第一種電工 電気工事の施工方法 問49：電気工事の施工方法

避雷器（LA）の機能と施設に関する「誤っているもの」を選ぶ問題（OCR崩壊・正答ウ）。正答はウ「近年では酸化亜鉛（ZnO）素子を使用したものが主流となっている」が誤り……ではなく、この記述は実際に正しい（現代の避雷器はZnO素子が主流）。OCR崩壊で正答の判断が困難だが、選択肢アの「避雷器内部の高圧限流ヒューズが溶断して保護した」という記述が誤り（避雷器にはPF（限流ヒューズ）は内蔵しない）の可能性もある。正答ウが「ZnO素子が主流」という正しい記述を「誤り」として選ばせる問題ではなく、別の誤りがOCR崩壊で見えなくなっている可能性がある。正答はウ（OCR崩壊のため詳細推定）。

避雷器（LA）の機能と施設に関する問題（OCR崩壊・正答ウ）。避雷器の内部素子・施設場所・接地工事という論点が含まれる。

【各選択肢の正誤判定（OCR崩壊を考慮）】

ア（誤りの可能性）：「過電流により避雷器内部の高圧限流ヒューズが溶断し、電気設備を保護した」

→ 現代の避雷器（ZnO型）には内部に限流ヒューズ（PF）は内蔵しない。

→ 旧型の避雷器（炭化珪素：SiC型）でも内部限流ヒューズによる保護とは説明しない。

→ 「過電流によって限流ヒューズが溶断して保護した」という記述は避雷器の動作原理と異なる。

→ 選択肢アの記述は誤りの可能性がある。

イ（正しいの可能性）：「高圧架空電線路から電気の供給を受ける受電電力500kWの需要場所の引込口に施設した」

→ 電技解釈第37条：高圧架空電線路から電力供給を受ける場合、引込口（または接続箇所）に避雷器を施設

→ 受電電力500kW → 電技解釈では受電電力による設置免除規定はない → 正しい（設置が必要）

ウ（正しい記述・本来は誤りにならない・正答として選ばせる設問の場合は別の誤り混入）：

「近年では酸化亜鉛（ZnO）素子を使用したものが主流となっている」

→ 現代の避雷器は確かにZnO（酸化亜鉛）素子が主流。

→ この記述自体は正しい（誤りではない）。

→ 正答ウの意味：OCR崩壊でウに別の誤り記述があったか、または設問が「正しいもの」を選ぶ問題でウが正答の可能性。

エ（正しい）：「避雷器にはA種接地工事を施した」

→ 電技解釈第37条：避雷器の接地：A種接地工事（10Ω以下）→ 正しい

正答はウ（OCR崩壊のため詳細不明・避雷器のZnO素子または施設に関する問題）。

避雷器（LA）の機能・素子の種類・施設要件に関する問題（正答ウ・OCR崩壊）。現代の避雷器はZnO素子が主流であり、旧来のSiC型との比較と避雷器の完全な施設規定を体系的に解説する。

【避雷器の素子の種類（旧型 vs 現代型）】

①炭化珪素（SiC：Silicon Carbide）型（旧型）：

SiC素子の非線形特性でサージ電圧を制限（V-I特性が非線形）。

放電ギャップ（スパークギャップ）を内蔵 → 放電ギャップが続流（商用周波電流）を遮断。

問題点：続流の遮断に直列ギャップが必要 → ギャップの動作が劣化で不安定になるリスク。

1970年代以前の主流。

②酸化亜鉛（ZnO：Zinc Oxide）型（選択肢ウ・現代主流）：

ZnO素子の非常に急峻な非線形特性（制限電圧近くで急激に電流が増加）。

放電ギャップ不要（ギャップレス型）→ サージ時のみ導通・常時は高抵抗。

特長：

・サージ通過後の続流なし（ギャップレスのため）→ メンテナンス不要

・制限電圧が低い（機器保護に有利・BILとの協調が容易）

・コンパクト・長寿命

現代の避雷器はほぼ全てZnO型（ギャップレスZnO型）が主流

→ 選択肢ウ「ZnO素子を使用したものが主流」→ 正しい記述（誤りではない）

【避雷器の施設規定（電技解釈第37条）完全整理】

避雷器の施設義務がある場所：

①高圧および特別高圧の電路：

・架空電線路と地中電線路・電気機器の接続箇所

・電気機器（変圧器等）の端子付近

②高圧電路に接続する以下の場所：

・架空電線路から電気の供給を受ける受電所・発電所の引込口（選択肢イ）

・架空電線路に接続する配電用変電所の高圧・特別高圧側

施設場所の具体例：

・引込柱（PASの下流・変圧器一次側の引込部）

・キュービクル内の引込部（架空引込線からのサージ保護）

・変電所の高圧引込口

避雷器の接地（電技解釈第37条）：

高圧避雷器：A種接地工事（接地抵抗10Ω以下）→ 選択肢エ：正しい

【避雷器の制限電圧とBIL（絶縁協調）】

制限電圧（残留電圧）：

避雷器がサージ電流を通流した際に発生する（避雷器端子間の）電圧の最大値。

制限電圧は保護対象機器のBIL（基準絶縁強度）より低くなければならない。

BIL（Basic Insulation Level：基準絶縁強度）：

機器の絶縁設計強度（雷インパルス耐電圧試験値）。

6.6kV系機器のBIL：60kV（JEC）

絶縁協調の条件：

制限電圧 × 安全係数 ≤ BIL

安全係数：一般に1.2〜1.4程度

ZnO型避雷器の制限電圧が低いことが機器保護に有利（SiC型より有利）。

【選択肢アの詳細分析（限流ヒューズ溶断による保護の誤り）】

「避雷器内部の高圧限流ヒューズが溶断して保護した」（選択肢ア）が誤りである理由：

現代のZnO型避雷器（ギャップレス）の動作：

①サージ電圧が避雷器端子に印加

②ZnO素子が低抵抗となり（非線形導通）サージ電流を大地に放流

③サージ通過後：ZnO素子が高抵抗に復帰（続流なし・自動回復）

「高圧限流ヒューズ（PF）が溶断して保護」：

→ 避雷器内部にPF（限流ヒューズ）は内蔵しない（PFは主遮断装置・PF付LBSに使用）

→ 「ヒューズ溶断」で保護するのは避雷器の機能ではない

→ 選択肢アは誤り（避雷器の動作原理を誤って記述）

【第二種電気工事士との差異】

第二種では避雷器（LA）の名称・設置場所（引込口・架空電線路接続点）・A種接地工事の概要が出題される。第一種ではZnO素子の非線形特性・制限電圧とBILの絶縁協調・ギャップレス型の動作（続流なし）・SiC型との比較・サージインピーダンスを最小化する接地線設計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（避雷器の施設義務）・A種接地工事（10Ω以下）が問われる。「電力」では避雷器の動作特性（制限電圧・サージ電流・動作カウンタ）・ZnO素子のV-I非線形特性（急峻なスイッチング動作）・絶縁協調計算（BIL・制限電圧・安全係数）が精密に出題される。第一種電気工事士の「ZnO型が主流・A種接地・引込口に施設」が電験三種では「絶縁協調の詳細設計（インパルス波形解析・BIL選定・保護マージン計算）」として体系化される。

正答はウ（OCR崩壊のため詳細不明・避雷器のZnO素子または施設に関する記述が誤りとされる問題）。