避雷器(Lightning Arresters; LA) は、過去10年間で6回出題されている重要問題。
重要だが1つのポイントを押さえれば、あとは類推と一般常識で解けるいただき問題。
その１つのポイントとは
- 配線図(結線図)と図記号が書けること
確実にマスターして、合格に近づいてほしい。
避雷器LA の試験対策
配線図(結線図)と図記号は必ず真っ先にマスターする。その後、過去問を解きながら他の知識も体得しよう。
配線図(結線図)と図記号(必須)
高圧受電設備の単線結線図と、避雷器LAの電路は次の通り。
ここであなたに重要なことをお伝えしよう。
それは、過去10年間に出題された避雷器の問題6問のうち、この回路図が書けるだけで 3問解けるという事実。
回路図を書くだけで解ける問題
・R2年問31(選択肢１＆２)
・H29年問45(結線図)
・H27年問45(結線図)
・H22年問45(結線図)
リンクをクリックしてみて、ほんとに解けるかあなたの目で確認してほしい。
開閉器は断路器DS
避雷器は雷によって高圧電路に発生した異常電圧(雷サージ)を大地に逃がすのが役割。
もし、その電路に遮断機CB、負荷開閉器LBS、高圧カットアウトPCや、限流ヒューズを設置して、雷サージが発生したときに自動で電路が切れたら、高圧電路はどうなる？避雷器がその役割を果たせないことは簡単に想像できるだろう。
だから、避雷器の電路を開閉するのは、自動では開くことがない断路器 DSの役目。
接地工事は A種
どれくらいの電圧・電流になるか想像できない雷サージを大地に逃がすためには、接地線は最高能力を有する A種接地が最も適しているの容易に想像できるだろう。
ということで、避雷器LAの接地は A種接地工事。
追加情報
接地工事はA種接地だが、接地線の太さが避雷器だけは特別。やはり雷サージを確実に逃がすために太い。
ノーマルのA種接地工事では直径2.6mm以上、より線5.5mm2以上。
これに対して、避雷器の接地線の太さは 14mm2以上と規定されている。
合格が視野に入ってからでよいので、押さえておこう。
●過去問
・R2年問31(LA 総合問題)
・H29年問45(結線図)
・H27年問45(結線図)
・H22年問45(結線図)
外観
避雷器の外観はがいしを複数かぶせたような形(H30年問23 の問題文)。
役割・用途
避雷器というくらいだから、その役割は高圧電路を雷サージから保護すること。
過去問
・H30年問23(外観と役割)
・H23年問23(外観と役割)
追加情報：避雷器と避雷針は別物
これはほんとに追加情報。試験の合否には関係ないので、興味のある方だけ。
避雷針と避雷器は別物だということ、あなたは知っていた？
私、実は電工１試験を受験するまで区別できてなかった。たしかに違う字だけど…。
あなたもよくご存じのとおり、避雷針は雷が落ちやすいように高い場所い設置され、落ちてきた雷を捕まえて、大電流を地表に逃がす働き。(雷は、正確には地表側から空に登っていっているらしいのだが。)
一方、避雷器にはこの能力はなくて、電路に雷で誘発された異常電圧を逃がす。雷そのものを地表に逃がすほどの能力はない。
材料(高得点狙い用)
高圧受電設備の結線図をみると、避雷器は片方は断路器を経由して高圧電路に接続され、片方はA種接地されている。
異常電圧を逃がす訳だから、当然抵抗は低くないといけない。
でも、低かったら、高圧電路の電力が避雷器を通って、ジャンジャン大地に流れてしまう…こりゃ、大変。
というわけで、ここが避雷器の材料は、
- 普段(6.6 kV) くらいの電圧では絶縁性を保ち、電流は流れない
- 異常電圧などある一定の電圧を超えたときだけ、電流を流す
ように作られている。
このような性質、「低い電圧で絶縁、高電圧で抵抗が急激に下がる」材料の代表が酸化亜鉛 ZnO。
●過去問
・H28年問21(全般)
義務と設置場所(高得点狙い用)
高圧架空線路から電気の供給を受ける受電電力が 500[kW]以上の需要設備には、その引込口に避雷器を施設することが義務づけられている。
試験では上記の文章がそのまんま出題されたことがある(H28年問21)。
また「500[kW]未満でも雷が多く発生する地区なので設置した」という文章も出題された(H26年問31)。
過去問
・R2年問31(LA 総合問題)
・H28年問21(全般)
・H26年問31(全般)
まとめ
避雷器LAで必須の１つのポイントは
- 配線図(結線図)と図記号
配線図さえきちんと書けるようになれば、あとは類推と一般常識で解ける、サービス問題となる。
確実にマスターして、合格に近づいてほしい。
関連問題
・H30年問23(外観と役割)
・H29年問45(結線図)
・H28年問21(全般)
・H27年問45(結線図)
・H26年問31(全般)
・H23年問23(外観と役割)
・H22年問45(結線図)
