平成23年度 下期 第二種電気工事士 筆記試験 解答と解説
平成23年度 下期 第二種電気工事士 筆記試験の解答と解説です。
次の各問いには４通りの答え（イ，ロ，ハ，ニ）が書いてあるので，その中から一つを選択し，解答と解説を表示 をクリックしてください。
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本問題の計算で $\sqrt{2}$，$\sqrt{3}$ 及び円周率 $\pi$ を使用する場合の数値は次によること。$\sqrt{2}=1.41$，$\sqrt{3}=1.73$，$\pi=3.14$
No. 1 電線の抵抗と許容電流
ビニル絶縁電線（単心）の導体の直径を $D$，長さを $L$ とするとき，この電線の抵抗と許容電流に関する記述として，誤っているものは。
【答え】ハ．許容電流は，周囲の温度が上昇すると，大きくなる。
電線の抵抗 $R$ [Ω] は抵抗率 $\rho$ [Ω･mm2/m]，電線の長さ $L$ [m] を用いて次式で表される。
\[ R=\rho\frac{4L}{\pi D^{2}} \]上式によると，a.，b.，d. は正しい。
一方，ビニル絶縁電線の許容電流は，温度上昇によって決まっており（被覆の絶縁物を損傷，劣化させてしまう），周囲の温度が上昇すると，許容電流は低くなる。
No. 2 交流回路の電圧
図のような交流回路で，リアクタンス 8 [Ω] の両端の電圧 $V$ [V] は。
【答え】ニ．80
回路に流れる電流は，次式で求められる。
\[ \frac{100}{\sqrt{6^2+8^2}}=10 \text{ [A]} \]リアクタンス 8 [Ω] 両端の電圧 $V_\text{L}$ [V] は，$V_\text{L}=8\times10=80$ [V] である。
No. 3 回路に流れる電流
単相 200 [V] の回路に，消費電力 2.0 [kW]，力率 80 [%] の負荷を接続した場合，回路に流れる電流 [A] は。
【答え】ニ．12.5
回路に流れる電流は，次式で求められる。
\[ I=\frac{P}{V\cos\theta}=\frac{2000}{200\times0.8}=12.5 \text{ [A]} \]No. 4 力率改善コンデンサ
図のように，遅れ力率の負荷に対してコンデンサ $C$ を設置して，力率を 100 [%] に改善した。このときの負荷両端の電圧 $V$ は。
ただし，$r$ は電線の抵抗である。
【答え】イ．コンデンサ設置前と比べて高くなる。
No. 5 スター結線の線間電流
図のような三相負荷に三相交流電圧を加えたとき，各線に 15 [A] の電流が流れた。線間電圧 $E$ [V] は。
【答え】ハ．208
線間電圧は，次式で求められる。
\[ \sqrt{3} \times 15 \times 8 = 207.6 \text{ [V]} \]No. 6 電線 1 本当たりの許容電流
金属管による低圧屋内配線工事で，管内に 2.0 [mm] の 600 V ビニル絶縁電線（軟銅線）5 本を収めて施設した場合，電線 1 本当たりの許容電流 [A] は。
ただし，周囲温度は 30 [°C] 以下，電流減少係数は 0.56 とする。
【答え】ハ．19
2.0 [mm] の絶縁電線（単線）の許容電流は 35 [A] であり，これに電流減少係数 0.56 をかけると，電線 1 本当たりの許容電流 [A] は，次式で求められる。
No. 7 電線路の電力損失
図のような単相 3 線式回路で，電線1線当たりの抵抗が 0.1 [Ω]，負荷に流れる電流がいずれも 10 [A] のとき，この電線路の電力損失 [W] は。
ただし，負荷は抵抗負荷とする。
【答え】ロ．80
電源線の電流は 20 A，中性線の電流は 0 A である。この電線路の電力損失は，次式で求められる。
No. 8 電圧降下
図のような三相 3 線式回路で，電線 1 線当たりの抵抗が $r$ [Ω]，線電流が $I$ [A] であるとき，電圧降下 $(V_1-V_2)$ [V] を示す式は。
【答え】ロ．$\sqrt{3}Ir$
三相 3 線式回路で，電線 1 線当たりの抵抗が $r$ [Ω]，線電流が $I$ [A] であるとき，電圧降下 $(V_1-V_2)$ [V] を示す式を次式で示す。
\[ V_1-V_2 = \sqrt{3}Ir \]No. 9 低圧屋内幹線
