令和2年度 下期 午前 第二種電気工事士 筆記試験 解答と解説

2020年10月9日作成,2022年1月4日更新

2020年10月4日(日)午前に実施された令和2年度 下期 電気工事士 筆記試験の解答と解説です。

【注】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。$\sqrt{2}=1.41$,$\sqrt{3}=1.73$,$\pi=3.14$

次の各問いは4通りの答え(イ,ロ,ハ,二)が書いてある。それぞれの問いに対して答えを1つ選びなさい。

なお,選択肢が数値の場合は最も近い値を選びなさい。

筆記試験の受験者と合格者
受験者 合格者 合格率
104,883 名 65,144 名 62.1 %

No. 1 合成抵抗

図のような直流回路に流れる電流 $I$ [A] は。

直流回路
  1. 1
  2. 2
  3. 4
  4. 8
【答え】

直流回路の合成抵抗は,4 Ω であり,直流回路に流れる電流 $I$ は次式で求められる。

$I$ = 16 [V] / 4 [Ω] = 4 [A]

No. 2 導体の抵抗

A,B 2 本の同材質の銅線がある。A は直径 1.6 mm,長さ 20 m,B は直径 3.2 mm,長さ 40 m である。A の抵抗は B の抵抗の何倍か。

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
【答え】

銅の抵抗率を $\rho$ [Ω·mm2/m],銅線の長さを$l$ [m],直径を$D$ [mm]とすれば,A,B それぞれの抵抗は次式で求められる。

\[ R_\text{A}=\rho\frac{4l}{\pi D^2}=\rho\frac{4\times20}{\pi \times 1.6^2}=31.25 \times \frac{\rho}{\pi} \] \[ R_\text{B}=\rho\frac{4l}{\pi D^2}=\rho\frac{4\times40}{\pi \times 3.2^2}=15.625 \times \frac{\rho}{\pi} \]

よって,A の抵抗は B の抵抗の 2 倍である。

No. 3 熱量

電線の接続不良により,接続点の接触抵抗が 0.2 Ω となった。この電線に 15 A の電流が流れると,接続点から 1 時間に発生する熱量 [kJ] は。

ただし,接触抵抗の値は変化しないものとする。

  1. 11
  2. 45
  3. 72
  4. 162
【答え】

接続点から 1 時間に発生する熱量は次式で求められる。

0.2 [Ω] × 15 [A] × 15 [A] × 3,600 [sec/h] / 1,000 = 162 [kJ]

No. 4 交流回路の力率

図のような交流回路の力率 [%] を示す式は。

  1. $\displaystyle \frac{100RX}{R^2+X^2}$
  2. $\displaystyle \frac{100R}{\sqrt{R^2+X^2}}$
  3. $\displaystyle \frac{100X}{\sqrt{R^2+X^2}}$
  4. $\displaystyle \frac{100R}{R+X}$
【答え】

交流回路の力率 $\cos{\theta}$ [%] は,次式で求められる。

\[ \cos{\theta} = \frac{R}{\sqrt{R^2+X^2}} \times 100 \]

No. 5 電動機の力率

定格電圧 $V$ [V],定格電流 $I$ [A] の三相誘導電動機を定格状態で時間 $t$ [h] の間,連続運転したところ,消費電力量が $W$ [kW·h] であった。この電動機の力率 [%] を表す式は。

  1. $\displaystyle \frac{W}{3VIt}\times10^5$
  2. $\displaystyle \frac{\sqrt{3}VI}{Wt}\times10^5$
  3. $\displaystyle \frac{3VI}{W}\times10^5$
  4. $\displaystyle \frac{W}{\sqrt{3}VIt}\times10^5$
【答え】

電動機の力率 $\cos{\theta}$ [%] は,次式で求められる。

\[ \cos{\theta} = \frac{W}{\sqrt{3}VIt}\times10^5 \]

No. 6 電線路の電力損失

図のような三相 3 線式回路において,電線 1 線当たりの抵抗が $r$ [Ω],線電流が $I$ [A] のとき,この電線路の電力損失 [W] を示す式は。

三相 3 線式回路
  1. $\sqrt{3}I^2 r$
  2. $3Ir$
  3. $3I^2 r$
  4. $\sqrt{3}Ir$
【答え】

電線路の電力損失 [W] は,$3I^2 r$ である。

No. 7 電線路の電力損失

図のような単相 3 線式回路において,電線 1 線当たりの抵抗が 0.1 Ω,抵抗負荷に流れる電流がともに 15 A のとき,この電線路の電力損失 [W] は。

単相 3 線式回路
  1. 45
  2. 60
  3. 90
  4. 135
【答え】

中性線には電流が流れていないので,電線路の電力損失は,抵抗負荷に流れる電流を $I$ [A],電線 1 線当たりの抵抗を $r$ [Ω] とすれば,次式で求められる。

\[ 2I^2 r = 2 \times 15^2 \times 0.1 = 45 \text{ [W]} \]

