平成30年度 第2種 法規

2021年5月5日更新

はじめに

  1. 問題文中に「電気設備技術基準」とあるのは,「電気設備に関する技術基準を定める省令」の略である。
  2. 問題文中に「電気設備技術基準の解釈」とあるのは,「電気設備の技術基準の解釈における第1章~第6章及び第8章」をいう。なお,「第7章 国際規格の取り入れ」の各規定について問う出題にあっては,問題文中にその旨を明示する。
  3. 問題は,平成30年4月1日現在,効力のある法令(電気設備の技術基準の解釈を含む。)に基づいて作成している。

目次

  1. 「電気事業法」および「電気事業法施行規則」における電気工作物
  2. 地絡遮断装置の施設
  3. 「電気設備技術基準」及び「電気設備技術基準の解釈」に基づく配線
  4. 分散型電源の系統連系設備
  5. 「電気設備技術基準」における保安原則
  6. 配電系統の電圧管理
  7. 高圧受電設備の保守管理

問1 「電気事業法」および「電気事業法施行規則」における電気工作物

  1. 「一般用電気工作物」とは,次に掲げる電気工作物をいう。ただし,小出力発電設備以外の発電用の電気工作物と同一の構内(これに準ずる区域内を含む。本問において以下同じ。)に設置するもの又は爆発性若しくは引火性の物が存在するため電気工作物による事故が発生するおそれが多い場所であって,経済産業省令で定めるものに設置するものを除く。
    1. 他の者から経済産業省令で定める電圧以下の電圧で受電し,その受電の場所と同一の構内においてその受電に係る電気を使用するための電気工作物(これと同一の構内に,かつ,電気的に接続して設置する小出力発電設備を含む。)であって,その受電のための電線路以外の電線路以外の電線路によりその構内以外の場所にある電気工作物と電気的に接続されていないもの
    2. 構内に設置する小出力発電設備(これと同一の構内に,かつ,電気的に接続して設置する電気を使用するための電気工作物を含む。)であって,その発電に係る電気を上記 1. の経済産業省令で定める電圧以下の電圧で他の物がその構内において受電するための電線路以外の電線路によりその構内以外の場所にある電気工作物と電気的に接続されていないもの
    3. 上記 1. 及び 2. に掲げるものに準ずるものとして経済産業省令で定めるもの
  2. 事業用電気工作物」とは,一般用電気工作物以外の電気工作物をいう。
  3. 「自家用電気工作物」とは,次に掲げる事業の用に供する電気工作物及び一般用電気工作物以外の電気工作物をいう。
    1. 一般送配電事業
    2. 送電事業
    3. 特定送配電事業
    4. 発電事業であって,その事業の用に供する発電用の電気工作物が主務省令で定める要件に該当するもの

参考文献

問2 地絡遮断装置の施設

  1. 高圧又は特別高圧の電路と変圧器によって結合される,使用電圧が 300 V を超える低圧の電路には,電路に地絡を生じたときに自動的に電路を遮断する装置を施設すること。ただし,当該低圧電路が次のいずれかのものである場合はこの限りでない。
    1. 発電所又は変電所若しくはこれに準ずる場所にある電路
    2. 電気炉,電気ボイラー又は電解槽であって,大地から絶縁することが技術上困難なものに電気を供給する専用の電路
  2. 高圧又は特別高圧の電路には,表の左欄に掲げる箇所又はこれに接近する箇所に,同表中欄に掲げる電路に地絡を生じたときに自動的に電路を遮断する装置を施設すること。ただし,同表右欄に掲げる場合はこの限りでない。
地絡遮断装置を施設する箇所 電路 地絡遮断装置を施設しなくても良い場合
発電所又は変電所若しくはこれに準ずる場所の引出口 発電所又は変電所若しくはこれに準ずる場所から引出される電路 発電所又は変電所相互間の電線路が,いずれか一方の発電所又は変電所の母線の延長とみなされるものである場合において,計器用変成器を母線に施設すること等により,当該電線路に地絡を生じた場合に電源側の電路を遮断する装置を施設するとき
他の者から供給を受ける受電点 受電点の負荷側の電路 他の者から供給を受ける電気を全てその受電点に属する受電場所において変成し,又は使用する場合
配電用変圧器(単巻変圧器を除く。)の施設箇所 配電用変圧器の負荷側の電路 配電用変圧器の負荷側に地絡を生じた場合に,当該配電用変圧器の施設箇所の電源側の発電所又は変電所で当該電路を遮断する装置を施設するとき

(参考)引出口とは,常時又は事故時において,発電所又は変電所若しくはこれに準ずる場所から電線路へ電流が流出する場所をいう。

参考文献

問3 「電気設備技術基準」及び「電気設備技術基準の解釈」に基づく配線

  1. 配線とは,電気使用場所において施設する電線をいう。ただし,電気機械器具内の電線及び電線路の電線を除く。
  2. 高圧屋内配線は,がいし引き工事又はケーブル工事のいずれかにより施設しなければならない。ただし,がいし引き工事は,乾燥した場所であって展開した場所に限る。
  3. 高圧屋内配線をがいし引き工事で行う場合,電線相互の間隔は,8 cm 以上でなければならない。
  4. 電気集じん装置等に施設する場合を除き,特別高圧屋内配線の使用電圧は,100 000 V 以下でなければならない。

