電験三種法規受電設備と自家発｜キュービクル・保護協調・保守・流況曲線・逆潮流

法令の基準日：2026年4月1日

最終確認：2026年10月16日

電験三種の法規で問われる、高圧の受電設備と自家発の論点を5つに分けた辞書です。受電点の区分用の負荷開閉器（ふかかいへいき）から並ぶ機器、保護協調（ほごきょうちょう）、保守、流況曲線（りゅうきょうきょくせん）と逆潮流（ぎゃくちょうりゅう）の計算の順に確かめます。

法規の論点：電気事業法①｜電気事業法②｜関係法規｜電技の総則・絶縁｜接地工事

保護と発変電所｜電線路｜分散型電源｜電気使用場所｜施設管理の計算｜受電設備と自家発

高圧受電設備の構成 ── 受電点から役目の順に機器が並ぶ
保護協調とSOG ── 事故点に近い遮断器から先に動かす
受電設備の保守 ── CT二次は開かず、停電作業は順番どおり
流況曲線と発電電力量 ── 最大使用水量で頭を切った面積が水の量
- 解き方：流況曲線から1年の発電電力量を出す
逆潮流と自給率 ── 重なりが自家消費、はみ出しが送電
- 解き方：送電した電力量と自給率を出す
まとめ
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参考文献

高圧受電設備の構成 ── 受電点から役目の順に機器が並ぶ

高圧受電設備の単線結線図：受電点から区分開閉器、電力需給用計器用変成器、断路器、遮断器と過電流継電器、変圧器の順に並び、避雷器は母線から分かれる

役目（受電点から順に）	機器	働き
区分	区分開閉器（くぶんかいへいき）	構内の地絡（ちらく）で開き、配電線と切り分ける
計量	電力需給用計器用変成器（でんりょくじゅきゅうようけいきようへんせいき）	取引用の電力量計へ電圧と電流を送る
断路	断路器（だんろき）	点検のとき、電路を目に見える形で切り離す
遮断	主遮断装置	短絡（たんらく）や地絡の電流を切る
変成	変圧器	高圧を構内で使う低圧に下げる
雷から守る（本線から分岐）	避雷器（ひらいき）	雷の過電圧を大地へ逃がす

機器は、受電点から「区分→計量→断路→遮断→変成」の順に並びます。この並びは民間の規格（高圧受電設備規程など）が示す一般的な構成で、法令が決めているものではありません。

問われる形	○×	ポイント
区分開閉器に地絡を知らせるのは、計量用の変成器	×	零相変流器（れいそうへんりゅうき）が地絡の電流を見る
計量用の変成器につなぐ計器は、電力計	×	取引に使うのは、積算する電力量計
断路器を通して電路とA種接地の間につなぐのは、電力用コンデンサ（でんりょくようこんでんさ）	×	避雷器。コンデンサは相と相の間につなぐ
変流器（へんりゅうき）の電流で遮断器（しゃだんき）を引き外すのは、不足電圧継電器	×	短絡は電流で見るので、過電流継電器（かでんりゅうけいでんき）

区分開閉器は、負荷電流までしか切れない負荷開閉器の一つです。地絡の電流は、3本の電線をまとめて通す零相変流器で見つけます。
計量の変成器は、主遮断装置より電源側に置きます。
高圧の架空電線路から受電し、受電電力が500 kW以上の需要場所は、引込口に避雷器を置きます。避雷器にはA種接地工事を施します。
高圧の計器用変成器（けいきようへんせいき）の2次側には、D種接地工事を施します。

CB形（しーびーがた）とPF・S形（ぴーえふえすがた）は、主遮断装置で短絡を切るものが違います。

形	主遮断装置	短絡を切るもの
CB形	真空遮断器（しんくうしゃだんき）などの遮断器	遮断器。過電流継電器が引き外す
PF・S形	限流ヒューズと負荷開閉器の組	限流ヒューズ。負荷開閉器は負荷電流まで

