第二種電気工事士の筆記試験を、電気の知識がまったくない人でも読み進められるように1問ずつ解説します。このページは令和2年度 下期・午前(2020年10月4日実施)の問21〜問30です。
ここは工事のルール・検査・法令の分野です。計算はほとんど出てきませんが、そのかわり数字と言葉の決まりごとが多く並んでいます。丸暗記しようとすると混ざりやすいので、この記事では「なぜその決まりがあるのか」を一つずつ書きました。理由が分かると、似た数字が並んでいても迷いにくくなります。
各問題の下の「答え・解説を見る」を開くと、答えと考え方が出ます。まず自分で考えてから開くのがおすすめです。
この記事の問題はどこから?
問題文・図・解答は、試験を実施している一般財団法人 電気技術者試験センターが公表しているものです。
出典:令和2年度下期第二種電気工事士試験(午前)
用語この10問で問われている分野
問21 住宅の三相200 Vエアコンの工事 / 問22 D種接地工事を省略できる条件 / 問23 合成樹脂管工事 / 問24 単相3線式の電圧 / 問25 絶縁抵抗の最小値 / 問26 D種接地工事の接地抵抗と接地線の太さ / 問27 指示電気計器の記号 / 問28 電気工事士法の目的 / 問29 特定電気用品 / 問30 一般用電気工作物と小出力発電設備
なぜ?なぜこの10問はまとめて勉強すると効率がいいのか?
「対地電圧」と「接地」という2つの考え方が、何度も形を変えて出てくるからです。例えば問21・問22・問25は、電線と地面の間の電圧(対地電圧)が150 V以下かどうかで答えが分かれます。問22と問26は、どちらもD種接地工事の決まりです。まとめて整理すると、1つ覚えたことが隣の問題にも使えます。
問21
分野:施工(住宅の三相200 Vエアコン)重要度 ★★★
住宅の屋内に三相200V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200V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。
イ.定格消費電力が1.5kW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。
ロ.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。
ハ.定格消費電力が2.5kW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。
ニ.定格消費電力が2.5kW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。
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正解
ハ.定格消費電力が2.5kW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。
この問題は何を聞いているの?
「家の中に、三相200 Vという強めの電気で動くエアコンを付けるとき、4つの工事のうち決まりどおりなのはどれか」を聞いています。
4つの選択肢は、エアコンの消費電力(1.5 kWか2.5 kWか)、取り付ける遮断器(しゃだんき)の種類、配線の方法、コンセントでつなぐか直接つなぐかの4点が少しずつ違います。決まりの中身を順番に見ていきましょう。
問題文の言葉を説明する
用語三相200 Vとは?
一般的な家のコンセントは、2本の電線で電気を送る「単相(たんそう)」という方式です。これに対して三相(さんそう)は、3本の電線で電気を送る方式のことです。200 Vは電気を押し出す力(電圧)の大きさを表し、家庭用コンセントの100 Vの2倍にあたります。工場の機械や、大型のエアコンなどで使われる方式です。
用語対地電圧(たいちでんあつ)とは?
対地電圧とは、電線と地面(大地)との間の電圧のことです。人が地面に立ったまま電線に触れると、この対地電圧が体にかかります。問題文の「対地電圧は200 V」は、触れたときに体にかかる電圧が200 Vになりうるという意味です。
なぜ?なぜ住宅では対地電圧が問題になるのか?
住宅には電気の専門家ではない家族が住んでいて、子どもやお年寄りも電気製品に触れるからです。そのため決まり(電気設備の技術基準の解釈)では、住宅の屋内の電路の対地電圧は原則150 V以下とされています。対地電圧が200 Vになる三相200 Vのエアコンは、この原則をはみ出すので、特別な条件をすべて満たしたときだけ使えるのです。
用語簡易接触防護措置(かんいせっしょくぼうごそち)とは?
簡易接触防護措置とは、人がうっかり触れないように、手の届きにくい高さに置いたり、さくや覆いを設けたりすることです。問題文では、エアコンも配線もこの措置はすでにしてあるという前提になっています。
用語配線用遮断器と漏電遮断器とは?