参考文献

  • 目指せ!電気主任技術者~解説ノート~「配線

問4 分散型電源の系統連系設備

  1. 逆変換装置を用いて分散型電源を電力系統に連系する場合は,逆変換装置から直流が電力系統へ流出することを防止するために,受電点と逆変換装置との間に変圧器(単巻変圧器を除く。)を施設すること。ただし,次に適合する場合は,この限りでない。
    1. 逆変換装置の交流出力側で直流を検出し,かつ,直流検出時に交流出力を停止する機能を有すること。
    2. 次のいずれかに適合すること。
      1. 逆変換装置の直流側電路が非接地であること。
      2. 逆変換装置に高周波変圧器を用いていること。
  2. a. の規定により設置する変圧器は,直流流出防止専用であることを要しない。
  3. 分散型電源の連系により,一般送配電事業者が運用する電力系統の短絡容量が,当該分散型電源設置者以外の者が設置する遮断器の遮断容量又は電線の瞬時許容電流等を上回るおそれがあるときは,分散型電源設置者において,限流リアクトルその他の短絡電流を制限する装置を施設すること。ただし,低圧の電力系統に逆変換装置を用いて分散型電源を連系する場合は,この限りでない。
  4. 高圧又は特別高圧の電力系統に分散型電源を連系する場合(スポットネットワーク受電方式で連系する場合を含む。)において,分散型電源の脱落時等に連系している電線路等が過負荷になるおそれがあるときは,分散型電源設置者において,自動的に自身の構内負荷を制限する対策を行うこと。

参考文献

問5 「電気設備技術基準」における保安原則

  1. 電気設備に接地を施す場合は,電流が安全かつ確実に大地に通ずることができるようにしなければならない。
  2. 電路には,地絡が生じた場合に,電線若しくは電気機械器具の損傷,感電又は火災のおそれがないよう,地絡遮断器の施設その他の適切な措置を講じなければならない。ただし,電気機械器具を乾燥した場所に施設する等地絡による危険のおそれがない場合は,この限りでない。
  3. 高圧又は特別高圧の電気設備は,その損壊により一般送配電事業者の電気の供給に著しい支障を及ぼさないように施設しなければならない。

参考文献

問6 配電系統の電圧管理

配電系統における電気の品質確保の一環として,電圧を適正に管理する必要がある。管理の対象としては,以下に示す電圧の値,フリッカ,高調波などが挙げられる。

  1. 供給電圧の値は,需要家で使用する機器の性能に大きな影響を与えるため,電気事業法施行規則で供給地点での電圧を次のように定めている。
    • 標準電圧 100 V の場合:101 ± 6 V
    • 標準電圧 200 V の場合:202 ± 20 V
    全ての需要家に対しこの範囲で供給するための対策として,変電所の送り出し電圧の調整や,配電線途中での線路電圧調整器の設置などが挙げられる。
  2. 配電線にアーク炉,溶接機,太陽光発電用パワーコンディショナ(PCS)などが接続されると,起動時や運転中の負荷変動時,PCS の単独運転検出機能動作時などに線路電圧が変動し,照明の明るさにちらつき(フリッカ)が生じることがある。この抑制対策は基本的に発生源である機器側で行われるが,系統側での対策としては,電圧降下を低減するような電線サイズの設定,変圧器・配電線の専用化などが考えられる。
  3. 整流器,アーク炉などの,非線形特性をもった負荷に電力を供給した場合,それらの機器から高調波が発生し,通信線路への誘導障害,コンデンサへの過電流,電気機器の誤動作などが発生するおそれがある。これらを防止するために,我が国では,系統電圧の総合ひずみ率が高調波環境目標レベル(6.6 kV 配電系統で 5 %,特別高圧系統で 3 %)を超えないよう,「高圧又は特別高圧で受電する需要家の高調波抑制対策ガイドライン」によって,発生源である機器側における高調波電流の限度値が定められている。

参考文献

問7 高圧受電設備の保守管理

  1. 高圧受電設備の場合,電力会社の変電所からの配電線に複数の需要家が連なっており,自己の事故によって,配電線路の上位の変電所で遮断することになると他の需要家に影響を及ぼすことになる。このような事故を波及事故というが,受電設備の主遮断装置から見て負荷側の事故に対しては,十分な遮断容量と保護リレーの保護協調が重要であり,主遮断装置から電源側に対しては,入念な点検による故障要因の事前発見,予防が大切になる。
  2. 波及事故の発生個所は主遮断装置及びその電源側に多く,具体的なものとして,主遮断装置の他,高圧開閉器,高圧引込ケーブル,断路器などがある。
  3. なお,PF・S 形は,主遮断装置として高圧限流ヒューズと高圧交流負荷開閉器を組み合わせて保護するものである。

参考文献

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