令和7年度 下期 電力 問7
6.6kV非接地方式の地絡保護(OCGRの不要動作と、DGRを使う理由)

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)。**「こう長が短い場合」ではなく「長い場合」**に不要動作が起きる。
6.6kV配電線は非接地方式なので、地絡事故が起きても流れる電流は小さく、その正体は**対地静電容量を通る充電電流**。ここが理解の起点になる。
構内の高圧ケーブルが長いほど、ケーブルと大地のあいだの静電容量が大きくなる。すると、自分の構内ではなく**他の需要家で地絡が起きたとき(もらい事故)**にも、自分の構内の静電容量を通って大きな零相電流が流れる。地絡過電流継電器(OCGR)は電流の大きさしか見ない無方向性なので、これを自分の事故と誤認して遮断してしまう。これが不要動作。
だから、ケーブルこう長が長い設備では、零相電流と零相電圧の**位相の関係**まで見て事故の方向を判別する**地絡方向継電器(DGR)**を使う。零相電流だけなら自分の事故か外部の事故か区別できないが、零相電圧との位相を見れば区別できる。
ほかの記述: (1) 正しい。零相変流器(ZCT)で零相電流を、接地形計器用変圧器(EVT/ZPD)で零相電圧を検出し、組み合わせるのがDGR。 (2) 正しい。時限順送式故障区間分離方式は、故障で遮断したあと電源側から順に送電して健全区間を切り分ける方式。 (4) 正しい。配電用変電所側では地絡方向継電器と地絡過電圧継電器を組み合わせる。 (5) 正しい。短絡保護には過電流継電器(OCR)。
選択肢ごとの理由
- (1)正しい記述。ZCTで零相電流、EVTで零相電圧を取り、DGRで方向を判別する。
- (2)正しい記述。事故区間を切り分けて健全区間を復旧させる方式。
- (3)これが誤り。不要動作が問題になるのは、こう長が「長い」場合。ケーブルが長いほど対地静電容量が大きく、外部事故時の充電電流が増える。
- (4)正しい記述。配電用変電所では地絡方向継電器と地絡過電圧継電器を組み合わせる。
- (5)正しい記述。短絡保護は過電流継電器。
この論点は、データセンターの現場でこう出てくる
この論点は、データセンターの高圧受電設備でそのまま「なぜDGRを付けるのか」の説明になる。 DCは受変電室からサーバ室までの距離が長く、複数の変圧器へ高圧ケーブルを引き回す構成が多いので、構内のケーブルこう長が普通のビルより長くなりがち。すると対地静電容量が大きく、**もらい事故で自分の受電が落ちる**リスクが現実になる。無停電が売りの施設で、近所の他社の地絡で全館停電したら弁解できない。 だから受電点の保護はDGR(方向性)にし、整定は電力会社と協議して決める。整定値が甘すぎればもらい事故で落ち、厳しすぎれば自分の構内事故を検出できない。 さらにDCでは、**保護協調**の考え方が重要になる。受電点、変圧器、分電盤、ラックのブレーカと段階があり、事故点に最も近い遮断器だけが動作して、上位は動かない設定にする。ここがずれていると、1ラックのトラブルで棟全体が落ちる。年次点検で継電器試験(動作値・動作時間の確認)を行うのは、この協調が保たれているかを確かめるため。
合格したあとの話
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