《電力》〈配電〉[H26:問6]遮断器や断路器などによる開閉過電圧に関する空欄穴埋問題

【問題】

【難易度】★★★☆☆（普通）

次の文章は，開閉過電圧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。

開閉過電圧とは，遮断器や断路器などの開閉操作によって発生する過電圧をいう。送電線の絶縁に影響を与える代表的なものとして，遮断器による送電線投入時の過電圧と，遮断器による\( \ \fbox {　 （１） 　} \ \)遮断時の過電圧がある。開閉過電圧の波形や波高値は，線路長，系統構成，電源容量，中性点の接地方式など多くの要因に影響されるが，その継続時間は百マイクロ秒程度から\( \ \fbox {　 （２） 　} \ \)程度である。

遮断器を投入することは，投入前の遮断器の\( \ \fbox {　 （３） 　} \ \)電圧と同じ大きさで，かつ逆位相の電圧を遮断器\( \ \fbox {　 （３） 　} \ \)に急激に印加することと等価である。無負荷送電線を充電する場合，又は事故時に高速度再閉路を行う場合にはこの過渡現象によって大きな過電圧が生じる。この過電圧の大きさは，前述の回路条件のほかに，遮断器投入時の\( \ \fbox {　 （４） 　} \ \)によって大きく影響される。さらに，無負荷送電線の充電投入よりも高速度再閉路の方が\( \ \fbox {　 （５） 　} \ \)の影響によって大きくなり，単相投入時よりも三相投入時の方が他相からの誘導を受けるために大きくなる。

〔問6の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&（イ）&　位　相　　　　　&（ロ）&　数ミリ秒　　　　　&（ハ）&　相　間 \\[ 5pt ] &（ニ）&　線路残留電荷　　　　　　&（ホ）&　数百ミリ秒　　　　　&（ヘ）&　極　間 \\[ 5pt ] &（ト）&　負荷電流　　　　　&（チ）&　高　速　　　　　&（リ）&　高調波電流 \\[ 5pt ] &（ヌ）&　電流値 　　　　　&（ル）&　無負荷送電線　　 　　　　&（ヲ）&　数百マイクロ秒 \\[ 5pt ] &（ワ）&　地絡電流　　　　　&（カ）&　内部導体　　　　　&（ヨ）&　周囲温度 \\[ 5pt ] \end{eqnarray}
\]

【ワンポイント解説】

電力系統で発生するサージ過電圧には，開閉サージの他に雷サージ，断路器サージがあります。開閉サージは本問の通りですが，雷サージも非常に出題されやすいので試験前にはよく学習しておくようにしておきましょう。

【解答】

(1)解答：ワ
題意より，解答候補は（ト）負荷電流，（リ）高調波電流，（ワ）地絡電流，となると思います。遮断器が遮断する電流は地絡電流となります。

(2)解答：ロ
題意より，解答候補は（ロ）数ミリ秒，（ホ）数百ミリ秒，（ヲ）数百マイクロ秒，となると思います。開閉サージは数ミリ秒の継続時間です。ちなみに雷サージの継続時間は数十マイクロ秒と非常に急峻なものとなります。

(3)解答：ヘ
題意より，解答候補は（ハ）相間，（ヘ）極間，となると思いますが，開閉過電圧は投入前の遮断器の極間電圧になります。

(4)解答：イ
題意より，解答候補は（イ）位相，（ヌ）電流値，となると思いますが，過電圧の大きさは位相により大きく異なり，逆位相となった場合には最も大きくなります。

(5)解答：ニ
高速度再閉路は線路の故障区間を高速で遮断し，一定時間経過後に再閉路する方式で無電圧中であっても残留電荷が残っていれば再閉路時に影響が大きくなることがあります。