です。
・D種接地工事:使用電圧が300V以下の低圧の機器の外箱などに施す接地です。

覚え方のポイント
「A種=高圧機器の外箱・避雷器(10Ω以下)」。高圧受電設備の図記号の問題では、どの機器にどの接地を施すかがよく問われます。
問83-1

電力需給用計器用変成器(VCT)に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①構内の地絡事故を検出して、負荷開閉器を開放するための装置である。
  • ②進相コンデンサの残留電荷を、開放後に放電させるための装置である。
  • ③構内の照明回路の電圧を、100Vに下げるための変圧器である。
  • ④電力会社が取引用の電力量を計量するために、電圧と電流を変成する。
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正解 ④電力会社が取引用の電力量を計量するために、電圧と電流を変成する。
解説
電力需給用計器用変成器(VCT)は、計器用変圧器(VT)と変流器(CT)を1つの箱に収めたもので、高圧の電圧・電流を電力量計で扱える値に変成し、電力会社との取引用の電力量を計量するために用いられます。一般に、電力会社が設置する取引用の計量器です。

他の選択肢について
・地絡事故を検出して開放:これはGR付PASなどの役割です。
・残留電荷の放電:これは放電抵抗や放電コイルの役割です。
・照明回路の電圧を下げる:これは構内の変圧器の役割です。

覚え方のポイント
「VCT=VT+CT=取引用の計量」。受電設備の単線結線図で、主遮断装置より電源側に描かれることが多い機器です。
問93-1

高圧受電設備の変圧器の一次側開閉装置として、高圧カットアウトを使用できる変圧器の容量として、最も適当なものはどれか。(高圧受電設備規程による)

  • ①300kV・A以下
  • ②500kV・A以下
  • ③1,000kV・A以下
  • ④容量の制限はない
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正解 ①300kV・A以下
解説
高圧受電設備規程では、変圧器の一次側の開閉装置として高圧カットアウトを使用する場合、変圧器の容量は300kV・A以下とされています。これを超える容量の変圧器には、高圧交流負荷開閉器や遮断器などを用います。なお、進相コンデンサの開閉装置として高圧カットアウトを使用できるのは、50kvar以下のものとされています。

他の選択肢について
・500kV・A以下:規定の上限より大きな値です。
・1,000kV・A以下:同じく大きすぎる値です。
・制限はない:高圧カットアウトは開閉・遮断の能力に限りがあるため、容量の制限があります。

覚え方のポイント
「高圧カットアウト=変圧器300kV・A以下、コンデンサ50kvar以下」。PF・S形の300kV・Aと同じ数字なので、まとめて覚えます。
問103-1

高圧受電設備の構内に設置する主な機器と、その役割の組合せとして、最も不適当なものはどれか。

  • ①過電流継電器 ― 短絡・過負荷の検出
  • ②断路器 ― 短絡電流の遮断
  • ③地絡継電器 ― 地絡事故の検出
  • ④零相変流器 ― 零相電流の検出
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正解 ②断路器 ― 短絡電流の遮断
解説
断路器は、点検などの際に回路を確実に切り離すための機器で、電流を開閉・遮断する能力はありません。短絡電流を遮断するのは、遮断器や限流ヒューズです。断路器は、遮断器を開いて無電流の状態にしてから操作します。

他の選択肢について
・過電流継電器:短絡や過負荷による過電流を検出して、遮断器に引外し信号を出します。
・地絡継電器:零相変流器からの零相電流で地絡事故を検出します。
・零相変流器:3相の電流の合計(零相電流)を検出します。

覚え方のポイント
検出する機器(CT・ZCT・VT)→判断する機器(OCR・GR・DGR)→遮断する機器(CB・PF・LBS)の3段で整理します。断路器(DS)は遮断しない、が最重要ポイントです。

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※本ページの問題・解説は、生成AI(人工知能)を活用して作成しています。

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