関連：接地する箇所｜工事計画と使用前検査

保護協調とSOG ── 事故点に近い遮断器から先に動かす

過電流継電器の保護協調：需要家の継電器の動作時間の曲線が、どの電流でも配電用変電所の曲線より下にあれば、構内の事故で需要家側が先に動く

事故の場所と種類	先に動くもの	どう切り離すか
受電用遮断器より負荷側の短絡	構内の過電流継電器と遮断器	配電用変電所より先に遮断する
区分開閉器と受電用遮断器の間の短絡	配電用変電所の遮断器	無電圧になってから区分開閉器が開く（SO動作）
区分開閉器より負荷側の地絡	区分開閉器	地絡を見つけてすぐ開く（G動作）
変圧器の低圧側で、配線用遮断器より電源側の短絡	変圧器の一次側の限流ヒューズ	受電用遮断器より先に溶ける

構内の事故は、構内の保護装置が配電用変電所より先に切ります。区分開閉器は短絡電流を切れないので、短絡では配電線が止まるのを待ってから開きます。

問われる形	○×	ポイント
短絡を見つけた区分開閉器は、その場ですぐ開く	×	無電圧になってから開く。すぐ開くのは地絡
SO動作で待つのは、区分開閉器の電源側の短絡	×	負荷側。電源側の電流は区分開閉器を通らない
事故点に近い遮断器だけが動く関係を、同期協調という	×	保護協調という
波及事故を報告するのは、事業用電気工作物の設置者	×	自家用電気工作物の設置者

短絡で待ってから開く動作がSO動作（えすおーどうさ）、地絡ですぐ開く動作がG動作（じーどうさ）で、合わせてSOGと呼びます。区分開閉器が開いた後に変電所の遮断器が再閉路（さいへいろ）すると、配電線の送電が戻ります。
協調がとれていれば、需要家の継電器の曲線は、配電用変電所の曲線よりいつも下にあります。地絡継電器（ちらくけいでんき）も、小さい電流・短い時間で動くように整定（動く電流と時間の設定）します。
構内のケーブルが長いと、構外の地絡でも構内の電流が零相変流器を流れます。電流の向きで構内と構外を見分けるのが、地絡方向継電器（ちらくほうこうけいでんき）です。
電圧3000 V以上の自家用電気工作物の事故で、一般送配電事業者などに供給支障を出したら報告します。責任分界点より電源側の事故は、需要家の報告の対象ではありません。

関連：事故報告｜地絡電流と地絡継電器

受電設備の保守 ── CT二次は開かず、停電作業は順番どおり

変流器の二次側：閉じていれば一次と二次の磁束が打ち消し合うが、通電中に開くと鉄心の磁束が大きくなり、二次端子に高い電圧が出る

計器用変成器	二次側でしてはいけないこと	理由
変流器（CT）	開く（開閉器やヒューズも入れない）	磁束（じそく）の打ち消しが無くなり、二次端子に高い電圧が出る
計器用変圧器（けいきようへんあつき）	短絡する	大きな電流が流れる。二次側にはヒューズを入れて守る

通電中の変流器は、二次側を開きません。計器を取り替えるときは、二次端子を短絡してから外し、付け終えてから短絡を外します。

問われる形	○×	ポイント
変流器は、二次側の抵抗が変わると変流比も変わる	×	定格負担の範囲なら、変流比はほぼ一定
全停電では、配線用遮断器を開いた次に断路器を開く	×	次は遮断器。断路器は電流を切れない
短絡接地器具は、断路器の負荷側に付ける	×	電気が来うる電源側に付ける
変圧器油の酸化は、運転による湿度の上昇で進む	×	温度の上昇で進む

全停電の作業は、負荷側から次の順に進めます。

停電の順	操作	ねらい
①	負荷側の配線用遮断器をすべて開く	上位で切る電流を小さくする
②	真空遮断器を開く	負荷電流を切る
③	区分開閉器を開く	受電設備を無電圧にする
④	断路器を開く	目に見える形で切り離す
⑤	検電し、残った電荷を放電する	電気が無いことを確かめる
⑥	断路器の電源側に短絡接地器具を付ける	誤通電や誘導の電圧を大地へ逃がす

