令和4年度 下期 午前 第二種電気工事士 筆記試験 解答と解説
令和4年（2022年）10月30日（日）に実施された令和4年度 下期 午前 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 直流回路に流れる電流
図のような直流回路に流れる電流 $I$ [A] は。
No. 2 電線の抵抗又は許容電流
ビニル絶縁電線（単線）の抵抗又は許容電流に関する記述として，誤っているものは。
No. 3 熱量と電力量の換算
電熱器により，90 kg の水の温度を 20 K 上昇させるのに必要な電力量 [kW·h] は。
ただし，水の比熱は 4.2 kJ/(kg·K) とし，熱効率は 100 % とする。
【答え】ハ
90 kg の水の温度を 20 K 上昇させるのに必要な熱量は次式で求められる。
熱量を電力量へ換算する（ただし，1 [kW·h] は 3,600 [kJ]）。
No. 4 交流回路
図のような交流回路において，抵抗 12 Ω の両端の電圧 $V$ [V] は。
【答え】ハ
図のような交流回路を流れる電流 $i$ [A] は，次式で求められる。ただし，交流電源の大きさを $v$ [V]，抵抗 $R$ [Ω]，インダクタンス $X$ [Ω] とする。
\[ i=\frac{v}{\sqrt{R^2+X^2}}=\frac{200}{\sqrt{12^2+16^2}}=\frac{200}{\sqrt{400}}=\frac{200}{20}=10 \text{ [A]} \]抵抗 12 Ω の両端の電圧 $V$ [V] は，次式で求められる。
No. 5 三相 3 線式回路の断線
図のような電源電圧 $E$ [V] の三相 3 線式回路で，図中の × 印点で断線した場合，断線後の a-c 間の抵抗 $R$ [Ω] に流れる電流 $I$ [A] を示す式は。
【答え】ハ
図中の × 印点で断線した場合，断線後の a-c 間の抵抗 $R$ [Ω] の両端には $E$ [V] の電圧が印加される。よって，流れる電流 $I$ [A] は，次式で示される。
\[ I=\frac{E}{R} \text{ [A]} \]No. 6 線路の電圧降下
図のような単相 2 線式電線路において，線路の長さは 50 m，負荷電流は 25 A で，抵抗負荷が接続されている。線路の電圧降下（$V_\text{s}-V_\text{r}$）を 4 V 以内にするために電線の最小太さ（断面積） [mm2] は。
ただし，電線の抵抗は表のとおりとする。
| 電線の太さ [mm2] | 1 km 当たりの導体抵抗 [Ω/km] |
|---|---|
| 5.5 | 3.33 |
| 8 | 2.31 |
| 14 | 1.30 |
| 22 | 0.82 |
【答え】ハ
1 km 当たりの電線抵抗を $r_0$ [Ω/km]，電線の長さを $l$ [km]，負荷電流を $I$ [A] とすると，題意を満たするためには次式が成り立つ。
\[ 2 \times I \times r_0 \times l \le 4 \] \[ r_0 \le \frac{4}{2\times I \times l}=\frac{4}{2 \times 25 \times 0.05} = 1.6 \]題意を満たす電線の最小太さは，14 [mm2] 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。
【答え】ハ
図のような単相 3 線式回路では，中性線に電流が流れないため，電線路の電力損失は次式で求められる。
\[ 2rI^2=2\times 0.1 \times 15^2=45 \text{ [W]} \]No. 8 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，管内に直径 1.6 mm の 600 V ビニル絶縁電線（軟銅線）3 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 0.70 とする。
【答え】イ
直径 1.6 mm の 600 V ビニル絶縁電線（軟銅線）の許容電流は 27 [A] であり，3 本収めて施設した場合，電線 1 本当たりの許容電流は，次式で求められる。
| 導体の直径 [mm] | 許容電流 [A] |
|---|---|
| 軟銅線又は硬銅線 | |
| 1.0 以上 1.2 未満 | 16 |
| 1.2 以上 1.6 未満 | 19 |
| 1.6 以上 2.0 未満 | 27 |
| 2.0 以上 2.6 未満 | 35 |
| 2.6 以上 3.2 未満 | 48 |
| 3.2 以上 4.0 未満 | 62 |
| 4.0 以上 5.0 未満 | 81 |
| 5.0 | 107 |
No. 9 過電流遮断器で保護された低圧屋内幹線
図のように定格電流 60 A の過電流遮断器で保護された低圧屋内幹線から分岐して，10 m の位置に過電流遮断器を施設するとき，a-b 間の電線の許容電流の最小値 [A] は。
【答え】ニ
定格電流 60 A の過電流遮断器の定格電流の 55 % 以上の場合に該当するので，a-b 間の電線の許容電流は，次式で求められる。
低圧分岐回路には，次の各号により過電流遮断器及び開閉器を施設すること。
- 低圧幹線との分岐点から電線の長さが 3 m 以下の箇所に，過電流遮断器を施設すること（下図 A）。ただし，分岐点から過電流遮断器までの電線が，次のいずれかに該当する場合は，分岐点から 3 m を超える箇所に施設することができる。
- 電線の許容電流が，その電線に接続する低圧幹線を保護する過電流遮断器の定格電流の 55 % 以上である場合（下図 B）
- 電線の長さが 8 m 以下であり，かつ，電線の許容電流がその電線に接続する低圧幹線を保護する過電流遮断器の定格電流の 35 % 以上であること（下図 C）。