No. 8 電線の許容電流

金属管による低圧屋内配線工事で,管内に断面積 5.5 mm2 の 600 V ビニル絶縁電線(軟銅線)4 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 0.63 とする。

  1. 19
  2. 24
  3. 31
  4. 49
【答え】

断面積 5.5 mm2 の 600 V ビニル絶縁電線(軟銅線)の許容電流は,「146-2表 成形単線又はより線の許容電流」より 49 [A] である。電流減少係数は 0.63 であるので,電線 1 本当たりの許容電流 [A] 次式で求められる。

49 [A] × 0.63 = 30.87 [A]

No. 9 低圧幹線の許容電流

図のように,三相の電動機と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。

三相の電動機と電熱器が接続された低圧屋内幹線
  1. 95
  2. 103
  3. 115
  4. 255
【答え】

電動機の定格電流の合計 $I_\text{M}$ は 80 [A],他の電気使用機械器具の定格電流の合計 $I_\text{H}$ は 15 [A] である。$I_\text{M} \gt I_\text{H}$ の場合で,$I_\text{M} \gt 50$ のとき,幹線の許容電流 $I_\text{W}$は,次式で求められる。

\[ I_\text{W} \ge 1.1 I_\text{M} + I_\text{H} = 1.1 \times 80 + 15 = 103 \text{ [A]} \]

No. 10 低圧分岐回路等の施設

低圧屋内配線の分岐回路の設計で,配線用遮断器,分岐回路の電線の太さ及びコンセントの組合せとして,適切なものは

ただし,分岐点から配線用遮断器までは 3 m,配線用遮断器からコンセントまでは 8 m とし,電線の数値は分岐回路の電線(軟銅線)の太さを示す。

また,コンセントは兼用コンセントではないものとする。

低圧屋内配線の分岐回路
【答え】
  1. コンセントの定格電流は 20 A 以下でなければならない。
  2. 電線の太さは 2.6 mm 以上でなければならない。
  3. コンセントの定格電流は 20 A 以上 30 A 以下でなければならない。
  4. 適切である。

No. 11 地中電線路

低圧の地中配線を直接埋設式により施設する場合に使用できるものは

  1. 600 V 架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル(CV)
  2. 屋外用ビニル絶縁電線(OW)
  3. 引込用ビニル絶縁電線(DV)
  4. 600 V ビニル絶縁電線(IV)
【答え】

地中電線路には,ケーブルを使用しなければならない。600 V 架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル(CV)は,直接埋設式の施設に使用できる。

No. 12 

許容電流から判断して,公称断面積 1.25 mm2 のゴムコード(絶縁物が天然ゴムの混合物)を使用できる最も消費電力の大きな電熱器具は。

ただし,電熱器具の定格電圧は 100 V で,周囲温度は 30 °C 以下とする。

  1. 600 W の電気炊飯器
  2. 1 000 W のオーブントースター
  3. 1 500 W の電気湯沸器
  4. 2 000 W の電気乾燥器
【答え】

公称断面積1.25mm² のゴムコード(絶縁物が天然ゴムの混合物)の許容電流は 12 A である。消費電力 1 200 W 未満の電熱器具にしか使用できない。

No. 13 電気工事の作業と使用する工具の組合せ

電気工事の作業と使用する工具の組合せとして,誤まっているものは

  1. 金属製キャビネットに穴をあける作業とノックアウトパンチャ
  2. 木造天井板に電線管を通す穴をあける作業と羽根ぎり
  3. 電線,メッセンジャワイヤ等のたるみを取る作業と張線器
  4. 薄鋼電線管を切断する作業とプリカナイフ
【答え】

プリカナイフは二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. 14 一般用低圧三相かご形誘導電動機

一般用低圧三相かご形誘導電動機に関する記述で,誤っているものは

  1. 負荷が増加すると回転速度はやや低下する。
  2. 全電圧始動(じか入れ)での始動電流は全負荷電流の 4 ~ 8 倍程度である。
  3. 電源の周波数が 60 Hz から 50 Hz に代わると回転速度が増加する。
  4. 3 本は結線のうちいずれか 2 本を入れ替えると逆回転する。
【答え】

電源の周波数が 60 Hz から 50 Hz に代わると回転速度は低下する

No. 15 配線用遮断器の動作時間

低圧電路に使用する定格電流 30 A の配線用遮断器に 37.5 A の電流が連続して流れたとき,この配線用遮断器が自動的に動作しなければならない時間 [分] の限度(最大の時間)は。

