【電気工事士】限流ヒューズ付高圧負荷開閉器 (LBS) とは?ストライカやヒューズ特性を徹底解説

【電気工事士】限流ヒューズ付高圧負荷開閉器 (LBS) とは?ストライカやヒューズ特性を徹底解説

記事を読む前に!実践・過去問チャレンジ

第一種電気工事士の試験において、高圧受電設備(キュービクル)の機器名称や役割は、合格のために絶対に落とせない重要な分野です。

特に、300kVA以下の設備で主遮断装置として使われる「LBS」は、その特徴的な機能から頻繁に出題されています。

今回は、LBSの核心部分である「限流ヒューズ」の特性に関する問題をピックアップしました。

一見もっともらしく見える選択肢の中に、明確な誤りが一つ隠されています。

まずは今の実力をチェックしてみましょう。

【問題】

以下の写真は、高圧受電設備に使用される限流ヒューズ付高圧負荷開閉器 (LBS) である。矢印で示す部分(限流ヒューズ)に関する記述として、誤っているものは次のうちどれか。

  1. 小形、軽量であるが、定格遮断電流は大きく20kA、40kA等がある。
  2. 通常は密閉されているが、短絡電流を遮断するときに放出口からガスを放出する。
  3. 短絡電流を限流遮断する。
  4. 用途によって、T、M、C、Gの4種類がある。

答えは決まりましたか?

「ヒューズが切れるときは、バチッと音がして煙が出るもの」というイメージを持っていませんか?

そのイメージが、この問題の引っかけポイントです。

正解がどれか、そしてなぜその記述が誤りなのか。

試験本番で迷わないための知識を、わかりやすく解説します。

1. ズバリ、正解(誤っている記述)は?

この問題の正解(誤っている記述)は、選択肢の 2 です。

記述には「短絡電流を遮断するときに放出口からガスを放出する」とありますが、これが間違いです。

正しくは以下の通りです。

【正】限流ヒューズは密閉されており、遮断時にアークやガスを外部に放出しない。

なぜ「ガス放出なし」が重要なのか?

なぜ「ガス放出なし」が重要なのか?

高圧受電設備(キュービクル)の中は、多くの高圧機器が狭いスペースに収納されています。もし、短絡事故でヒューズが切れた際に、高温のアークやガスが周囲に吹き出したとしたらどうなるでしょうか?

隣にある機器や電線にアークが飛び火し、事故が拡大する(波及事故になる)危険性があります。

そのため、この「限流ヒューズ」は、筒の中で発生したアークを特殊な消弧剤(ケイ砂など)で冷却し、外部にガスや炎を一切出さずに遮断する完全密閉構造になっています。

試験では、「ガスを放出する(排気式)」か「放出しない(非排気式・密閉式)」かという点が頻出のチェックポイントとなります。

2. 他の選択肢はなぜ「正しい」のか?

【電気工事士】限流ヒューズ付高圧負荷開閉器 (LBS) とは?ストライカやヒューズ特性を徹底解説の問題の正誤と選択肢の図解説の黒板解説

選択肢2以外はすべて正しい記述です。それぞれの用語も試験によく出るキーワードですので、詳しく解説します。

1. 定格遮断電流が大きい(20kA、40kA)

LBSに使われる限流ヒューズは、見た目は小形・軽量ですが、非常に大きな電流を遮断する能力を持っています。

一般的な遮断器では対応しきれないような、20kA(2万アンペア)や40kAといった巨大な短絡電流でも確実に遮断できる頼もしい存在です。

3. 短絡電流を「限流遮断」する

「限流」という言葉の意味を理解しておきましょう。

短絡事故が起きると、電流は一気に上昇して最大値(ピーク)に達しようとします。限流ヒューズは、この電流がピークに達する前の立ち上がりの段階で、素早く溶断して回路を遮断します。

電流を「限る(制限する)」ことから、限流遮断と呼ばれます。これにより、電路や機器にかかる熱的・機械的な衝撃を小さく抑えることができます。

4. 用途による4種類(T, M, C, G)

限流ヒューズには、保護する対象機器の特性に合わせて4つのタイプが用意されています。

アルファベットと対象物の組み合わせは暗記必須です。

  • T (Transformer):変圧器用
  • M (Motor):電動機用
  • C (Condenser):コンデンサ用
  • G (General):一般用(その他)

「トランスのT」、「モーターのM」、「コンデンサのC」と、頭文字そのままなので覚えやすい項目です。

3. LBSの最重要機能「ストライカ引外し装置」

LBSの最重要機能「ストライカ引外し装置」の仕組み

LBSの学習でもう一つ絶対に外せないのが、「ストライカ」という機能です。

三相のうち一相だけ切れたらどうなる?

高圧の電気は通常、三相3線式(3本の電線)で送られています。もし、短絡事故などでヒューズが1本だけ切れて、残りの2本がつながったままだとどうなるでしょうか?

これは「欠相(けっそう)」と呼ばれる非常に危険な状態になり、このままモーターなどを回し続けると焼損してしまう恐れがあります。

欠相を防ぐ「ストライカ」

これを防ぐために、LBSには「ストライカ引外し装置」という仕掛けがあります。

  1. ヒューズが切れる(溶断する)。
  2. ヒューズの端から「溶断表示棒(ストライカ)」というピンが勢いよく飛び出す。
  3. そのピンがLBS本体のトリップレバーを蹴る(ストライクする)。
  4. 連動して、LBSのスイッチ(三相すべて)が自動的に「OFF(開放)」になる。

この仕組みにより、たとえヒューズが1本しか切れなくても、強制的に三相すべての電気を遮断し、機器を欠相事故から守ることができるのです。

「溶断時に開閉器を開放させて欠相を防止する」、このフレーズもセットで覚えておきましょう。

まとめ:この問題の攻略ポイント

LBS(限流ヒューズ付高圧負荷開閉器)の問題が出題されたら、以下のキーワードを思い出してください。

  • ガス・アークの放出なし(密閉構造だから安全)
  • 限流遮断(大電流をピークになる前に切る)
  • ストライカ(ヒューズが切れたらスイッチも切って、欠相を防ぐ)
  • T・M・C・G(用途に合わせた4種類がある)

特に「ガスが出る・出ない」の正誤判定は、過去問でも繰り返し問われている鉄板問題です。

今回の解説でイメージを定着させて、迷わず正解を選べるようになりましょう。