第一種電工 平成30年度 問23｜電気工事の施工方法

写真は、ひだ（かさ）の付いた磁器製の筒が3本並んだ「避雷器（LA）」です。上の端子を高圧の各相に、下の端子をまとめて接地線につなぎます。高圧電路に雷による異常に高い電圧（雷サージ）が入ってきたとき、その電流を大地へ流して電圧を抑え、受電設備の機器の絶縁が壊れるのを防ぎます。用途は「高圧電路の雷電圧保護」で、正答はウです。短絡保護は高圧限流ヒューズや遮断器、地絡保護は地絡継電器、過負荷保護は過電流継電器と遮断器が受け持ちます。

【見分け方】縦長の磁器がい管にひだが多数付き、3相分が並び、下部の端子どうしが1本の線でつながっている（共通の接地線へ接続）のが避雷器の特徴です。

【働き】ふだんは電流をほとんど流さない絶縁物のようにふるまい、雷サージで電圧が上がると電流を大地へ流して、電圧を一定の値（制限電圧）以下に抑えます。サージが過ぎると元に戻り、電路の電流（続流）が流れ続けないようにします。

【法令上の扱い】電気設備技術基準の解釈 第37条では、高圧架空電線路から電気の供給を受ける受電電力500kW以上の需要場所の引込口に避雷器の施設を求め、避雷器にはA種接地工事を施すとしています。

【ほかの選択肢】

・ア 短絡保護：高圧限流ヒューズ（PF）、遮断器（CB）＋過電流継電器

・イ 地絡保護：零相変流器（ZCT）＋地絡継電器（GR）

・エ 過負荷保護：過電流継電器＋遮断器

正答はウです。

避雷器は、受電設備の機器の絶縁を雷から守る「最後の防波堤」です。性能を発揮させるには、選び方と施工の両方が大切です。

【動作の原理】現在の高圧用避雷器の多くは、酸化亜鉛（ZnO）素子を使っています。酸化亜鉛素子は、電圧が低いときはほとんど電流を流さず、ある電圧を超えると急に電流を流す性質（非直線抵抗特性）を持っています。そのため、ふだんの電圧ではほぼ絶縁物で、雷サージのときだけ大電流を大地へ流し、端子間の電圧（制限電圧）を機器が耐えられる値より低く抑えます。サージが過ぎると再び電流を流さなくなるので、電路の電流が流れ続けることはありません。

【設置場所と接地】解釈第37条は、受電電力500kW以上の需要場所の引込口への施設を義務としていますが、架空線から引き込む500kW未満の受電設備でも、雷の多い地域などでは引込口近くに避雷器を設けることが多くあります。避雷器にはA種接地工事（解釈第17条：接地抵抗値10Ω以下）を施します。雷電流を流したときに接地線や接地抵抗で生じる電圧も機器に加わるので、接地線はできるだけ太く短くし、守りたい機器のなるべく近くに設けます。

【ほかの保護装置との役割分担】

・雷サージ（ごく短時間の高電圧）→ 避雷器

・短絡（大電流）→ 高圧限流ヒューズ、遮断器と過電流継電器

・地絡（大地へ漏れる電流）→ 零相変流器と地絡継電器

・過負荷（定格を超える電流が続く）→ 過電流継電器と遮断器

どれも「電路の異常から設備を守る」装置ですが、相手にする異常の種類が違います。写真の機器が雷サージ用であることは、ひだの多い磁器がい管と、下部を共通の接地線でまとめた形から判断できます。

【低圧側との関係】避雷器は高圧電路を守ります。変圧器の低圧側の電子機器を誘導雷から守るには、低圧の分電盤などにサージ防護デバイス（SPD）を設けます。高圧の避雷器と低圧のSPDを組み合わせて、段階的にサージを抑えるのが一般的な考え方です。