No. 10 低圧屋内配線の分岐回路の設計
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，不適切なものは。
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。
No. 11 2 号コネクタの使用目的
合成樹脂管工事に使用される 2 号コネクタの使用目的は。
No. 12 絶縁物の最高許容温度
絶縁物の最高許容温度が最も高いものは。
【答え】イ
常時許容温度はそれぞれ，イ．600 V 架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル（CV）は 90 °C，ロ．600 V 二種ビニル絶縁電線（HIV）は 75 °C，ハ．600 V ビニル絶縁ビニルシースケーブル丸形（VVR）は 60 °C，ニ．600 V ビニル絶縁電線（IV）は 60 °C である。
No. 13 電線工事の種類と，その工事で使用する工具の組合せ
電線工事の種類と，その工事で使用する工具の組合せとして，適切なものは。
No. 14 三相誘導電動機
三相誘導電動機が周波数 60 Hz の電源で無負荷運転されている。この電動機を周波数 50 Hz の電源で無負荷運転した場合の回転状態は。
【答え】ハ
無負荷運転している三相誘導電動機の回転速度は，電源の周波数に比例するため，電源の周波数を 60 Hz から 50 Hz にすると，回転速度が減少する。
No. 15 高周波点灯専用形の蛍光灯
点灯管を用いる蛍光灯と比較して，高周波点灯専用形の蛍光灯の特徴として，誤っているものは。
No. 16 材料の識別
写真に示す材料の名称は。
【答え】ニ
写真の左側には「<PE>E TAINEN」，右側には「EM 600 V EEF」と記載されている。よって，600 V ポリエチレン絶縁耐燃性ポリエチレンシースケーブル平形である。
No. 17 機器の識別
写真に示す機器の名称は。
No. 18 器具の識別
写真に示す器具の用途は。
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。
No. 20 低圧屋側配線部分の工事
同一敷地内の車庫へ使用電圧 100 V の電気を供給するための低圧屋側配線部分の工事として，不適切なものは。
No. 21 屋内配線工事
木造住宅の単相 3 線式 100/200 V 屋内配線工事で，不適切な工事方法は。
ただし，使用する電線は 600 V ビニル絶縁電線，直径 1.6 mm（軟銅線）とする。
【答え】イ
合成樹脂製可とう電線管（CD 管）は，次のいずれかにより施設する。
- 直接コンクリートに埋め込んで施設すること。
- 専用の不燃性又は自消性のある難燃性の管又はダクトに収めて施設すること。
No. 22 低圧屋内配線工事の組合せ
特殊場所とその場所に施工する低圧屋内配線工事の組合せで，不適切なものは。
【答え】ハ
危険物等の存在する場所（石油等）では，高次の種類が，金属管工事（薄鋼電線管以上の強度を有するもの），ケーブル工事，合成樹脂管工事（厚さ 2 mm 未満の合成樹脂管，CD 管を除く）に制限される。
No. 23 電動機に接続する部分の金属可とう電線管
使用電圧 200 V の電動機に接続する部分の金属可とう電線管として，不適切なものは。
ただし，管は 2 種金属可とう電線管を使用する。
【答え】ロ
管の長さが 6 m であるので，電線管の D 種接地工事は省略できない。
低圧屋内配線の使用電圧が 300 V 以下の場合は，電線管には，D 種接地工事を施すこと。ただし，管の長さが 4 m 以下のものを施設する場合は，この限りでない。
No. 24 回路計（テスタ）
回路計（テスタ）に関する記述として，正しいものは。
【答え】ハ
- ディジタル式は電池を内蔵しているが，アナログ式は電池を必要とする。
- 電路と大地間の抵抗測定を行った。その抵抗値は電路の絶縁抵抗値として使用できない。
- 抵抗を測定する場合の回路計の端子における出力電圧は，直流電圧である。
No. 25 低圧屋内配線の電路と大地間の絶縁抵抗
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。
No. 26 直読式接地抵抗計（アーステスタ）
直読式接地抵抗計（アーステスタ）を使用して直読で接地抵抗を測定する場合，補助接地極（2 箇所）の配置として，適切なものは。
【答え】ロ
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。
- 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. 27 クランプ形漏れ電流計を用いた漏れ電流測定
単線 2 線式 100 V 回路の漏れ電流を，クランプ形漏れ電流計を用いて測定する場合の測定方法として，正しいものは。
ただし，
は接地線を示す。
No. 28 電気の保安に関する法令
電気の保安に関する法令についての記述として，誤っているものは。
No. 29 電気用品安全法
「電気用品安全法」における電気用品に関する記述として，誤っているものは。
又は <PS>E の表示が付されている。No. 30 電圧の低圧区分の組合せ
「電気設備に関する技術基準を定める省令」における電圧の低圧区分の組合せで，正しいものは。
【答え】ロ
電圧は、次の区分により低圧、高圧及び特別高圧の三種とする。
- 低圧
- 直流にあっては 750 V 以下、交流にあっては 600 V 以下のもの
- 高圧
- 直流にあっては 750 V を、交流にあっては 600 V を超え、7 000 V 以下のもの
- 特別高圧
- 7 000 V を超えるもの