第一種電工 電気工事の施工方法 問14：電気工事の施工方法

キュービクル式高圧受電設備の主遮断装置選定で「不適切なもの」を選ぶ問題。正答はイ「受電設備容量400kVAの高圧受電設備に限流ヒューズ付高圧交流負荷開閉器（PF付LBS）」が不適切。主遮断装置にPF付LBSを使用できるのは受電設備容量300kVA以下（高圧受電設備規程の目安）で、400kVAはこの上限を超える。300kVA超はCB形（高圧交流遮断器）が必要。ア（500kVAにCB形）・ウ（300kVAにCB形）は適切。正答はイ（400kVAにPF付LBSは容量超過で不適切）。

キュービクル式高圧受電設備の主遮断装置選定問題。正答はイ（400kVAにPF付LBSは不適切）。高圧受電設備規程（JEAC 8011）の主遮断装置容量区分が核心。

【主遮断装置の種類と受電設備容量の区分（JEAC 8011）】

PF・S形（PF付高圧交流負荷開閉器 = PF付LBS）：

・短絡保護：限流ヒューズ（PF）が行う

・過負荷保護：過電流継電器（OCR）が行う

・受電設備容量：300kVA以下が適切（高圧受電設備規程の標準）

CB形（高圧交流遮断器 = VCB等）：

・短絡・過電流保護：OCRとCBの組合せで保護

・受電設備容量：300kVAを超える場合に必要（また任意でも使用可）

【各選択肢の適切性】

ア（適切）：「500kVAにCB形」→ 500kVA > 300kVA → CB形が必要 → 適切

イ（不適切・正答）：「400kVAにPF付LBS（PF・S形）」→ 400kVA > 300kVA → CB形が必要 → PF付LBSは容量超過・不適切

ウ（適切）：「300kVAにCB形」→ 300kVA = 上限値 → CB形は使用可（過剰安全） → 適切

正答はイ（400kVAにPF付LBSは主遮断装置として不適切）。

キュービクル式高圧受電設備の主遮断装置選定（正答イ）。高圧受電設備規程（JEAC 8011）のPF・S形とCB形の容量区分（300kVAが境界）が最頻出の受電設備設計知識の一つ。

【主遮断装置の2形式の完全比較（JEAC 8011）】

PF・S形（PF付LBS：限流ヒューズ付高圧交流負荷開閉器）：

動作機序：

①過電流（過負荷）：OCRが検出→高圧交流負荷開閉器（LBS）が開放

②短絡：PF（限流ヒューズ）が溶断し短絡電流を限流遮断→ストライカがLBSをトリップ

特徴：

・シンプル・安価・保守が比較的容易

・PF溶断後は限流ヒューズ交換が必要（復旧に時間）

・短絡電流の遮断能力はPFのIF（定格遮断電流）に依存

・適用容量：300kVA以下（高圧受電設備規程の標準上限）

CB形（高圧交流遮断器 = VCB：真空遮断器等）：

動作機序：

①過電流・短絡：OCR（過電流継電器）が検出→VCBがトリップ（遮断）

②地絡：DGR（地絡方向継電器）が検出→VCBがトリップ

特徴：

・遮断後は遮断器のリセットで復旧可（ヒューズ交換不要）

・大容量対応（500kVA・1000kVA以上）

・保護継電器の精密整定が可能（過電流継電器の時限・感度設定）

・高価・保守点検（継電器試験・遮断器試験）が必要

【容量300kVAの境界の意味（実務的背景）】

300kVAは需要家受電設備規模の分岐点：

・〜300kVA：比較的小規模（小規模工場・中規模ビル）→ PF・S形で十分

・300kVA超：大規模需要家→ CB形の高度な保護が必要

実際の市場では「標準設計」としてPF・S形が300kVA以下で広く採用。CB形は規模・重要度の高い設備（病院・データセンター・大型工場）で採用。

【過電流継電器（OCR）の整定（選択肢エに対応）】

選択肢エ「過電流継電器」はPF・S形でもCB形でも使用される保護継電器。整定値：

・動作電流：変流器（CT）二次電流に基づく整定（例：CT比=75/5・負荷電流37.5A → 5Aの70%=3.5A設定）

・時間：電力会社の継電器より先行動作するよう設定（保護協調）

【第二種電気工事士との差異】

第二種では受電設備の種類（キュービクル・開放形）と名称のみが主な出題範囲。主遮断装置の容量区分（PF・S形≤300kVA / CB形>300kVA）・継電器整定・保護協調は第一種から本格出題される。

【電験三種への接続】

電験三種「法規」では高圧受電設備の主遮断装置の規定（電気設備技術基準・電気設備工事管理指針）・保護継電器の種類と役割が問われる。「電力」では系統の保護協調計算（継電器特性曲線・遮断器定格）・高圧受電設備から系統への短絡電流計算（百分率インピーダンス法）が出題される。第一種電気工事士の「300kVA超はCB形必須」が電験三種では「受電設備の保護設計（短絡電流計算・継電器整定・遮断器選定）」として体系化される。