第一種電工 保安に関する法令 問28：保安に関する法令

高圧受電設備の各機器の機能に関する問題です（OCR混在により設問の正確な読み取りは困難）。正答はエ「計器用変圧器の欠相を防止する」です。高圧受電設備において欠相保護（計器用変圧器の欠相防止）機能をもつ機器として、EVT（接地変圧器・零相電圧変成器）を含む地絡方向継電器（DGR）システム、または電力ヒューズ（PF）のストライカ引外し機構などが機能します。PFヒューズのストライカは1相のヒューズが溶断した際（欠相時）にLBSを三相一括開放させ、欠相運転による機器損傷を防止します。正答はエです。

高圧受電設備の保護機器と機能の対応を確認します。欠相保護の仕組みと関連機器：電力ヒューズ（PF）：短絡電流を限流遮断する。ストライカ引外し機構付きPFは、1相が溶断した際にストライカ（ピン）が飛び出してLBSの引外しレバーを動作させ、三相一括開放（欠相防止）する。欠相が発生すると三相電動機が過熱・焼損するため、欠相時の即時遮断が重要。選択肢の分析：ウ（一般送配電事業者側の地絡電流を検出し高圧交流負荷開閉器を過時に開路する）：誤り。GR付PASは需要家側の地絡電流を検出するもの。一般送配電事業者側の地絡に対応するものではない。また「過時に開路」も「地絡電流検出時に開路」が正確。エ（計器用変圧器の欠相を防止する）：PFヒューズのストライカ機能が欠相防止の役割を担う。これが正答。正答はエです。

本問は高圧受電設備の欠相保護機能（PFストライカ・引外し機構）を問います。欠相保護は三相電動機などの機器損傷を防ぐ重要な保護機能であり、保護装置の選定・設計において必須の知識です。

【PF（電力ヒューズ）のストライカ引外し機構】

動作原理：電力ヒューズ（PF）の1相が過電流・短絡電流により溶断する際、ヒューズ内部のストライカ（引外しピン）が機械的に突出する。ストライカがLBS（高圧交流負荷開閉器）の引外し機構を動作させ、三相一括で主回路を開放する。

欠相防止の目的：三相誘導電動機が欠相状態（1相断線）で運転を継続すると、残りの2相に過電流が流れてコイルが過熱・焼損する（欠相焼損）。PFストライカで即時三相一括開放することで欠相焼損を防止。

LBS-F（ヒューズ付高圧交流負荷開閉器）の構成：LBS（開閉部）+PF（限流ヒューズ）+ストライカ引外し機構の一体化。変圧器容量300kVA未満の変圧器保護に標準的に使用。

【欠相検出の他の方式】欠相リレー（ZSR：零相電流継電器を応用）：零相電流の不平衡で欠相を検出。大型設備や精密制御が必要な場合に使用。電圧欠相リレー：三相電圧の欠相（1相無電圧）を電圧センサで直接検出。PFストライカより高精度な欠相保護が可能だが機器費用が高い。サーマルリレー（熱動継電器）：電動機保護として欠相時の過電流を検出して制御回路を遮断。PFストライカは主回路を直接開放するのに対し、サーマルリレーはマグネットコンタクタを動作させる制御回路レベルの保護。電験三種「電力」「機械」科目で保護継電器と欠相保護の出題が多く、第一種電気工事士の実技試験でもLBS・PFの施工が必要な場合があります。