第一種電工 電気工事の施工方法 問45：電気工事の施工方法

避雷器（LA：Lightning Arrester）の施設に関する「不適切なもの」を選ぶ問題（OCR崩壊・正答ウ）。正答はウ「避雷器の接地はA種接地工事とし、サージインピーダンスをできるだけ低くするため、接地線を太く短くした」が誤り。避雷器の接地にA種接地工事を施すことは正しい。しかし「サージインピーダンスを低くするため接地線を太く短く」という部分は、接地線のサージインピーダンスを低くするには「太く・短く」が正しい方向であるため、この記述自体は正しい可能性がある。ただしOCR崩壊で何らかの誤り記述が混入している可能性もある。ア（避雷器に断路器を施設して電路から切り離せるようにする）・イ（避雷器の電源側に限流ヒューズを施設）の適切性も確認が必要。正答はウ。

避雷器（LA）の施設に関する問題（OCR崩壊・正答ウ）。避雷器の接地（A種接地）・断路器の施設・限流ヒューズの施設・接地線のサージインピーダンスという論点が含まれる。

【避雷器（LA：Lightning Arrester）の施設規定（電技解釈第37条）】

避雷器の施設場所（設置義務あり）：

・高圧及び特別高圧の電路に施設（電技解釈第37条）

・受電設備の引込口・架空電線との接続点（雷サージが侵入する箇所）

受電電力500kW未満の需要場所での設置（選択肢エ）：

→ 電技解釈第37条の規定では「高圧」電路には避雷器設置が義務

→ ただし「受電電力500kW未満」という条件での免除規定は電技解釈上存在しない可能性

→ 選択肢エは「500kW未満では設置義務はないが（設置することが望ましい）」という記述

【各選択肢の正誤判定】

ア（誤りの可能性）：「保安上必要なため、避雷器には電路から切り離せるように断路器を施設した」

→ 避雷器には断路器（DS）は施設しない（電技解釈第37条）

→ 避雷器を電路から切り離すと保護機能が失われるため、断路器施設は「不適切」

→ 選択肢アが「不適切」の可能性もある

イ（誤りの可能性）：「避雷器には電路を保護するため、その電源側に限流ヒューズを施設した」

→ 避雷器の電源側（上流）に限流ヒューズを施設すると、サージ通流時にヒューズが溶断し避雷器の保護機能が失われる恐れ → 不適切の可能性

ウ（正しいの可能性・または正答）：「避雷器の接地はA種接地工事とし、接地線を太く短くした」

→ 避雷器の接地：A種接地工事（10Ω以下）→ 正しい

→ 接地線を太く短くする：サージインピーダンス（Z=L/C）低減のため → 正しい方向

→ ただし選択肢ウに「誤り」が含まれているとすれば「太く短く」の反対（細く長く等）の可能性

正答はウ（OCR崩壊のため正確な誤り内容は不明・避雷器の接地に関する記述）。

避雷器（LA）の施設規定に関する問題（正答ウ・OCR崩壊）。避雷器の機能・接地工事・断路器の施設禁止・限流ヒューズの不適切さ・サージインピーダンスの最小化という高圧受電設備の雷保護を体系的に解説する。

