第一種電工 配電理論・配線設計 問25：配電理論・配線設計

ある機器・継電器が「何を検出するか」を問う問題。正答ウ「異常電圧を検出する」（OCR文字化けで「左常電圧」と表示されているが「異常電圧」の意）。選択肢エ（短絡電流を検出する）と対比される問題。異常電圧を検出する継電器は過電圧継電器（OVR/59）または不足電圧継電器（UVR/27）・地絡過電圧継電器（OVGR）など。一方、短絡電流を検出するのは過電流継電器（OCR）。正答ウ（異常電圧を検出する）。

継電器・機器の検出量識別問題（正答ウ＝異常電圧を検出する）。OCR欠落でア・イの内容は不明。ウ（異常電圧を検出する：過電圧継電器OVR/地絡過電圧継電器OVGRなど）が正答の理由。地絡過電圧継電器（OVGR：Over Voltage Ground Relay）：高圧受電設備の地絡保護に使用。非接地系統の1線地絡時に健全相電圧が上昇→零相電圧V₀（中性点位移電圧）が発生→OVGRが検出して動作→VCBやLBS・CBSを開放。OVGRは零相電圧を検出して地絡を検知する→「異常電圧（零相電圧）を検出」という表現が正しい。過電圧継電器（OVR）：系統電圧が整定値を超えた場合に動作→フェランチ効果・コンデンサ過電圧・過励磁などの保護に使用。不足電圧継電器（UVR）：電圧が整定値以下になった場合に動作→電動機低電圧保護・欠相保護・停電検出。エ（短絡電流を検出する：過電流継電器OCR）：前問（haiden_19）参照。正答ウ（異常電圧を検出する機器＝OVGRまたはOVR）。

【電圧系保護継電器の技術詳細と高圧受電設備での役割】地絡過電圧継電器（OVGR）は地絡事故を零相電圧で検出する機器であり、高圧受電設備における地絡保護の基本機能。第一種電気工事士ではOVGRとZCT+GR（地絡電流検出）の役割分担を正確に理解することが実務設計で必須。

【零相電圧の発生原理と検出方法】非接地系統（6.6kV配電）での1線地絡：正常時：3相の対地電圧は対称（Va+Vb+Vc=0）→中性点電位は大地と同電位（接地がないため実際は浮遊）。1線地絡時（例：A相）：A相電圧≒0（地絡点=大地）→中性点が健全相方向にシフト→B・C相の対地電圧が√3倍の線間電圧に上昇。零相電圧V₀（中性点位移電圧）=Va+Vb+Vc≠0→これが「異常電圧」。検出手段：計器用接地変圧器（EVT：Earthing Voltage Transformer）またはコンデンサ形GPT（Ground Potential Transformer）→零相電圧V₀を検出→OVGR（整定値：V₀_set≒5〜20%程度の残留電圧）が動作。

【OVGR（地絡過電圧継電器）とDGR（方向性地絡継電器）の比較】OVGR：零相電圧（V₀）のみで地絡を検出。自系統内・隣接フィーダの地絡両方に動作する可能性→誤動作リスクあり。DGR（方向性地絡継電器）：零相電流（I₀、ZCT検出）と零相電圧（V₀）の両方を使用→地絡電力の方向を判別。自系統内の地絡に限定して動作→誤動作が少なく選択遮断性能が高い→推奨方式（内規・電力会社要件）。SOG（Storage Over Current operated Ground fault relay）：構内地絡→OVGRが短絡電流をロック信号として使用→CBSが動作。

【高圧受電設備の地絡保護設計の標準構成】CB形：ZCT+DGR（または OVGR）→VCB動作。PF・S形：ZCT+OVGRまたはSOGコントローラ→CBS（高圧交流負荷開閉器）動作。電力会社送出側：方向性地絡過電流継電器（DOCR）→柱上変圧器保護。電験三種「電力」では地絡保護の継電器種類と動作原理、電験二種では零相電圧・零相電流を用いた地絡保護設計の計算（感度・協調整定）が問われる。