図のように，三相電動機と三相電熱器が低圧屋内幹線に接続されている場合，幹線の太さを決める根拠となる電流の最小値 [A] は。
ただし，需要率は 100 [%] とする。
【答え】ロ．96
電動機の定格電流の合計 $I_\text{M}$ は 60 [A]，その他の負荷の定格電流の合計 $I_\text{H}$ は 30 [A] である。$I_\text{M} \gt I_\text{H}$ で，$I_\text{M} \gt 50$ であるから，幹線の許容電流 $I_\text{W}$ は，次式で求められる。
\[ I_\text{W} \ge 1.1I_\text{M} + I_\text{H} = 1.1 \times 60 + 30 = 96 \text{ [A]} \]No. 10 分岐回路の電線（軟銅線）
定格電流 30 [A] の配線用遮断器で保護される分岐回路の電線（軟銅線）の太さと，接続できるコンセントの記号の組合せとして，適切なものは。
ただし，電流減少係数は無視するものとする。
【答え】イ．
次表より，定格電流 30 [A] の配線用遮断器で保護される分岐回路の電線（軟銅線）の太さは 2.6 [mm]，接続できるコンセントは定格電流が 20 A 以上 30 A 以下のものである。
| 分岐回路を保護する過電流遮断器の種類 | 軟銅線の太さ | コンセント |
|---|---|---|
| 定格電流が 15 A 以下のもの | 直径 1.6 mm |
定格電流が 15 A 以下のもの |
| 定格電流が 15 A を超え 20 A 以下の配線用遮断器 | 定格電流が 20 A 以下のもの | |
| 定格電流が 15 A を超え 20 A 以下のもの（配線用遮断器を除く。） | 直径 2 mm |
定格電流が 20 A のもの（定格電流が 20 A 未満の差込みプラグが接続できるものを除く。） |
| 定格電流が 20 A を超え 30 A 以下のもの | 直径 2.6 mm |
定格電流が 20 A 以上 30 A 以下のもの（定格電流が 20 A 未満の差込みプラグが接続できるものを除く。） |
| 定格電流が 30 A を超え 40 A 以下のもの | 断面積 8 mm² |
定格電流が 30 A 以上 40 A 以下のもの |
| 定格電流が 40 A を超え 50 A 以下のもの | 断面積 14 mm² |
定格電流が 40 A 以上 50 A 以下のもの |
No. 11 リングレジューサの使用目的
金属管工事において使用されるリングレジューサの使用目的は。
【答え】ニ．アウトレットボックスのノックアウト（打ち抜き穴）の径が，それに接続する金属管の外径より大きいときに使用する。
リングレジューサは，アウトレットボックスのノックアウト（打ち抜き穴）の径が，それに接続する金属管の外径より大きいときに 2 個を一組として使用する。
No. 12 電気工事の作業と，その作業で使用する工具の組合せ
電気工事の作業と，その作業で使用する工具の組合せとして誤っているものは。
【答え】ロ．薄鋼電線管を切断する作業とプリカナイフ
プリカナイフは，2 種金属製可とう電線管（プリカチューブ）を切断するのに用いる。
No. 13 地中電線路を直接埋設式により施設する場合
低圧の地中電線路を直接埋設式により施設する場合に，使用できる電線は。
【答え】ロ．600 V 架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル (CV)
電気設備に関する技術基準【架空電線及び地中電線の感電の防止】地中電線（地中電線路の電線をいう。）には，感電のおそれがないよう，使用電圧に応じた絶縁性能を有するケーブルを使用しなければならない。
No. 14 水銀灯に用いる安定器の使用目的
水銀灯に用いる安定器の使用目的は。
【答え】イ．放電を安定させる。
水銀灯は，放電を利用した照明器具である。放電は，放電電流が増えるほど，放電抵抗を小さくする。そのため，放電が不安定になるので，放電を安定させるために安定器を取り付ける。
No. 15 工具の識別
写真に示す工具の用途は。
【答え】ハ．鉄板，各種合金板の穴あけに使用する。
工具の名称はホルソで，ドリルの先に付けて鋼板等に穴を空ける。
No. 16 材料の識別
写真に示す材料の名称は。
【答え】ハ．合成樹脂製可とう電線管
写真に示す材料の名称は合成樹脂製可とう電線管で，曲がりの必要な場所に使用する。
