第一種電工 令和3年度午前 問22｜電気の基礎理論

写真の機器は高圧真空遮断器で、文字記号（略号）は VCB（Vacuum Circuit Breaker）です。正答はエ。

見分けるポイントは、正面に操作用のハンドルと銘板がついた箱形の本体と、上に並んだ3相分の主回路端子です。真空の容器の中で電流を切るので、短絡のような大きな電流でも安全に遮断できます。

ほかの選択肢：DS は断路器、PAS は柱の上などに付ける気中負荷開閉器、LBS は高圧交流負荷開閉器です。

正答：エ（VCB：真空遮断器）

【VCB の役割】

真空バルブ（真空の容器）の中で接点を開き、発生したアークを真空中ですばやく消して電流を遮断します。負荷電流の開閉だけでなく、短絡電流の遮断ができるのが「遮断器」です。過電流継電器や地絡継電器と組み合わせ、事故のときに自動で開きます。高圧受電設備の主遮断装置として使われます。

【ほかの選択肢との違い】

・DS（断路器）：電流が流れていない状態で回路を切り離すためのもの。負荷電流を切ってはいけない（フック棒で操作する刃形のもの）

・PAS（高圧交流負荷開閉器・柱上用）：電力会社との責任分界点付近に付け、地絡のときに自動で開いて事故が外へ広がるのを防ぐ。短絡電流は遮断できない

・LBS（高圧交流負荷開閉器）：負荷電流の開閉ができる。短絡の保護は限流ヒューズ（PF）と組み合わせて行う

【覚え方】

遮断器（CB）だけが短絡電流を自分で切れる。開閉器（S）は負荷電流まで、断路器（DS）は無負荷のときだけ。

正答：エ。 写真の外観と、主遮断装置としての VCB の使われ方を整理します。

【外観の手がかり】

・上部に並ぶ絶縁筒の端子：電源側・負荷側の3相分の主回路の接続部

・正面のハンドル：本体を操作するための取っ手。盤に収める VCB は、本体を引き出して主回路から切り離せる構造のものが多い

・正面の銘板・表示窓：定格電圧・定格遮断電流などの表示と、入／切の状態表示

DS（刃形の接触部がむき出し）、PAS（箱形で柱に取り付ける屋外用）、LBS（ヒューズ筒を取り付けることが多い）とは形がはっきり違います。

【主遮断装置の2つの形】

・CB形：VCB と過電流継電器・地絡継電器を組み合わせる。短絡も過負荷も地絡も VCB が遮断する

・PF・S形：限流ヒューズ（PF）と高圧交流負荷開閉器（LBS）を組み合わせる。短絡は PF が溶断して切り、負荷電流の開閉は LBS が行う

CB形は継電器の設定で保護の協調をとりやすく、比較的大きな設備に、PF・S形は構成が簡単で小さめの設備に使われます。

【遮断容量の計算（同じ回の問20と同じ論点）】

VCB の遮断容量は √3 × 定格電圧 × 定格遮断電流 で表します。例えば定格電圧 7.2kV・定格遮断電流 12.5kA なら √3 × 7.2 × 12.5 ≒ 156MV・A です。写真問題でも計算問題でも、VCB は「短絡電流を切る機器」として出題されます。