次の文章は,ガス絶縁開閉装置(GIS)に関する記述である。ガス絶縁開閉装置(GIS)は,金属容器に遮断器,断路器,母線な…
電力 第6問
次の文章は,ガス絶縁開閉装置(GIS)に関する記述である。ガス絶縁開閉装置(GIS)は,金属容器に遮断器,断路器,母線などを収納し,絶縁耐力及び消弧能力の優れた[ア]を充填したもので,充電部を支持するスぺーサなどの絶縁物には,主に[イ]が用いられる。また,気中絶縁の設備に比べてGIS には次のような特徴がある。① コンパクトである。② 充電部が密閉されており,安全性が高い。③ 大気中の汚染物等の影響を受けないため,信頼性が[ウ]。④ 内部事故時の復旧時間が[エ]。上記の記述中の空白箇所(ア)~(エ)に当てはまる組合せとして,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
- (1)(ア): SF6 ガス (イ): エポキシ樹脂 (ウ): 低い (エ): 短い
- (2)(ア): SF6 ガス (イ): エポキシ樹脂 (ウ): 高い (エ): 長い
- (3)(ア): 窒素ガス (イ): 磁器がいし (ウ): 低い (エ): 長い
- (4)(ア): 窒素ガス (イ): エポキシ樹脂 (ウ): 高い (エ): 短い
- (5)(ア): SF6 ガス (イ): 磁器がいし (ウ): 高い (エ): 短い
正答 (2)
正答は (2)。
【空白(ア) 六ふっ化硫黄ガス】
ガス絶縁開閉装置に充填するのは六ふっ化硫黄ガスです。同じ圧力の空気に比べて絶縁破壊強度が2倍から3倍と高く、さらに電子を捕まえる性質が強いためアークを消す能力にも優れています。窒素ガスはこれらの点で及びません。よって(ア)を「窒素ガス」としている(3)(4)は外れます。
【空白(イ) エポキシ樹脂】
充電部を金属容器の中で支えるスペーサには、主にエポキシ樹脂が用いられます。機械的な強度があり、ガスを漏らさない気密性が得られ、複雑な形に成形しやすいからです。磁器がいしは屋外の気中絶縁で使われるもので、密閉容器の内部でガスを仕切るスペーサには向きません。よって(イ)を「磁器がいし」としている(3)(5)は外れます。
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【空白(ウ) 高い】
ガス絶縁開閉装置では、充電部がすべて金属容器の中に密閉されています。そのため、塩分やじんあい、鳥獣などの外部からの影響を受けません。気中絶縁の設備では、がいしの表面に汚損が付着して絶縁が低下する塩害などが問題になりますが、それが起こらないので信頼性は高くなります。よって(ウ)を「低い」としている(1)(3)は外れます。
【空白(エ) 長い】
一方、短所として挙げられるのが、内部事故が起きたときの復旧の難しさです。事故が起きると、まずガスを回収し、容器を開け、内部を点検して部品を取り替え、乾燥させてからガスを充填し直し、耐圧試験を行う、という手順を踏まなければなりません。気中絶縁の設備のように、目で見て傷んだ部分を取り替えれば済む、というわけにはいきません。そのため復旧時間は長くなります。よって(エ)を「短い」としている(1)(4)(5)は外れます。
【結論】
六ふっ化硫黄ガス・エポキシ樹脂・高い・長い の (2) が正答です。
【長所と短所の整理】
長所 小形になり用地が少なくて済む、
充電部が露出しないので安全性が高い、汚損の影響を受けず信頼性が高い、保守点検の手間が少ない
短所 内部事故時の復旧に時間がかかる、
六ふっ化硫黄ガスが温室効果ガスであり回収と管理が必要、内部の状態を目視で確認できない
コンパクトさと信頼性を得るかわりに、中が見えず直せないことを引き受けている、と整理すると分かりやすくなります。
出典:令和6年度上期第三種電気主任技術者 電力科目 問6(一般財団法人 電気技術者試験センター 公表)出典元ページ
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