《法規》〈電気施設管理〉[H26:問5] 電力系統の中性点接地方式に関する空欄穴埋問題

1 【問題】
2 【ワンポイント解説】
- 2.1 【関連する「電気の神髄」記事】
3 【解答】

【問題】

【難易度】★★☆☆☆（やや易しい）

次の文章は，電力系統の中性点接地方式に関する記述である。文中の$ \ \fbox{$\hskip3em\Rule{0pt}{0.8em}{0em}$} \ $に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選びなさい。

a.中性点が接地されていない非接地方式は，対地静電容量を無視すると，一線地絡時の健全相対地電圧が$ \ \fbox {　（１）　} \ $倍に上昇し，機器の絶縁を脅かしたり，故障検出が確実でないなどの欠点がある。

b.一線地絡時の健全相対地電圧の上昇が$ \ \fbox {　（２）　} \ $倍以下になる接地方式を有効接地というが，中性点を導体で接地する直接接地方式がこれに当たる。しかしながら，他の接地方式より$ \ \fbox {　（３）　} \ $が低下するため，地絡故障継続時間を極力短くする必要がある。

c.中性点を抵抗で接地する抵抗接地方式は，非接地方式と直接接地方式の中間に位置付けられ，我が国では，$ \ 22 \ \mathrm {kV} \ $から$ \ \fbox {　（４）　} \ \mathrm {kV} \ $の電力系統に適用されている。

d.消弧リアクトル接地方式は，中性点をリアクトルで接地し，そのインダクタンスと送電線の対地静電容量を並列共振させることにより，$ \ \fbox {　（５）　} \ $インピーダンスを無限大にして，一線地絡時の故障点アークを自然消弧させるものである。実際には，地絡電流を$ \ \fbox {　（６）　} \ $にするために過補償にし，アーク消弧後の電圧回復を緩やかにしている。

e.電路の所要絶縁性能は，中性点接地方式により異なる。「電気設備技術基準の解釈」で規定している絶縁耐力試験電圧は，高圧の電路では，最大使用電圧の$ \ 1.5 \ $倍であり，直接接地の発変電所の電路では，整流器に接続される以外は，最大使用電圧の$ \ \fbox {　（７）　} \ $倍である。

〔問5の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&（イ）&　1.2　　　　　　　&（ロ）&　過渡安定度　　　　　　　&（ハ）&　定態安定度 \\[ 5pt ] &（ニ）&　零　相　　　　　&（ホ）&　\sqrt {2}　　　　　&（ヘ）&　1.3 \\[ 5pt ] &（ト）&　0.64　　　　　&（チ）&　187　　　　　&（リ）&　誘導性 \\[ 5pt ] &（ヌ）&　容量性　　　　　&（ル）&　0.92　　　　　&（ヲ）&　逆　相 \\[ 5pt ] &（ワ）&　0.72　　　　　&（カ）&　共振性　　　　　&（ヨ）&　動態安定度 \\[ 5pt ] &（タ）&　2　　　　　&（レ）&　\sqrt {3}　　　　　&（ソ）&　154 \\[ 5pt ] &（ツ）&　275　　　　　&（ネ）&　正　相 \\[ 5pt ] \end{eqnarray}
\]

【ワンポイント解説】

中性点接地方式に関する内容と電気設備技術基準の解釈からの出題を合わせたような問題となっています。中性点接地方式は四種類の特徴と使用される電圧階級は電力科目や二次試験を含め非常によく出題されますので，よく理解するようにして下さい。

1.中性点接地方式の種類と特徴
各中性点接地方式の特徴は下表の通りです。高電圧では線路や機器絶縁にコストがかかるので直接接地を採用し，合わせて高速遮断や高速再閉路が採用されている，低電圧では中性点接地を不要とした$\Delta -\Delta $結線を採用できるようにした等，丸暗記ではなくなぜそうするのかも理解しておくと良いと思います。
\[
\begin{array}{|c|c|c|c|c|}
\hline
& 非接地 & 抵抗接地 & 消弧リアクトル接地 & 直接接地 \\
\hline
地絡電流 & 小 & 中 & 最小 & 最大 \\
\hline
健全相電圧上昇 & 大 & 中 & 大 & 小 \\
\hline
リレー検出 & 難 & 容易 & 難 & 確実 \\
\hline
コスト & 少 & 中 & 大 & 少 \\
\hline
電圧階級 & ～33 \ \mathrm {kV} & 22～154 \ \mathrm {kV} & 66～77 \ \mathrm {kV} & 187 \ \mathrm {kV}～ \\
\hline
\end{array}
\]