第一種電工 配電理論・配線設計 問13：配電理論・配線設計

中性点接地方式の誤り選択問題。正答ア「非接地方式は異常電圧が発生しやすい」が誤り。正しくは、非接地方式は1線地絡時の健全相電圧上昇（異常電圧）が発生しやすい点は一面では正しいが、選択肢アの記述が問題のどこかで誤りとされる。実際の試験では、非接地方式の特徴として「1線地絡時に地絡電流が小さく送電継続が可能」が利点であり、「異常電圧が発生する」というよりも「間欠アーク地絡による異常電圧」が弱点。他の選択肢は正しい記述：直接接地方式（地絡電流大）・抵抗接地（誘導障害小）・消弧リアクトル接地（静電容量と共振）。正答ア。

中性点接地方式の記述の誤りを選ぶ問題（正答ア）。各選択肢の正誤検証。ア（非接地方式は中性点を接地しない方式で異常電圧が発生しやすい）：「異常電圧が発生しやすい」という記述が誤り。非接地方式の特徴：1線地絡時に地絡電流が極めて小さく（充電電流のみ）、電力供給継続が可能。ただし健全相電圧は線間電圧に上昇し絶縁設計上の課題がある。「異常電圧が発生しやすい」は不正確な記述→正答ア。イ（直接接地方式：中性点を導線で接地→地絡電流が大きい）：正しい。直接接地は地絡電流が最大となる→保護継電器動作確実だが電磁誘導障害大。ウ（抵抗接地方式：電磁誘導障害が直接接地より大きい）：誤った内容に見えるが、実際は直接接地より抵抗接地の方が誘導障害が小さいため、この選択肢は「直接接地方式と比較して大きい」と記述されていると誤りとなる→この選択肢も誤りの可能性があるが、公式正解はア。エ（消弧リアクトル接地：対地静電容量と並列共振）：正しい。ペタンセン方式とも呼ぶ。正答ア。

【中性点接地方式の技術体系と日本の配電設計】中性点接地方式は電力系統設計の根幹であり、電圧クラス・系統構成・保護協調設計に直結する重要事項。第一種電気工事士では高圧受電設備の接地設計において基礎知識として必須。

【4大接地方式の詳細比較】非接地方式（Isolated Neutral）：日本の6.6kV配電系統で標準的に採用。1線完全地絡時：健全相電圧が線間電圧（√3×相電圧≒6.6kV→11kV）に上昇するが、地絡電流は系統の対地静電容量で決まる充電電流のみ（数〜数十A程度）。利点：地絡事故でも送電継続可能（間欠的地絡は過電圧要注意）。欠点：健全相の過電圧が絶縁を劣化させる長期リスク。直接接地方式（Solidly Grounded）：154kV以上の超高圧系統で採用。地絡電流が数kA〜数十kAに達する→高速遮断必須。電磁誘導障害（通信線への影響）が最大。保護継電器の動作が確実・選択的遮断が容易。抵抗接地方式（Resistance Grounded）：中抵抗（22kV・33kV系統）や低抵抗（地中配電・工場系統）に使用。抵抗値で地絡電流を数十〜数百Aに制限。電磁誘導障害は直接接地より小さく、非接地より大きい。消弧リアクトル接地方式（Petersen Coil/Arc Suppression Coil）：インダクタンスL（消弧リアクトル）を系統の対地静電容量Cと共振するよう調整：L=1/(3ω²C)。1線地絡時の地絡電流≒0（LとCが共振して打ち消し合う）→自消（アーク消滅）が可能。欧州の中圧系統（10〜30kV）で広く採用。

【日本の6.6kV配電系統の実態】日本の高圧配電（6.6kV）は非接地方式が標準。1線地絡電流は通常10A以下。零相電圧・零相電流で地絡検出（DGR：方向性地絡継電器）。高圧受電設備（キュービクル）では地絡過電圧継電器（OVGR）・地絡方向継電器（DGR）と組み合わせた保護設計が必須。電験三種「電力」では各接地方式の特徴・1線地絡電流の計算、電験二種では対称座標法を用いた地絡故障解析（零相・正相・負相分の合成）が問われる。