《電力》〈配電〉[H25:問11]配電系統の設備に関する論説問題

【問題】

【難易度】★★★★☆(やや難しい)

我が国の配電系統の特徴に関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(1) 高圧配電線路の短絡保護と地絡保護のために,配電用変電所には過電流継電器と地絡方向継電器が設けられている。

(2) 柱上変圧器には,過電流保護のために高圧カットアウトが設けられ,柱上変圧器内部及び低圧配電系統内での短絡事故を高圧系統側に波及させないようにしている。

(3) 高圧配電線路では,通常,\( \ 6.6 \ \mathrm {[kV]} \ \)の三相\( \ 3 \ \)線式を用いている。また,都市周辺などのビル・工場が密集した地域の一部では,電力需要が多いため,さらに電圧階級が上の\( \ 22 \ \mathrm {[kV]} \ \)や\( \ 33 \ \mathrm {[kV]} \ \)の三相\( \ 3 \ \)線式が用いられることもある。

(4) 低圧配電線路では,電灯線には単相3線式を用いている。また,単相\( \ 3 \ \)線式の電灯と三相\( \ 3 \ \)線式の動力を共用する方式として,\( \ \mathrm {V} \ \)結線三相\( \ 4 \ \)線式も用いている。

(5) 低圧引込線には,過電流保護のために低圧引込線の需要場所の取付点にケッチヒューズ(電線ヒューズ)が設けられている。

【ワンポイント解説】

配電線路で最も出題されやすいのはスポットネットワーク方式ですが,低圧配電の方式や保護機器も比較的出題されやすい範囲です。よく理解するようにしましょう。

1.低圧配電方式の種類
①単相\( \ 2 \ \)線式
小口の一般家庭用に使用されます。設備は最も簡易ですが,電力損失が大きいというデメリットもあります。

②単相\( \ 3 \ \)線式
現在の一般家庭で最も普及している方式です。電灯やコンセントには\( \ 100 \ \mathrm {V} \ \),大型エアコンや\( \ \mathrm {IH} \ \)等には\( \ 200 \ \mathrm {V} \ \)を使用します。単相\( \ 2 \ \)線式に比べ,線路の電流が\( \ \displaystyle \frac {1}{2} \ \)となるため,電力損失は\( \ \displaystyle \frac {1}{4} \ \)になります。

③三相\( \ 3 \ \)線式
動力負荷用として使用されています。図は\( \ \mathrm {\Delta }-\mathrm {\Delta } \ \)結線ですが,\( \ \mathrm {V}-\mathrm {V} \ \)結線を採用する場合もあります。

④三相\( \ 4 \ \)線式
\( \ \mathrm {V}-\mathrm {V} \ \)結線をして,二次側の中性点から分岐することで,\( \ 100 \ \mathrm {V} \ \)と\( \ 200 \ \mathrm {V} \ \)を取り出すことができます。変圧器の数を減らすことができ,単相\( \ 3 \ \)線式の電灯と三相\( \ 3 \ \)線式の動力を共用することができます。

【解答】

解答:(5)
(1)正しい
問題文の通りです。過電流継電器と地絡方向継電器は配電用変電所に設けられます。

(2)正しい
問題文の通り,過電流保護のために高圧カットアウトが設けられます。高圧カットアウトは高圧ヒューズを豪華にしたようなものです。

(3)正しい
問題文の通り,高圧系統では一般に\( \ 6.6 \ \mathrm {[kV]} \ \)の三相\( \ 3 \ \)線式が用いられますが,電力需要が多いため,さらに電圧階級が上の\( \ 22 \ \mathrm {[kV]} \ \)や\( \ 33 \ \mathrm {[kV]} \ \)の三相\( \ 3 \ \)線式が用いられます。

(4)正しい
問題文の通りです。ワンポイント解説「1.低圧配電方式の種類」の通り,いろいろな方法があります。

(5)誤り
低圧引込線には,過電流保護のためにケッチヒューズ(電線ヒューズ)が設けられていますが,取付場所は,低圧引込線の分岐点である電柱側に取り付けられます。