今日は、電験３種過去問解説として平成２１年度電力科目の問９を解説します。

問
　電力系統における直流送電について交流送電と比較した次の記述のうち、誤っているのはどれか。
（１）直流送電線の送・受電端でそれぞれ交流ー直流電力変換装置が必要であるが、交流送電のような安定度問題が無いため、長距離・大容量送電に有利な場合が多い
（２）直流部分では交流のような無効電力の問題は無く、また、誘電体損がないので電力損失が少ない。そのため、海底ケーブルなど長距離の電力ケーブルの使用に向いている。
（３）系統の短絡容量を増加させないで交流系統間の連携が可能であり、また、異周波数系統間連携も可能である。
（４）直流電流では電流零点がないため、大電流の遮断が難しい。また、絶縁については、公称電圧値が同じであれば、一般に交流電圧より大きな絶縁距離が必要となる場合が多い
（５）交流ー直流電力変換装置から発生する高調波・高周波による障害への対策が必要である。また、漏れ電流による地中埋設物への電食対策も必要である。

答　（４）

解説
　直流送電方式は、交流電力を変圧器で昇圧したあと、順変換器（コンバータ）で直流に変換して直流送電線路を通して送電し、受電端で逆変換器（インバータ）で交流に変換する方式です。
　日本での主な採用例は、本州ー北海道間連携送電線、本州ー四国間連携送電線、周波数変換所内があげられます。
　利点として
（１）抵抗分の影響しか受けないので安定度の問題が無いため、長距離・大容量の送電に適している
（２）ケーブルにより誘電損がないので、交流送電に比べて送電損失が少ない
（３）充電電流がなく、さらにフェランチ効果が無いので電力ケーブルでの送電に適している
（４）変換装置を介するため、直流連携しても短絡容量が増加しない
（５）変換装置を介して交直変換を行うので、異周波数の交流系統間の連携を行うことが出来る
（６）導体が２条でよく、さらに表皮効果が無いため多導体方式とする必要も無いため送電線路の建設費が安い
（７）直流は実効値と最大値の値が等しく、公称電圧が同一である交流と比べて電圧の最大値が１／√２であるため、絶縁強度を低く低くすることが出来る。

逆に、欠点としては
（１）交直変換装置や無効電力供給設備が必要となる
（２）大地を帰路とする方式は、電気分解による電食を起こす恐れがある
（３）交直変換装置から高調波や高周波が発生するので、フィルタを設置するなどの対策が必要となる
（４）電流、電圧の零点がないため、高電圧・大電流の遮断が困難

　これらの条件を勘案すると、選択肢（４）にある「絶縁については、公称電圧値が同じであれば、一般に交流電圧より大きな絶縁距離が必要となる場合が多い」が誤りであることが分かります。
　交流と直流の違いは電気を学ぶ上で非常に重要な要素ですので、是非理解するようにしてください。

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