電験三種 電力 問4：送電（電気的特性・計算）

電験三種「電力」の「送電（電気的特性・計算）」に関する問題（令和7年度上期 問11）。正答は(4)です。

これは正誤判断問題です。各選択肢を公式・定義・法則に照らして正誤を判定。「誤っているもの」を選ぶ問題では、正しい選択肢を消去法で除外する。

【基本公式・定義】三相送電損失Pl=3I²R。電圧降下ΔV≈√3I(Rcosφ+Xsinφ)。受電端有効電力P=VsVr sinδ/X

【正答(4)の根拠】直流電圧の最大値は同じ実効値の交流電圧より高くなるため，絶縁レベルを 増加させる必要がある。——フェランチ効果：軽負荷・無負荷時に送電線の静電容量による充電電流（進み）が流れ→受電端電圧>送電端電圧。長距離・ケーブル線路で顕著。対策：分路リアクトル（遅れ無効電力を供給して進み充電電流を打ち消す）。絶縁協調：外部過電圧（雷）と内部過電圧（開閉サージ）に対して安全性と経済性のとれた絶縁設計。避雷器の制限電圧以下に基準衝撃絶縁強度（BIL）を設定。

電験三種は各科目60点以上で合格（科目合格制・3年以内に4科目合格で免状交付）。「送電（電気的特性・計算）」は電力科目の頻出論点で確実に押さえましょう。

【送電（電気的特性・計算）の解法と要点】（令和7年度上期 問11）

【基本公式・定義】

三相送電損失Pl=3I²R。電圧降下ΔV≈√3I(Rcosφ+Xsinφ)。受電端有効電力P=VsVr sinδ/X

【問題本文の概要】

直流送電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。…

【解法ステップ】

① 各選択肢を定義・公式・法則に照らして評価

② 明らかに正しい選択肢から消去

③ 紛らわしい選択肢は具体的な数値や原理で検証

④ 「誤っているもの」の設問では残った一つが正答

【核心知識】

三相3線式の電線重量比較：同一送電量・同一損失・同一線間電圧で三相3線式は単相2線式の3/4の電線重量（経済的優位）。誘導障害：①静電誘導障害（送電線電圧→通信線に静電誘導電圧）②電磁誘導障害（送電電流と通信線間の相互インダクタンスによる誘導電圧）。送電線保護：過電流継電器（短絡）・距離継電器（送電線保護の主体）・差動継電器（変圧器保護）。

【正答(4)根拠】

「直流電圧の最大値は同じ実効値の交流電圧より高くなるため，絶縁レベルを 増加させる必要がある。」——上記の原理・公式を適用すると正答は(4)と確定できる。他の選択肢はいずれも定義の正確な記述であり、誤りを含まない（または計算値が一致しない）。

【出題傾向】

「送電（電気的特性・計算）」は電験三種A問題の頻出論点。公式の暗記だけでなく物理的意味の理解が合否を分ける。

【送電（電気的特性・計算）の深層解析と電験三種合格戦略】（令和7年度上期 問11）

【核心論点と正答根拠】

本問は電験三種「電力」科目の「送電（電気的特性・計算）」を問う。正答(4)「直流電圧の最大値は同じ実効値の交流電圧より高くなるため，絶縁レベルを 増加させる必要がある。」。

電験三種：第三種電気主任技術者試験（国家試験・経済産業大臣指定）。4科目各60点以上→免状交付→50kV未満・最大5000kW未満の事業用電気工作物の保安監督権限を有する。

【送電（電気的特性・計算）の基本理論（電験三種レベル）】

【公式】三相送電損失Pl=3I²R。電圧降下ΔV≈√3I(Rcosφ+Xsinφ)。受電端有効電力P=VsVr sinδ/X

【基礎知識】フェランチ効果：軽負荷・無負荷時に送電線の静電容量による充電電流（進み）が流れ→受電端電圧>送電端電圧。長距離・ケーブル線路で顕著。対策：分路リアクトル（遅れ無効電力を供給して進み充電電流を打ち消す）。絶縁協調：外部過電圧（雷）と内部過電圧（開閉サージ）に対して安全性と経済性のとれた絶縁設計。避雷器の制限電圧以下に基準衝撃絶縁強度（BIL）を設定。

【応用・計算テクニック】三相3線式の電線重量比較：同一送電量・同一損失・同一線間電圧で三相3線式は単相2線式の3/4の電線重量（経済的優位）。誘導障害：①静電誘導障害（送電線電圧→通信線に静電誘導電圧）②電磁誘導障害（送電電流と通信線間の相互インダクタンスによる誘導電圧）。送電線保護：過電流継電器（短絡）・距離継電器（送電線保護の主体）・差動継電器（変圧器保護）。

【正答選択肢の詳細検討】

正答(4)「直流電圧の最大値は同じ実効値の交流電圧より高くなるため，絶縁レベルを 増加させる必要がある。」について：

この選択肢が誤りである理由を論点ベースで説明すると——送電安定度：静態安定度（P=EV sinδ/X≦Pmax=EV/X when δ=90°）・過渡安定度（等面積法で判定）・動態安定度（PSS・AVR制御）。系統安定化対策：SVC・STATCOM（高速無効電力補償）・HVDC（安定度制約排除

他の選択肢との区別：問題文の数値・定義・物理的メカニズムを正確に把握することで正答を確定できる。

【電験三種A問題対策】

A問題（14問×5点=70点）で高得点を取ることが合格の鍵。「送電（電気的特性・計算）」は複数年度にわたり出題される重要論点。本問の令和7年度上期以外にも過去問を横断学習することで出題パターンを掴む。

【最新技術動向と上位資格への接続】

送電安定度：静態安定度（P=EV sinδ/X≦Pmax=EV/X when δ=90°）・過渡安定度（等面積法で判定）・動態安定度（PSS・AVR制御）。系統安定化対策：SVC・STATCOM（高速無効電力補償）・HVDC（安定度制約排除）・系統分離（事故時の波及防止）。電力系統の慣性：回転機の運動エネルギー（H定数×慣性モーメント）が周波数変動を緩和→再エネ大量導入で慣性低下→VSG（仮想同期発電機）制御で補完。電験二種では等面積法・スウィング方程式が頻出。

【電験二種・電験一種・実務への展開】

電験三種→電験二種（二次試験あり・170kV未満設備の保安監督）→電験一種（電圧制限なし）の体系。電験二種の「電力」二次試験では「送電（電気的特性・計算）」の論点がさらに深く問われ、証明・設計・保護協調計算まで要求される。実務では電気主任技術者として本問の知識を活かした定期点検・保安規程策定・事故原因分析・設備更新計画が求められる。