  1. 2
  2. 4
  3. 60
  4. 120
【答え】

低圧電路に使用する定格電流 30 A の配線用遮断器に 37.5 A の電流(定格電流の 1.25 倍)が連続して流れたとき,この配線用遮断器が自動的に動作しなければならない時間 [分] の限度(最大の時間)は,「33-2表 配線用遮断器の動作時間」より 60 分である。

No. 16 電気工事用材料

写真に示す材料が使用される工事は。

メタルモール
  1. 金属ダクト工事
  2. 金属管工事
  3. 金属可とう電線管工事
  4. 金属線ぴ工事
【答え】

写真に示す材料の名称は「メタルモール」である。金属線ぴ工事は金属製の線ぴを使う工事で,その金属製の線ぴ(メタルモール)の中に電線を通して配線する工事である。

No. 17 配線器具

写真に示す器具の○で囲まれた部分の名称は。

電磁接触器
  1. 熱動継電器
  2. 漏電遮断器
  3. 電磁接触器
  4. 漏電警報器
【答え】

電動機を運転停止する開閉器で,電磁接触器(○で囲まれた部分)と熱動継電器の組み合わせである。

No. 18 工具

写真に示す工具の用とは。

  1. 金属管切り口の面取りに使用する。
  2. 鉄板の穴あけに使用する。
  3. 木柱の穴あけに使用する。
  4. コンクリート壁の穴あけに使用する。
【答え】

工具の名称は「ホルソ」で,鉄板,各種金属板の穴あけに使用する。

No. 19 湿気の多い場所における工事の種類

使用電圧 100 V の屋内配線で,湿気の多い場所における工事の種類として,不適切なものは

  1. 展開した場所で,ケーブル工事
  2. 展開した場所で,金属線ぴ工事
  3. 点検できない隠ぺい場所で,防湿装置を施した金属管工事
  4. 点検できない隠ぺい場所で,防湿装置を施した合成樹脂管工事(CD 管を除く)
【答え】

金属線ぴ工事は,300 V 以下に限り,露出場所(点検できる隠ぺい場所)で,乾燥した場所に施工できる。

No. 20 低圧屋内配線の施設場所による工事の種類

低圧屋内配線の工事方法として,不適切なものは

  1. 金属可とう電線管で,より線(絶縁電線)を用いて,管内に接続部分を設けないで収めた。
  2. ライディングダクト工事で,ダクトの開口部を下に向けて施設した。
  3. 金属線ぴ工事で,長さ 3 m の 2 種金属製線ぴ内で電線を分岐し,D 種接地工事を省略した。
  4. 金属ダクト工事で,電線を分岐する場合,接続部分に十分な絶縁被覆を施し,かつ,接続部分を容易に点検できるようにしてダクトに収めた。
【答え】

金属線ぴ工事には,D 種接地工事を施すことと定められている。(適用除外条件もあるが,該当しない。)

No. 21 ルームエアコン

住宅の屋内に三相 200 V のルームエアコンを施設した。工事方法として,適切なものは

ただし,三相電源の対地電圧は 200 V で,ルームエアコン及び配線は簡易接触防護措置を施すものとする。

  1. 定格消費電力が 1.5 kW のルームエアコンに供給する電路に,専用の配線用遮断器を取り付け,合成樹脂管工事で配線し,コンセントを使用してルームエアコンと接続した。
  2. 定格消費電力が 1.5 kW のルームエアコンに供給する電路に,専用の漏電遮断器を取り付け,合成樹脂管工事で配線し,ルームエアコンと直接接続した。
  3. 定格消費電力が 2.5 kW のルームエアコンに供給する電路に,専用の配線用遮断器と漏電遮断器を取り付け,ケーブル工事で配線し,ルームエアコンと直接接続した。
  4. 定格消費電力が 2.5 kW のルームエアコンに供給する電路に,専用の配線用遮断器を取り付け,金属管工事で配線し,コンセントを使用してルームエアコンと接続した。
【答え】

No. 22 金属管工事

簡易接触防護措置を施した乾燥した場所に施設する低圧屋内配線耕司で,D 種接地工事を省略できないものは

  1. 三相 3 線式 200 V の合成樹脂管工事に使用する金属製ボックス
  2. 三相 3 線式 200 V の金属管工事で電線を収める管の全長が 5 m の金属管
  3. 単相 100 V の電動機の鉄台
  4. 単相 100 V の金属管工事で電線を収める管の全長が 5 m の金属管
【答え】

金属管工事で,D 種接地工事を省略できるのは,管の長さが 4 m 以下のものを乾燥した場所に施設する場合である。

No. 23 合成樹脂管工事

硬質塩化ビニル電線管による合成樹脂管工事として,不適切なものは

  1. 管の支持点間の距離は 2 m とした。
  2. 管相互及び管とボックスとの接続で,専用の接着剤を使用し,管の差込み深さを管の外径の 0.9 倍とした。
  3. 湿気の多い場所に施設した管とボックスとの接続箇所に,防湿装置を施した。
  4. 三相 200 V 配線で,簡易接触防護措置を施した場所に施設した管と接続する金属製プルボックスに,D 種接地工事を施した。
【答え】

