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電力

電験三種 令和7年度下期 電力 問9

問題・正答・学習用解説

問題

架空送電線路の雷害対策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。

選択肢

  1. (1)
    二回線送電線路で,両回線の絶縁に格差を設け,二回線にまたがる事故を抑制する方法を不平衡絶縁方式という。
  2. (2)
    架空地線を多条化することで,架空地線と電力線間の結合率が増加し,鉄塔雷撃時に発生するアークホーン間電圧が抑制できるので,逆フラッシオーバの発生が抑制できる。
  3. (3)
    鉄塔塔脚の接地抵抗を低減させることで,電力線への雷撃に伴う逆フラッシオーバの発生を抑制できる。
  4. (4)
    送電用避雷装置は雷撃時に発生するアークホーン間電圧を抑制できるので,雷による事故を抑制できる。
  5. (5)
    直撃雷から架空送電線を遮へいする効果を大きくするためには,架空地線の遮へい角を小さくする。

正答と解説

正答:(3)

正答の考え方

正解は(3)です。逆フラッシオーバは,鉄塔や架空地線に直撃雷があったときに鉄塔の電位が急上昇し,鉄塔(接地側)から電力線(充電側)へ向かって放電する現象です。鉄塔塔脚の接地抵抗を低減すれば塔頂電位の上昇が抑えられ逆フラッシオーバを抑制できる,という結論は正しいのですが,(3)はその原因を『電力線への雷撃に伴う逆フラッシオーバ』としている点が誤りです。電力線へ直接雷撃した場合は逆フラッシオーバではなく直撃雷による事故であり,逆フラッシオーバの原因はあくまで『鉄塔・架空地線への雷撃』です。原因の記述が誤っている(3)が正解となります。

各選択肢の解説

選択肢1

2回線送電線路で両回線の絶縁に格差を設け,逆フラッシオーバ時に絶縁の弱い回線で先行放電させて2回線同時事故を防ぐ不平衡絶縁方式の説明は正しく,誤りではありません。

選択肢2

架空地線を多条化すると架空地線と電力線間の結合率が高まり,鉄塔雷撃時にアークホーン間に現れる電圧が抑えられて逆フラッシオーバを抑制できる,という記述は正しいです。

選択肢4

送電用避雷装置はがいし装置と並列に設けられ,雷撃時のアークホーン間電圧をその制限電圧以下に抑えてフラッシオーバを防ぎ,雷による事故を抑制できるという記述は正しいです。

選択肢5

直撃雷から送電線を遮へいする効果を高めるには架空地線の遮へい角を小さくする,という記述は正しいです。遮へい角が小さいほど電力線が架空地線の保護範囲に入りやすくなります。

周辺知識

雷害対策は『直撃を防ぐ』『直撃された後の波及を防ぐ』の二段で考えます。(1)直撃遮へい:架空地線を張り遮へい角を小さくして電力線への直撃を防ぎます。(2)逆フラッシオーバ対策:鉄塔・架空地線に落ちた雷が鉄塔電位を上げて電力線へ放電するのを防ぐため,塔脚接地抵抗を低減(埋設地線・接地網)し,架空地線を多条化して電力線との結合率を高めアークホーン間電圧を下げます。(3)送電用避雷装置(送電線用避雷器):がいし装置と並列に避雷器を設け,アークホーン間電圧をその制限電圧以下に抑えてフラッシオーバ自体を防ぎます。(4)不平衡絶縁方式:2回線鉄塔で回線ごとに絶縁強度に差(がいし連数の差)を設け,逆フラッシオーバが起きても絶縁の弱い側だけで先に放電させて,2回線同時事故(両回線停止)を防ぎ送電を継続させます。鉄塔雷撃時の塔頂電位は V≒(接地抵抗+塔のサージインピーダンス成分)×雷電流 のイメージで,接地抵抗低減が効くことが理解できます。『逆フラッシオーバ=鉄塔・架空地線への雷撃が原因』という大前提を外さないことが本問の急所です。