絶縁油（ぜつえんゆ）の点検では、絶縁耐力試験と酸価度試験を行います。油は空気中の酸素で酸化し、劣化すると抵抗率と耐圧が下がります。
進相コンデンサの直列の素子が1つ短絡すると、その相の静電容量が増え、流れる電流も増えます。
過電流継電器の連動試験では、継電器が動くとトリップコイルが回路に加わり、試験の電流が下がります。
工場・現場では：年次点検の日に全停電し、上の順で開いて検電（けんでん）と短絡接地（たんらくせっち）をしてから機器に触ります。送電の前に、付けた短絡接地を全部外したかを確かめます。

流況曲線と発電電力量 ── 最大使用水量で頭を切った面積が水の量

流況曲線と使える水：最大使用水量15.5 m³/sの横線より下の面積が1年に使える水で、横線と曲線は200日で交わり、その後は川の流量どおりに使う

言葉	意味	流況曲線の上では
流況曲線	1年の流量を多い順に並べた線	左が高く、右へ下がる線
最大使用水量	発電所が取り入れられる流量の上限	横線
溢水	使いきれずに流す水	横線より上の部分
使える水の量	1年に発電に使う水	横線で頭を切った下の面積

1年の発電電力量は、最大使用水量の横線で頭を切った、流況曲線の下の面積から出します。横線と曲線の交点の日数が、計算の分かれ目です。

問われる形	○×	ポイント
最大使用水量で1年中運転できるとして、電力量を出す	×	交点より右は、河川の流量しか使えない
溢水する日数は、流量が最大使用水量を超える日数	○	多い順の線なので、0日から交点まで
調整池にためる量は、1日の流入量の全部	×	ためるのは、発電を止めている間の流入分
設備利用率は、電力量を最大出力と365で割る	×	1年の時間（8760 h）で割る

流況曲線の下の面積は、流量に日数を掛けたものなので、1年に流れる水の量になります。最大使用水量（さいだいしようすいりょう）より多い水は、発電に使えません。
水力発電の出力は、使う流量と有効落差（ゆうこうらくさ）と総合効率に比例します。

言葉の式　水力発電所の出力＝ 9.8 × 流量 × 有効落差 × 総合効率

P = 9.8 Q H η

P：水力発電所の出力〔kW〕　Q：使用水量（流量）〔m³/s〕　H：有効落差〔m〕　η：総合効率（水車効率 × 発電機効率。小数）

解き方：流況曲線から1年の発電電力量を出す

① 最初の一手は、最大使用水量の横線と流況曲線の交点の日数を出すことです。
② 交点までは最大使用水量で一定に使い、交点から後は河川の流量どおりに使います。流量が直線で減る区間は、平均の流量を入れます。
③ 区間ごとに数字を入れて電力量を出し、足します。

言葉の式　発電電力量＝ 9.8 × 流量 × 有効落差 × 総合効率 × 24 × 日数

W = 9.8 Q H η \times 24 d

W：その期間の発電電力量〔kW·h〕　Q：その期間の使用水量（変わる区間は平均の値）〔m³/s〕　H：有効落差〔m〕　η：総合効率（小数）　d：日数（24 は1日の時間数）〔日〕

④ 答えの単位は kW·h です。選択肢が10⁶倍の単位なら、10⁶で割って比べます。

例は、令和7年度上期法規問11 の条件です。有効落差90 m、総合効率80%の流込式で、最大使用水量は渇水量の2倍です。渇水量は、流況曲線の355日目の流量です。

流況曲線は、90日目の21 m³/sから1日に0.05 m³/sずつ下がる直線です。式では、流量は 25.5−0.05×日数です。水の密度と重力加速度は、式の9.8に入っています。