No. 17 器具の識別
写真に示す器具の名称は。
【答え】ニ．線付防水ソケット
写真に示す器具の名称は線付防水ソケットで，工事現場や祭りの縁日など雨のかかる場所に仮設照明灯で使用する。
No. 18 器具の識別
写真に示す器具の名称は。
【答え】イ．タイムスイッチ
写真に示す器具の名称はタイムスイッチで，所定の時間が到来すれば接点をオンまたはオフする制御機器である。
No. 19 絶縁電線相互の接続
単相 100 [V] の屋内配線工事における絶縁電線相互の接続で，不適切なものは。
【答え】ニ．電線の電気抵抗が 10 [%] 増加した。
単相 100 [V] の屋内配線工事における絶縁電線相互の接続では，以下のように接続する。
- 電線の電気抵抗を増加させない。
- 電線の引張強さを 20 % 以上減少させない。
- 接続部分には，接続管その他の器具を使用するか，ろう付けする。
- 接続部分を絶縁電線の絶縁物と同等以上の絶縁効力のある接続器を使用する場合を除き，接続部分を絶縁電線の絶縁物と同等以上の絶縁効力のあるもので十分被覆する。
- コード相互，キャブタイヤケーブル相互，コードとキャブタイヤケーブルを接続する場合は，コード接続器，接続箱等を使用する（8 mm² 以上のキャブタイヤケーブル相互を接続する場合は除く）。
No. 20 D 種接地工事の省略
D 種接地工事を省略できないものは。
ただし，電路には定格感度電流 30 [mA]，動作時間 0.1 [秒] の漏電遮断器が取り付けられているものとする。
【答え】ロ．乾燥したコンクリートの床に施設する三相 200 [V] のルームエアコンの金属製外箱部分。
電路に施設する機械器具の金属製の台及び外箱（以下，「金属製外箱等」という。）には，使用電圧の区分に応じ，接地工事を施すこと。ただし，外箱を充電して使用する機械器具に人が触れるおそれがないようにさくなどを設けて施設する場合又は絶縁台を設けて施設する場合は，この限りでない。
No. 21 屋内配線の施設場所による工事の種類
使用電圧 100 [V] の屋内配線の施設場所による工事の種類として，適切なものは。
【答え】ロ．点検できる隠ぺい場所であって，乾燥した場所のライティングダクト工事
電気工事は，「施設する場所」によって可能な工事の種類が異なる。施設する場所は「展開した場所」「点検できる隠ぺい場所」「点検できない隠ぺい場所」がそれぞれ「乾燥した場所」「水気・湿気のある場所」に分けられている。
| 工事の種類 | 露出場所 点検できる隠ぺい場所 |
点検できない隠ぺい場所 | ||
|---|---|---|---|---|
| 乾燥した場所 | その他の場所 | 乾燥した場所 | その他の場所 | |
| 金属ダクト工事 | ◎ | |||
| 金属線ぴ工事 | ○ | |||
| ライディングダクト工事 | ○ | |||
| 平形保護層工事 | ○ | |||
No. 22 漏電遮断器の省略
単相 3 線式 100/200 [V] の屋内配線工事で漏電遮断器を省略できないものは。
【答え】イ．人が容易に触れるおそれのある場所に施設するライティングダクト工事
電気設備に関する技術基準【地絡に対する保護装置】電路には，地絡が生じた場合に，電線若しくは電気機械器具の損傷，感電又は火災のおそれがないよう，地絡遮断器の施設その他の適切な措置を講じなければならない。ただし，電気機械器具を乾燥した場所に施設する等地絡による危険のおそれがない場合は，この限りでない。
No. 23 ケーブルがガス管と接近する場合の工事方法
ケーブル工事による低圧屋内配線で，ケーブルがガス管と接近する場合の工事方法として，「電気設備の技術基準の解釈」にはどのように記述されているか。
【答え】イ．ガス管と接触しないように施設すること。
電技解釈【低圧屋内配線と弱電流電線等又は管との接近又は交差】により，低圧屋内配線をケーブル工事により施設するときは，ガス管と接触しないように施設することになっている。
No. 24 接地抵抗測定
直読式接地抵抗計を用いて，接地抵抗を測定する場合，被測定接地極 E に対する，2 つの補助接地極 P（電圧用）及び C（電流用）の配置として，適切なものは。
【答え】ハ．
接地抵抗計（アーステスタ）には，接地（アース）抵抗を測定するのに用いる。補助接地棒 2 本とリード線がついている。接地極より 10 m 離れた場所に補助接地極（電圧極）を打ち込み，さらに 10 m 離れた場所に補助接地極（電流極）を打ち込む。
