第一種電工 自家用電気工作物の検査方法 問22：自家用電気工作物の検査方法

計器用変圧器（VT）のヒューズの役割を問う問題です。正答はアで「計器用変圧器の内部短絡事故が主回路に波及することを防止する」です。VTの高圧側（一次側）に設けるヒューズは、VT内部で短絡事故が発生した場合に大電流が流れて主回路に悪影響を与えることを防ぐためのものです。VTを「雷サージから保護する」（イ）のは避雷器（LA）の役目であり、「過負荷を防止する」（ウ）はVT本体の熱的保護という意味合いもありますが主目的ではなく、「欠相を防止する」（エ）はVTの用途外です。正答はアです。

計器用変圧器（VT：Voltage Transformer）の高圧側ヒューズの目的は、VT内部で短絡等の故障が発生した場合に主回路（6.6kV系）への事故波及を防止することです。VTはコア（鉄心）と巻線を持つ変圧器であり、内部短絡が起きると一次側（高圧側）に過大電流が流れます。この電流が主回路を経由して流れると高圧電路の保護システム（VCB・OCR）が動作する前に機器損傷・停電が拡大します。ヒューズによる限流遮断でVT単体の事故を主回路から切り離すことが目的です。その他の選択肢の誤り：イ（雷サージ保護）は避雷器（SA/LA）の機能。ウ（過負荷防止）はVTのヒューズの副次的効果はありますが主目的ではない。エ（欠相防止）はVTの機能とは無関係。正答はアです。

本問はVT（計器用変圧器）の保護設計における限流ヒューズの役割を問います。高圧受電設備の配線図に必ず登場するVT保護ヒューズは、機器の安全設計と事故波及防止の観点から重要な素子です。

【VTの内部故障モードと保護】VTは理想変圧器に鉄損・銅損・漂遊損失を加えた実際の変圧器です。内部故障として：巻線層間短絡、巻線地絡（一次→コア間）、コア貫通故障などがあります。内部短絡が発生すると一次側インピーダンスが急激に低下し、変電所・主回路から大電流が流れ込みます。この電流をヒューズが溶断して遮断することで、主回路への事故波及（停電範囲の拡大・VCBトリップ）を防止します。

【限流ヒューズの選定】VT保護用ヒューズには「限流ヒューズ（PF）」が使用されます。限流ヒューズの特徴はアーク発生と同時に溶断が完了し（半周波以内）、短絡電流を大幅に「限流」してアーク発生ゆとりなく遮断することです。選定基準：定格電圧はVT一次側の最大使用電圧以上、定格電流はVT定格電流（通常数十mA〜数A）の150〜200%程度、遮断容量は受電点の短絡電流以上。

【避雷器（SA/LA）との役割分担】避雷器（Surge Arrester/Lightning Arrester）は雷インパルス・開閉サージ電圧（数百〜数千kV）に対してVT・VCB・コンデンサを保護する電圧制限素子です。ヒューズは過電流保護（短絡）、避雷器は過電圧保護（雷・サージ）という役割分担を理解することが重要です。電験三種「電力」「機械」科目での変圧器保護・過電圧保護論点と連動します。