【電気工事士】避雷器(LA)の設置基準と施工ルール!ヒューズ禁止の理由と接地工事を徹底解説

【電気工事士】避雷器(LA)の設置基準と施工ルール!ヒューズ禁止の理由と接地工事を徹底解説

【電気工事士】雷から設備を守る「避雷器(LA)」の重要ポイントを攻略

第一種電気工事士の試験において、高圧受電設備の単線結線図や施工方法の問題で頻繁に出題されるのが、今回解説する「避雷器(LA)」です。

「雷が落ちたときに守ってくれるもの」というイメージはあると思いますが、試験ではもっと踏み込んだ「施工のルール」が問われます。

特に「やってはいけない禁止事項」と「接地工事の特殊なルール」は、実務上の安全に関わるため、試験官も好んで出題してきます。

まずは、実際の試験形式に近い問題で、今の知識レベルを確認してみましょう。

記事を読む前に!実践・過去問チャレンジ

高圧受電設備において、避雷器(LA)の設置に関する記述として、不適切なものは次のうちどれか。

高圧受電設備の単線結線図。引込口付近にLAが設置され、アースに接続されている図
  1. 受電電力500kW未満の需要場所では避雷器の設置義務はないが、雷害の多い地区であり、電路が架空電線路に接続されているので、引込口近くに避雷器を設置した。
  2. 保安上必要なため、避雷器には電路から切り離せるように断路器を施設した。
  3. 避雷器の接地はA種接地工事とし、サージインピーダンスをできるだけ低くするため、接地線を太く短くした。
  4. 避雷器には電路を保護するため、その電源側(高圧電路との接続点の間)に限流ヒューズを施設した。

答えは決まりましたか?

「全部正しそうに見える」

「ヒューズって保護するものだからあっても良いのでは?」

と迷った方は要注意です。

この問題には、電気設備の安全を守るための「絶対的な鉄則」が隠されています。

正解と、なぜそれがダメなのかを詳しく解説していきます。

1. ズバリ、正解(不適切な記述)は?

【電気工事士】避雷器(LA)の設置基準と施工ルール!ヒューズ禁止の理由と接地工事を徹底解説の問題の正誤と選択肢の図解説の黒板解説

正解は、選択肢の 4 です。

記述の中に「避雷器の電源側に限流ヒューズを施設した」とありますが、これはやってはいけない施工(禁止事項)です。

なぜ「ヒューズ」を入れてはいけないのか?

ヒューズは通常、過大な電流が流れたときに溶断して回路を守るものです。しかし、避雷器の回路にヒューズを入れてしまうと、以下のような危険があります。

もし雷サージ(雷による異常な高電圧・大電流)が侵入したとき、避雷器が動作して大地に電気を逃がそうとします。このとき、その大電流でヒューズが切れてしまったらどうなるでしょうか?

ヒューズが切れると、避雷器への回路が断たれてしまいます。すると、雷サージの逃げ道がなくなり、そのまま変圧器などの重要機器に流れ込み、設備を破壊してしまうのです。

「避雷器は何が何でも雷を逃がさなければならない」

そのため、その経路を遮断してしまう可能性のあるヒューズ類は、絶対に設置してはいけません。

2. 避雷器(LA)とは?試験に出る基礎知識

避雷器(LA)
避雷器(LA)とは?試験に出る基礎知識

避雷器は、英語で Lightning Arrester と呼ばれ、図面では LA と表記されます。

その役割は、電路に雷などの異常電圧(雷サージ)が侵入した際、直ちに大地へ放電して電圧を下げ、機器の絶縁破壊を防ぐことです。放電が終われば、すぐに元の絶縁状態に戻り(続流を遮断し)、通常通りの送電を継続します。

最近の主流は、酸化亜鉛(ZnO)素子を使用したもので、優れた保護性能を持っています。

設置義務の基準(重要)

原則として、受電電力 500kW 以上の需要家には設置義務があります。

ただし、選択肢1のように「500kW未満」であっても、雷害の恐れがある場合は設置することが推奨されています(これは適切な施工です)。

3. その他の選択肢の解説と重要ルール

その他の選択肢の解説と重要ルール

今回の問題の選択肢には、試験でよく問われる重要キーワードが詰まっています。一つずつ確認しましょう。

選択肢2:断路器の設置(適切)

避雷器は定期的な点検や交換が必要です。その際、安全に作業ができるように、電路から切り離せる装置(断路器や高圧カットアウトなど)を設けることは、保安上とても重要で適切な処置です。これを「切り離し装置」といいます。

※ヒューズ機能のない純粋な開閉器を使用します。

選択肢3:接地工事と「太く短く」(超重要・適切)

ここが最も試験に出やすいポイントの一つです。

  • 接地工事の種類:高圧機器なので A種接地工事 を施します。
  • 接地線のルール:「太く、短く」施工します。

なぜ「太く、短く」なのか?

雷サージは一瞬の現象ですが、非常に周波数が高い成分を含みます。電線が長いと、インピーダンス(交流における抵抗のようなもの)が大きくなり、雷電流がスムーズに大地へ逃げにくくなってしまいます。

雷を「一瞬で」「スムーズに」逃がすために、接地線はできるだけ太いものを使用し、距離を短く配線する必要があります。これを「サージインピーダンスを低くする」といいます。

試験対策としては、「LAの接地線 = 太く短く」というフレーズを暗記しておきましょう。

設置場所のルール

避雷器は、外部から侵入してくる雷を入り口で食い止めるため、引込口またはこれに近接する箇所に設置します。

まとめ:この問題の攻略ポイント

今回の避雷器(LA)の問題で覚えるべきポイントは以下の4点です。

  1. 設置場所:引込口のすぐ近く。
  2. 役割:雷サージを大地へ逃がす(酸化亜鉛素子が主流)。
  3. 接地工事:A種接地工事。接地線は「太く、短く」してサージインピーダンスを下げる。
  4. 禁止事項:電源側にヒューズを入れてはいけない(雷を逃がせなくなるから)。

特に「ヒューズ禁止」と「接地線は太く短く」の2点は、理由を含めて理解しておくと、迷わず正解を選べるようになります。

高圧受電設備の番人である避雷器のルールをマスターして、得点源にしましょう。