令和7年度 下期 電力 問9

架空送電線路の雷害対策(逆フラッシオーバが起きる条件)

電力A問題配点 5
令和7年度 下期 電力 問9 の問題文

出典:一般財団法人 電気技術者試験センター 令和7年度 下期 第三種電気主任技術者試験 電力科目 問題(問題文・選択肢は改変せず、公開PDFの該当ページをそのまま掲載しています)

解説

誤っているのは(3)。塔脚接地抵抗の低減が効くのは、**鉄塔や架空地線への雷撃**に伴う逆フラッシオーバであって、「電力線への雷撃」ではない。

逆フラッシオーバの筋道はこうなる。鉄塔や架空地線に雷が落ちる → 雷電流が鉄塔を通って大地へ流れる → 塔脚の接地抵抗があるため鉄塔の電位が跳ね上がる → 鉄塔の電位が電力線の電位より高くなり、**鉄塔から電力線へ**放電する。ふつうの向き(電力線から鉄塔へ)とは逆なので「逆」フラッシオーバという。

つまり前提が「鉄塔・架空地線への落雷」なので、接地抵抗を下げれば電位上昇が抑えられて防げる。電力線に直接落ちた場合は鉄塔の電位とは関係がなく、接地抵抗を下げても意味がない。(3)はこの前提を取り違えている。

ほかの記述: (1) 正しい。二回線送電線路で両回線の絶縁に差をつけ、事故が起きるときは絶縁の弱い側に集中させて、もう片方を守るのが不平衡絶縁方式。二回線同時事故(両回線とも停止)を避けるのが狙い。 (2) 正しい。架空地線を多条化すると電力線との結合率が上がり、鉄塔が電位上昇したときに電力線の電位も一緒に持ち上がる。両者の電位差(アークホーン間電圧)が縮まるので逆フラッシオーバしにくい。 (4) 正しい。送電用避雷装置はアークホーン間電圧を抑えるので、雷による事故を減らせる。 (5) 正しい。遮へい角を小さくすると、電線が架空地線の陰に深く入り、直撃を受けにくい。

選択肢ごとの理由

  • (1)正しい記述。二回線の絶縁に格差を設けるのが不平衡絶縁方式。
  • (2)正しい記述。結合率が上がると電位差が縮まり、逆フラッシオーバが減る。
  • (3)これが誤り。塔脚接地抵抗の低減が効くのは、鉄塔・架空地線への雷撃に伴う逆フラッシオーバ。電力線への直撃雷には関係しない。
  • (4)正しい記述。送電用避雷装置でアークホーン間電圧を抑える。
  • (5)正しい記述。遮へい角を小さくすると直撃雷を受けにくい。

この論点は、データセンターの現場でこう出てくる

「接地抵抗を下げると電位の上昇が抑えられる」という、この問題の核心は、データセンターの接地設計そのもの。 雷サージが流れ込んだとき、接地抵抗が大きいと接地極の電位が跳ね上がる。すると、接地された筐体と、まだ電位が上がっていない別の系統とのあいだに大きな電位差が生まれ、そこで放電して機器が壊れる。送電線の逆フラッシオーバと同じ構図が、施設の中でも起きる。 これを防ぐのが**等電位ボンディング**という考え方。接地抵抗を下げるだけでなく、建物内の金属体(ラック、配管、ケーブルラック、通信のシールド、避雷設備)をすべて相互に接続し、サージが来ても**全部が同じだけ持ち上がる**ようにする。電位差が生まれなければ放電も起きない。 DCでは、電気設備の接地と情報通信設備の接地を分けるか、共用(統合接地)にするかが設計の論点になる。分けると、雷のときに両者の電位差で機器が壊れる。近年は統合接地にしてボンディングを徹底する設計が主流。この判断の根拠が、まさにこの問題の「電位差ができると放電する」という理屈。

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