《電力》〈配電〉[R04:問4]配電線への避雷器設置に関する空欄穴埋問題

1 【問題】
2 【ワンポイント解説】
3 【解答】

【問題】

【難易度】★★★☆☆（普通）

次の文章は，配電線への避雷器設置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べ。

避雷器は，襲雷時に，配電用機器を保護するために，機器の$ \ \fbox {　（１）　} \ $より低い電圧で放電を開始し，自動的に$ \ \fbox {　（２）　} \ $を遮断させるもので，このことにより，配電線路は絶縁を回復し，襲雷前と全く同じ状態で運転が可能となる。

避雷器の保護効果を高めるため，避雷器の接地は，接地抵抗値をできるだけ低くし，かつ配電用機器の接地と$ \ \fbox {　（３）　} \ $接地することが望ましい。さらに$ \ \fbox {　（４）　} \ $サージの低減効果を高めるため，架空地線の接地とも$ \ \fbox {　（３）　} \ $接地する。

また，常時開放の開閉器については，一般にその$ \ \fbox {　（５）　} \ $に避雷器を取り付けることが望ましい。

〔問4の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&（イ）&　連接　　　　　&（ロ）&　近傍雷　　　　　&（ハ）&　誘導雷 \\[ 5pt ] &（ニ）&　零相電圧　　　　　&（ホ）&　前後　　　　　&（ヘ）&　続流 \\[ 5pt ] &（ト）&　負荷側　　　　　&（チ）&　電源側　　　　　&（リ）&　抵抗 \\[ 5pt ] &（ヌ）&　破壊電圧　　　　　　　&（ル）&　定格電圧　　　　　　　&（ヲ）&　横流 \\[ 5pt ] &（ワ）&　転流　　　　　&（カ）&　別々に　　　　　&（ヨ）&　直撃雷 \\[ 5pt ] \end{eqnarray}
\]

【ワンポイント解説】

配電線の避雷器に関する問題です。
(3)の用語が今まで電験に出題されて来なかった内容ですが，全体としては比較的取り組みやすい問題であったかと思います。
合格点を取得するためには，難しい空欄よりも易しい空欄を確実に得点することが重要です。

1.避雷器の電圧―電流特性
避雷器は，雷，回路の開閉などによるサージ電圧が制限電圧を超えたときに，サージ電圧を抑制して電力機器の絶縁破壊事故を防止し，さらに自動的に続流を遮断するもので，そのような特性を持つ素子が採用されます。
避雷器に扱われる炭化ケイ素($\mathrm {SiC}$)素子と酸化亜鉛($\mathrm {ZnO}$)素子の電圧―電流特性を図1に示します。
図1の通り，炭化ケイ素($\mathrm {SiC}$)素子単体では通常運転時でも電流が流れてしまう反面，酸化亜鉛($\mathrm {ZnO}$)素子の場合通常電圧時では電流が流れないため，近年では酸化亜鉛($\mathrm {ZnO}$)素子が多く採用されています。

2.避雷器の種類
図2の通り，避雷器にはギャップ付き避雷器と，ギャップレス避雷器があり，炭化ケイ素($\mathrm {SiC}$)素子は，通常時でも電流が流れてしまうので，ギャップ付きが原則で，酸化亜鉛($\mathrm {ZnO}$)素子はギャップレス避雷器にすることが可能です。
発変電所では放電によるアークの発生がない，放電耐量が大きく放電遅れがない，コンパクトである等の理由でギャップレス避雷器を主に採用し，送電線や配電線では酸化亜鉛($\mathrm {ZnO}$)素子の劣化時でも絶縁を確保する理由で同じ酸化亜鉛($\mathrm {ZnO}$)素子でもギャップ付きの避雷器を主に採用します。

3.雷過電圧の種類
①直撃雷
図3のように送電線や機器に直接落雷する現象です。
過電圧の大きさは非常に大きく$ \ 100 \ $万$ \ \mathrm {V} \ $以上になり，がいしの絶縁耐力を超えフラッシオーバが発生します。
フラッシオーバをしないと機器に過電圧が加わるので，がいしの連結個数は適切にする必要があります。