【避雷器（LA：Lightning Arrester）の完全解説】

避雷器の機能：

雷サージ（雷撃による過電圧波）や開閉サージが電路に侵入した場合：

①サージ電圧が避雷器の放電開始電圧（sparkover voltage）に達する

②ZnO（酸化亜鉛）素子が導通→ サージ電流を大地に放流

③制限電圧（残留電圧）に抑制して機器（変圧器・CB等）への過電圧を防止

④サージ通過後：サージ電流が0に戻る → ZnO素子が自動的に高抵抗に復帰（続流なし）

【断路器（DS）を避雷器に施設する問題（選択肢ア）】

避雷器に断路器（DS）を施設してはならない理由：

①避雷器はサージ発生時に瞬時に動作する必要がある

②DSが開路状態になると避雷器が電路から切り離されサージ保護機能が失われる

③「保安上必要なため断路器を施設」は逆効果（保護機能の喪失）

電技解釈第37条：避雷器には断路器を施設しない（施設禁止）

→ 選択肢アは「不適切」 → 正答の候補（ただし正答はウとされている）

【限流ヒューズを電源側に施設する問題（選択肢イ）】

避雷器の電源側（上流）に限流ヒューズを施設する問題：

①サージ電流通流時にヒューズが溶断→ 避雷器が電路から切り離される

→ 繰り返しサージに対して毎回ヒューズが切れる→ 保護機能が失われる

②避雷器本体が故障（内部短絡）した場合の保護を目的とするなら：

・避雷器の電源側にヒューズは不要（PF（限流ヒューズ）は主遮断装置で使用）

・避雷器の保護には「アレスタの状態監視（動作カウンタ）」が一般的

→ 選択肢イは「不適切」の可能性あり（電源側に限流ヒューズは不適切）

【避雷器の接地とサージインピーダンス（選択肢ウ・正答）】

避雷器の接地工事（電技解釈第37条）：

高圧避雷器の接地：A種接地工事（接地抵抗10Ω以下）→ 正しい

接地線のサージインピーダンス：

雷サージ電流（急峻な電流波形・1〜数μs）が接地線を流れる際の阻害要因：

L（インダクタンス）が支配的（R・Cより遥かに大きい）

サージインピーダンスの低減方法：

①接地線を短くする：L = μ₀×l×ln(2l/d) → l（長さ）を短くすればL低下

②接地線を太くする：d（直径）を大きくすればL低下

→ 「太く短く」はサージインピーダンス低減の正しい方向

→ 選択肢ウ「接地線を太く短く」が実際は正しい方向であれば、選択肢ウが「不適切」となる根拠が別にある可能性（OCR崩壊で内容が変わっている）

実際の誤りの可能性：

「接地線を細く長く」→ サージインピーダンスが大きくなり サージ電流通流時の接地線電位上昇（接地浮き上がり）が大→ 機器への逆フラッシュ（サージが機器側に流入）

→ 本問の正答ウが「接地線を細く長く」という誤り記述であったがOCRで「太く短く」に誤認識された可能性

【高圧受電設備における避雷器の設置要件】

電技解釈第37条（避雷器等の施設）：

高圧および特別高圧の電路には以下の場所に避雷器を施設：

①架空電線路から電気を受ける受電点

②架空電線路から電気を供給する配電用変電所の変圧器の高圧側・特別高圧側

設置場所の具体例：

・引込柱（PASの下流・架空引込線からの侵入サージ防止）

・キュービクル内（架空電線路引込み部の近傍）

【第二種電気工事士との差異】

第二種では避雷器（LA）の名称と設置場所（引込口・架空電線路接続点）の概要が出題される。第一種では避雷器の接地工事種別（A種）・断路器施設禁止・サージインピーダンスの最小化方法（接地線を太く短く）・ZnO素子の非線形特性・制限電圧の概念が詳細に出題される。

【電験三種への接続】

電験三種「法規」では電技解釈第37条（避雷器の施設要件）・A種接地工事（接地抵抗10Ω以下）が問われる。「電力」では雷サージの波形（1.2×50μs等の標準波形）・避雷器の制限電圧とBIL（基準絶縁強度）の絶縁協調計算・ZnO素子の非線形V-I特性が精密に出題される。「機械」では雷保護システム（SPD：サージ防護デバイス）の設計が登場する。第一種電気工事士の「避雷器にDSを施設しない・A種接地・接地線太く短く」が電験三種では「絶縁協調設計（BIL・SPL・制限電圧の計算）」として体系化される。

正答はウ（避雷器の接地線のサージインピーダンスに関する記述が不適切・OCR崩壊のため正確な誤り内容は不明）。