第一種電工 電気工事の施工方法 問41：電気工事の施工方法

OCR抽出失敗問題（令和2年度問11）。選択肢に「沿面距離の大きいがいし・高圧交流負荷開閉器・高圧交流真空電磁接触器・高圧交流遮断器・キュービクル式高圧受電設備の特徴」というキーワードが混在している。塩害対策（沿面距離の大きいがいしの使用）または高圧受電設備の機器の種類（負荷開閉器・真空電磁接触器・遮断器）に関する問題と推定される。正答はイ「高圧交流負荷開閉器」。キュービクル式高圧受電設備の特徴として「使用できない機器・使用できる機器」を選ぶ問題か、または特定の機能を持つ機器を選ぶ問題と推定。正答はイ（高圧交流負荷開閉器）。

高圧受電設備の機器に関する問題（OCR崩壊・正答イ=高圧交流負荷開閉器）。選択肢に「沿面距離の大きいがいし（塩害対策）・高圧交流負荷開閉器・高圧交流真空電磁接触器・高圧交流遮断器」が並ぶ。

【推定論点①：高圧受電設備の主遮断装置の種類】

PF・S形（主遮断装置に高圧交流負荷開閉器PAS・LBSを使用）：

選択肢イ「高圧交流負荷開閉器」：PF付LBS（限流ヒューズ付き負荷開閉器）

→ 短絡電流の「遮断」はできないが、地絡・過負荷は開閉可

→ PF（限流ヒューズ）が短絡電流を限流遮断（PF溶断＋ストライカ機構でLBSをトリップ）

CB形（主遮断装置に高圧交流遮断器VCBを使用）：

選択肢エ「高圧交流遮断器（OCR誤認識：「高圧交流進断器」）」：VCB（真空遮断器）

→ 短絡・過電流・地絡の遮断が可能

真空電磁接触器（選択肢ウ・VMC）：

高圧コンデンサ・電動機の開閉に使用する電磁石駆動の接触器

→ 主遮断装置ではなく、高圧電動機スターター・コンデンサ開閉装置として使用

【推定論点②：塩害対策（選択肢ア）】

「沿面距離の大きいがいしを使用する」：

沿面距離（creepage distance）=がいし表面に沿って測った電極間の距離。

塩害地区では汚損絶縁が低下するためがいしの沿面距離を大きくする対策が必要。

→ 選択肢アは塩害対策として正しい方法

正答はイ（高圧交流負荷開閉器・キュービクル式高圧受電設備の特徴または適用範囲の問題）。

高圧受電設備の機器の種類と特性に関する問題（正答イ・OCR崩壊）。高圧交流負荷開閉器（LBS）・真空遮断器（VCB）・真空電磁接触器（VMC）の機能差と塩害対策の「沿面距離の大きいがいし」を体系的に解説する。

【高圧受電設備の開閉・遮断機器の完全比較】

①高圧交流負荷開閉器（LBS：Load Break Switch）（選択肢イ・正答）：

機能：通常の負荷電流・地絡電流の開閉は可能、短絡電流の遮断は不可。

PF付LBS（PF・S形の主遮断装置）：

・PF（限流ヒューズ）が短絡電流を限流遮断

・LBSはPF溶断後のストライカ信号で開放

・受電容量300kVA以下の標準的な主遮断装置

GR付PAS（地絡継電装置付きPAS）：

・地絡保護に特化した負荷開閉器（需要家引込口に設置）

・短絡電流の遮断能力なし（定格短時間耐電流は有り）

②高圧交流真空遮断器（VCB：Vacuum Circuit Breaker）（選択肢エ「進断器」=遮断器）：

機能：過電流・短絡電流・地絡電流のすべてを遮断可能。

動作原理：真空中でアーク（放電）が自然消弧 → 短絡電流を高速遮断

特徴：メンテナンスが少ない・コンパクト・長寿命・再投入が容易

適用：300kVA超の高圧受電設備の主遮断装置（CB形）

③高圧交流真空電磁接触器（VMC：Vacuum Magnetic Contactor）（選択肢ウ）：

機能：電磁力で接点を開閉する接触器（遮断器より電流容量が小さい）

用途：高圧電動機スターター・高圧コンデンサ開閉装置（SC＋DR開閉）

主遮断装置としては使用しない（開閉器専用）

特徴：頻繁開閉に対応（電動機の頻繁な起動・停止にも対応）

【塩害対策（選択肢ア）の詳細】

沿面距離（creepage distance）：

がいしの表面（絶縁体）に沿って電極（高圧側〜接地側）の間を測った距離。

沿面距離が大きいほど汚損・濡れた状態での絶縁性が高い。

塩害による汚損フラッシュオーバー：

①海岸・湾岸からの塩分がいし表面に付着

②降雨・霧・夜露でがいし表面が濡れる → 表面が導電性の薄い水膜で覆われる

③沿面抵抗が低下 → 漏洩電流が増大 → フラッシュオーバー（絶縁破壊）

塩害対策の種類：

①沿面距離の大きいがいし（長幹がいし・ひだ付きがいし）→ 選択肢ア

②シリコンコンパウンド塗布：がいし表面のはっ水性向上（水膜形成を防ぐ）

③がいし洗浄装置：塩分を定期的に洗い流す

④耐汚損がいし：特殊構造（溝・ひだが複雑でEssential Display Distance(EDD)を延長）

ESDD（塩分付着量密度）：

がいし1cm²あたりの塩分相当量（等価塩分付着量）[mg/cm²]

ESDDが高い地区ほど長い沿面距離のがいしを選定。

【キュービクル式高圧受電設備の特徴（選択肢エの混入論点）】

キュービクル式の主な特徴（JEM1425規格・高圧受電設備規程JEAC 8011）：

①コンパクト（完全閉鎖式の金属箱体内に全機器を収納）

②安全性（外箱で保護→感電リスク低）

③標準化・量産（メーカー工場出荷品→品質安定・工期短縮）

④JEM認定品（日本電機工業会認定）・消防法設置認定

【第二種電気工事士との差異】

第二種ではキュービクル・高圧受電設備の概要（PAS・PF付LBS・VCB等の名称と役割）が出題される。第一種では機器の機能差（LBS=負荷開閉器・VCB=遮断器・VMC=電磁接触器の能力の違い）・塩害対策の種類と選定基準（ESDD・沿面距離・シリコンコンパウンド）・キュービクルの選定基準（PF・S形とCB形の容量区分）が詳細に出題される。

【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（VCB・GR付PAS等）の規定・選定基準・保護設計が問われる。「電力」では遮断器の遮断容量（短絡電流計算・%インピーダンス法）・保護協調（継電器動作時間整定）が精密に出題される。「機械」では真空遮断器（VCB）の動作原理（真空中のアーク消弧メカニズム）・電磁接触器（MC）の電磁力計算が出題される。第一種電気工事士の「LBSは短絡遮断不可・VCBは短絡遮断可」が電験三種では「遮断器の遮断電流定格・開閉サージ電圧抑制設計」として体系化される。

正答はイ（高圧交流負荷開閉器・高圧受電設備の機器の特性または適用範囲に関する問題）。