電験三種 令和5年度上期 電力 問11｜配電（系統・機器・保護）

電験三種「電力」の22(33)kV配電系統に関する正誤問題（令和5年度上期 問11）。正答は(2)です。

22kV・33kVの配電系統は、地絡電流を抑えるために中性点を抵抗を通して接地する（抵抗接地）三相3線方式が一般的です。中性点を直接接地すると、1線地絡時に大きな地絡電流が流れてしまい、抑制とは逆の結果になります。選択肢(2)は「直接接地」としているため誤りで、正答は(2)です。

【22(33)kV配電系統の特徴と中性点接地方式】（令和5年度上期 問11）

各選択肢を検討します。

(1) 22(33)kVは6.6kVより電圧対策・供給力増強に有効で、長距離配電や新規開発地域への供給に利用される、という記述は正しいです。

(2) 中性点を直接接地すると、1線地絡時に大きな地絡電流（短絡電流に近い大きさ）が流れます。22(33)kV配電系統では、地絡電流を抑制するため中性点を抵抗接地した三相3線方式が一般的であり、「地絡電流抑制の観点から直接接地が一般的」という記述は論理が逆転しており誤りです。

(3) 特別高圧需要家へは直接、高圧需要家へは配電塔で6.6kVに降圧して高圧架空配電線路で、低圧需要家へは柱上変圧器でさらに200〜100Vに降圧して供給する、という記述は正しいです。

(4) 負荷・線路定数が同じ条件で6.6kVから33kV（5倍）にすると、同じ電力を送るための電流は1/5になり、電力損失（∝電流の2乗）は1/25になります。また電流が同じなら送電容量（∝電圧）は5倍になる、という記述は正しい計算関係です。

(5) 架空配電系統で保安上、特別高圧絶縁電線や架空ケーブルを使用する場合がある、という記述は正しいです。

以上より、誤っているのは(2)です。

【配電系統の電圧階級と中性点接地方式の設計思想】（令和5年度上期 問11）

22kV・33kVの配電系統は、6.6kV配電系統よりも高い電圧で送電することで、同じ電力を送る際の電流を下げ、電圧降下・電力損失を抑えられる方式です。選択肢(4)が示すように、電圧を5倍（6.6kV→33kV）にすると、同じ電力を送るための電流は1/5に、電力損失は電流の2乗に比例するため1/25に低減できます。この特性から、長距離配電や大規模な新規開発地域への供給など、6.6kV配電線では電圧降下や供給力の面で不利になる場面に活用されます。

一方で、この電圧階級の配電系統の中性点接地方式は、中性点を抵抗で接地する抵抗接地方式が一般的です（6.6kV配電系統は非接地方式）。中性点を直接接地すると1線地絡時に短絡電流に近い大きな地絡電流が流れ、電路や機器の損傷、通信線への誘導障害、地絡点付近の危険が大きくなります。抵抗接地にすると、地絡電流を抵抗で抑えながら、保護継電器が地絡を検出できるだけの電流は確保でき、非接地方式に比べて地絡時の異常電圧も抑えやすくなります。この「電圧を上げて損失を減らす」という目的と、「地絡電流は抑制したい」という安全上の要請は別々の設計判断であり、両者を混同させるのが本問(2)のような誤答パターンです。

超高圧の送電系統では逆に、1線地絡時の健全相の電圧上昇を抑えて絶縁を低減するため、中性点直接接地方式が採用されます。このように接地方式は電圧階級と系統の役割によって選び方が異なり、「直接接地＝地絡電流が最大」「地絡電流抑制なら抵抗接地・非接地」という対応を押さえておけば、(2)の「地絡電流抑制の観点から直接接地」という記述の矛盾にすぐ気づけます。