接地抵抗測定の前には，接地極の地電圧が許容値以下であることを確認する。ちなみに，接地抵抗計の出力端子における電圧は，交流電圧である。
- 緑（E）：被測定接地極につなぐ
- 黄（P）：補助接地極（電圧極）につなぐ
- 赤（C）：補助接地極（電流極）につなぐ
No. 25 低圧屋内配線のしゅん工検査
一般用電気工作物の低圧屋内配線のしゅん工検査をする場合，一般に行われていないものは。
【答え】ニ．屋内配線の導体抵抗測定
竣工検査とは，一般用電気工作物が新しく設置されたとき，または，増設などの変更の工事が完了したときに行われる検査である。竣工検査は以下の順番で行われるが，「2. 絶縁抵抗測定」と「3. 接地抵抗測定」の順番は入れ替わってもよい。
| No. | 検査項目 | 内容 |
|---|---|---|
| 1 | 目視点検 | 目視や触れてみるなどして，法令を遵守して工事が施工されているかを確認する。 |
| 2 | 絶縁抵抗測定 | 電路が適切に絶縁されているかを調べるため，絶縁抵抗計（メガー）によって電気工作物の絶縁抵抗を測定する。 |
| 3 | 接地抵抗測定 | 接地の状態を調べるため，接地抵抗計（アーステスタ）によって電気工作物の接地抵抗を測定する。 |
| 4 | 導通試験 | 回路計（テスタ）などを使用して，配線が正しく接続されているかを確認する。 |
No. 26 低圧三相誘導電動機と大地間の絶縁抵抗を測定する方法
絶縁抵抗計を用いて，低圧三相誘導電動機と大地間の絶縁抵抗を測定する方法として，適切なものは。
ただし，絶縁抵抗計の L は線路端子（ライン），E は接地端子（アース）を示す。
【答え】ハ．
絶縁抵抗計の線路端子（ライン）は巻線のいずれか，接地端子は低圧三相誘導電動機の接地端子に接続する。
No. 27 電線相互間及び電線と大地間の電圧
絶縁被覆の色が赤色，白色，黒色の3種類の電線を使用した単相 3 線式 100/200 V 屋内配線で，電線相互間及び電線と大地間の電圧を測定した。その結果として，電圧の組合せで，適切なものは。
ただし，中性点は白色とする。
【答え】ロ．赤色線と黒色線間 200 [V]，白色線と大地間 0 [V]，黒色線と大地間 100 [V]
単相 3 線式 100/200 V の屋内配線で，絶縁被覆の色が赤色，白色，黒色の 3 種類の電線が使用されていた。この屋内配線で電線相互間及び電線と大地間の電圧を測定したところ，測定値は下図のようになった。ただし，中性線は白色とする。
No. 28 電気工事士法違反
電気工事士法に違反しているものは。
【答え】ニ．電気工事士が電気工事士免状を紛失しないよう，これを営業所に保管したまま電気工事の作業に従事した。
電気工事士法では，電気工事士等の義務として，電気工事の作業に従事するときは，電気工事士免状等を携帯していなければならない，と定められている。
No. 29 特定電気用品の適用
電気用品安全法において，特定電気用品の適用を受けるものは。
【答え】ハ．定格電流 20 [A] の配線用遮断器
定格電流 20 [A] の配線用遮断器は，電気用品安全法において，特定電気用品の適用を受ける
No. 30 一般用電気工作物
一般用電気工作物に関する記述として，正しいものは。
【答え】ロ．低圧で受電するものは，小出力発電設備を同一構内に施設しても，一般用電気工作物となる。
電気事業法によると，電気工作物とは，発電，変電，送電若しくは配電又は電気の使用のために設置する機械，器具，ダム，水路，貯水池，電線路その他の工作物（船舶，車両又は航空機に設置されるものその他の政令で定めるものを除く。）をいう。
- 一般用電気工作物 600 V 以下の電圧で受電し，受電の場所と同一の構内で使用する電気工作物で，小出力発電設備を設置しているものも含まれる。
- 自家用電気工作物 電気事業の用に供する電気工作物及び一般用電気工作物以外の電気工作物をいい，次のものが該当する。
- 600 Vを超える電圧で受電するもの
- 小出力発電設備以外のものを設置しているもの
- 構外にわたる電線路を有するもの
| 発電設備 | 出力 |
|---|---|
| 太陽電池発電設備 | 50 kW 未満 |
| 風力発電設備，水力発電設備（ダムは除く） | 20 kW 未満 |
| 内燃力発電設備，燃料電池発電設備 | 10 kW 未満 |
| 以上の設備を複数設置 | 合計 50 kW 未満 |