渇水量は −0.05×355＋25.5＝7.75 m³/s で、最大使用水量は2倍の15.5 m³/sです。
交点は、25.5−0.05×日数＝15.5 から200日目です。365日目の流量は7.25 m³/sです。
0〜200日は、15.5 m³/sで一定に使います。

W = 9.8 \times 15.5 m³/s \times 90 m \times 0.8 \times 24 \times 200 日 = 52496640 kW·h

200〜365日の165日間は、平均の流量（15.5＋7.25）÷2 を入れます。

W = 9.8 \times 11.375 m³/s \times 90 m \times 0.8 \times 24 \times 165 日 = 31783752 kW·h

2つを足すと、1年の発電電力量は約84.3×10⁶ kW·hです。最大使用水量のときの出力で1年を通した電力量で割ると、設備利用率は約88.0%です。

関連：需要率・負荷率・不等率

逆潮流と自給率 ── 重なりが自家消費、はみ出しが送電

太陽電池の発電と消費：発電が消費を上回る7時から15時のはみ出し1300 kW·hが系統へ送る電力量で、重なりが自家消費、消費が上回る所が受電

面積の部分	意味	求め方
発電と消費が重なる部分	自家消費	発電電力量から送電した量を引く
発電が消費を上回る部分	逆潮流（系統へ送電）	交点の時刻で三角形と台形に分けて足す
消費が発電を上回る部分	系統からの受電	同じように区切って足す

系統へ送る電力量は、発電が消費からはみ出した部分の面積だけです。発電した電力量の全部ではありません。

問われる形	○×	ポイント
送電した電力量は、1日の発電電力量と同じ	×	消費を上回った部分だけ
自給率の分母は、1日の発電電力量	×	分母は消費電力量。発電量で割るのは自家消費率
1日の合計の差（消費−発電）が受電した量	×	時間ごとの差を見て、送電と受電を別々に足す

逆潮流は、構内から系統の側へ向かう有効電力の流れです（電気設備の技術基準の解釈第220条第四号）。
自給率（じきゅうりつ）と自家消費率（じかしょうひりつ）は、分子が同じで分母が違います。問題文の「〜のうち」が分母を示します。

率	分母	意味
自給率	1日の消費電力量	使った電気のうち、自分の発電でまかなった割合
自家消費率	1日の発電電力量	発電した電気のうち、構内で使った割合

解き方：送電した電力量と自給率を出す

① 最初の一手は、発電と消費の線の交点の時刻を出すことです。
② 交点と消費の段の境で区切り、発電がはみ出した部分を三角形と台形に分けて足します。
③ 自家消費は、発電電力量から送電した量を引いて出します。自給率は、それを消費電力量で割ります。

言葉の式　自給率＝自家消費した電力量 ÷ 1日の消費電力量 × 100

自給率 = \frac{自家消費した電力量}{消費電力量} \times 100

自給率：自給率〔%〕　自家消費した電力量：自家消費（自給）した電力量〔kW·h〕　消費電力量：全消費電力量（消費の線の下の面積）〔kW·h〕

④ 送電した量が発電電力量より小さく、自給率が100%未満かを確かめます。

例は、令和7年度上期法規問13 の条件です。出力600 kWの太陽電池の発電は、6時から12時まで直線で増え、18時まで直線で減ります。消費は0〜10時が100 kW、10〜17時が300 kW、17〜21時が400 kW、21〜24時が100 kWです。

発電は1時間に100 kWずつ変わるので、消費の線と7時と15時に交わります。
7〜10時は三角形で、300×3÷2＝450 kW·hです。10〜12時は台形で、（100＋300）÷2×2＝400 kW·hです。12〜15時は三角形で450 kW·hです。
送電した電力量は 450＋400＋450＝1300 kW·h です。
発電電力量は 600×12÷2＝3600 kW·h で、自家消費は 3600−1300＝2300 kW·h です。消費電力量は5000 kW·hです。