合成樹脂管工事では,管の支持点間の距離は 1.5 m 以下としなければならない。

No. 24 単相 3 線式 100/200 V 屋内配線

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,中性線は白色とする。

  1. 赤色線と大地間 200 V,白色線と大地間 100 V,黒色線と大地間 0 V
  2. 赤色線と黒色線間 100 V,赤色線と大地間 0 V,黒色線と大地間 200 V
  3. 赤色線と白色線間 200 V,赤色線と大地間 0 V,黒色線と大地間 100 V
  4. 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
【答え】

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は,下図のようになる。

単相 3 線式 100/200 V 屋内配線

No. 25 低圧の電路の絶縁性能

低圧屋内配線の電路と大地間の絶縁抵抗を測定した。「電気設備に関する技術基準を定める省令」に適合していないものは

  1. 単相 3 線式 100/200 V の使用電圧 200 V 空調回路の絶縁抵抗を測定したところ 0.16 MΩ であった。
  2. 三相 3 線式の使用電圧 200 V(対地電圧 200 V)電動機回路の絶縁抵抗を測定したところ 0.18 MΩ であった。
  3. 単相 2 線式の使用電圧 100 V 屋外庭園灯回路の絶縁抵抗を測定したところ 0.12 MΩ であった。
  4. 単相 2 線式の使用電圧 100 V 屋内配線の絶縁抵抗を,分電盤で各回路を一括して測定したところ,1.5 MΩ であったので個別分岐回路の測定を省略した。
【答え】

低圧の電路の絶縁性能」より,適合していないものはである。

No. 26 接地工事の種類及び施設方法

工場の三相 200 V 三相誘導電動機の鉄台に施設した接地工事の接地抵抗値を測定し,接地線(軟銅線)の太さを検査した。「電気設備の技術基準の解釈」に適合する接地抵抗値 [Ω] と接地線の太さ(直径 [mm])の組合せで,適切なものは

ただし,電路に施設された漏電遮断器の動作時間は,0.1 秒とする。

  1. 100 Ω,1.0 mm
  2. 200 Ω,1.2 mm
  3. 300 Ω,1.6 mm
  4. 600 Ω,2.0 mm
【答え】

接地工事の種類及び施設方法」より,適切なものはである。

No. 27 指示電気計器

直動式指示電気計器の目盛板に図のような記号がある。記号の意味及び測定できる回路で,正しいものは

  1. 永久磁石可動コイル形で目盛板を水平に置いて,直流回路で使用する。
  2. 永久磁石可動コイル形で目盛板を水平に置いて,交流回路で使用する。
  3. 可動鉄片形で目盛板を垂直に立てて,直流回路で使用する。
  4. 可動鉄片形で目盛板を水平に置いて,交流回路で使用する。
【答え】

左の記号は形式が「永久磁石可動コイル形」,右の記号は計器の置き方が「水平」であることを示す。可動コイル形は直流回路で使用する。

No. 28 電気工事士法

「電気工事士法」の主な目的は。

  1. 電気工事に従事する主任電気工事士の資格を定める。
  2. 電気工作物の保安調査の義務を明らかにする。
  3. 電気工事士の身分を明らかにする。
  4. 電気工事の欠陥による災害発生の防止に寄与する。
【答え】

電気工事士法 第一条 目的は,以下のように定められている。

この法律は、電気工事の作業に従事する者の資格及び義務を定め、もつて電気工事の欠陥による災害の発生の防止に寄与することを目的とする。

No. 29 特定電気用品

低圧の屋内電路に使用する次のもののうち,特定電気用品の組合せとして,正しいものは

  1. 定格電圧 100 V,定格電流 20 A の漏電遮断器
  2. 定格電圧 100 V,定格消費電力 25 W の換気扇
  3. 定格電圧 600 V,導体の太さ(直径)2.0 mm の 3 心ビニル絶縁ビニルシースケーブル
  4. 内径 16 mm の合成樹脂製可とう電線管(PF 管)
  1. A 及び B
  2. A 及び C
  3. B 及び D
  4. C 及び D
【答え】

特定電気用品(116品目)一覧 - 電気用品安全法(METI/経済産業省)を参照。

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

ただし,発電設備は電圧 600 V 以下とする。

  1. 低圧で受電するものは,出力 55 kW の太陽電池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。
  2. 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。
  3. 高圧で受電するものであっても,需要場所の業種によっては,一般用電気工作物になる場合がある。
  4. 高圧で受電するものは,受電電力の容量,需要場所の業種にかかわらず,すべて一般用電気工作物となる。
【答え】

一般用電気工作物は,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。

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