配線用遮断器とは、電気が流れすぎたとき(使いすぎやショートのとき)に自動で電気を止める装置のことで、家の分電盤に並んでいる「ブレーカー」がこれです。漏電遮断器は、電気が本来の通り道から漏れたとき(漏電したとき)に自動で電気を止める装置を指します。役割が違うので、片方だけでは、もう片方の働きはしてくれません。
対地電圧150 Vを超えてよい条件
住宅で対地電圧150 Vを超える(300 V以下の)電気を使えるのは、定格消費電力(ていかくしょうひでんりょく=その機械が使う電力の大きさ)が2 kW以上の機械に限られます。そのうえで、次の条件をすべて満たさなければなりません。
① 機械と配線に簡易接触防護措置をする(この問題では前提として満たしている)
② 機械は配線と直接つなぐ(コンセントを使わない)
③ 専用の開閉器と過電流遮断器(配線用遮断器など)を付ける
④ 漏電遮断器を付ける
⑤ 配線は合成樹脂管工事・金属管工事・ケーブル工事のどれかで行う
なぜ?なぜ2 kW以上の機械に限られるのか?
大きな電力を使う機械ほど、200 Vにした方が流れる電流を小さくでき、電線の負担が軽くなるからです。電力は「電圧×電流」なので、同じ電力なら電圧を2倍にすると電流はおよそ半分で済みます。小さな機械ならその利点が小さいので、わざわざ危険の大きい電圧を使う理由がない、という考え方です。
なぜ?なぜコンセントを使ってはいけないのか?
コンセントがあると、誰でもプラグを抜き差しでき、そこで200 Vに触れるおそれが生まれるからです。直接つないでしまえば、抜き差しする場所そのものがなくなります。
選択肢を1つずつ確かめる
イ … 1.5 kW(2 kW未満)なので、そもそも対象外です。さらにコンセント接続、漏電遮断器なしも条件を満たしません。→ 不適切
ロ … 1.5 kW(2 kW未満)なので対象外です。書かれているのは専用の漏電遮断器だけで、配線用遮断器は付けていません。→ 不適切
ハ … 2.5 kW(2 kW以上)、配線用遮断器と漏電遮断器の両方、ケーブル工事、直接接続と、すべての条件を満たしています。→ 適切=これが答え
ニ … 2.5 kWで金属管工事なのはよいのですが、漏電遮断器がなく、コンセント接続です。→ 不適切
よって答えはハです。
間違えた人が選びやすいのはニ
ニは2.5 kWで、配線用遮断器も付けていて、金属管工事という丈夫な工事なので、正しく見えやすい選択肢です。
見落としやすいのは「漏電遮断器がない」ことと「コンセントでつないでいる」ことの2点です。配線用遮断器と漏電遮断器は別物なので、両方そろっているかを確かめましょう。
覚えるこの問題の覚え方
「住宅の200 Vエアコン=2 kW以上・直接つなぐ・ブレーカー2つ(配線用と漏電)」。コンセントが出てきたら不適切と考えて大丈夫です。
問22
分野:施工(D種接地工事の省略)重要度 ★★★
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工事で,D種接地工事を省略できないものは。
イ.三相3線式200Vの合成樹脂管工事に使用する金属製ボックス
ロ.三相3線式200Vの金属管工事で電線を収める管の全長が5mの金属管
ハ.単相100Vの電動機の鉄台
ニ.単相100Vの金属管工事で電線を収める管の全長が5mの金属管
答え・解説を見る
正解
ロ.三相3線式200Vの金属管工事で電線を収める管の全長が5mの金属管
この問題は何を聞いているの?
「乾いた場所で、人が触れにくくしてある配線工事のうち、D種接地工事を省略してはいけないのはどれか」を聞いています。
ふつうは接地工事をしなければならない金属の部分でも、危険が小さい条件のときは省略してよいと決められています。4つのうち、省略の条件に当てはまらないものを1つ探す問題です。
問題文の言葉を説明する
用語接地工事(せっちこうじ)とは?
接地工事とは、機械や管などの金属の部分を、電線で地面とつないでおく工事のことです。「アース」とも呼ばれる工事です。電線の被覆(ひふく=電線を包むビニルなどの覆い)が傷んで電気が金属に漏れても、電気を地面へ逃がして、触った人の感電を防ぎます。
用語D種接地工事とは?
接地工事にはA種・B種・C種・D種の4つがあり、使う場所や電圧で分けられています。D種接地工事とは、300 V以下の低い電圧で使う機械や金属管などに行う接地工事です。住宅や小さな工場の配線で、いちばんよく出てくる種類です。
用語乾燥した場所と簡易接触防護措置とは?
乾燥した場所とは、湿気や水けのない、乾いた場所のことです。簡易接触防護措置は、人がうっかり触れないように、高い所に置いたり覆いを付けたりすることを指します。どちらも感電の危険を小さくする条件です。
用語対地電圧とは?(三相200 Vと単相100 Vの違い)
対地電圧とは、電線と地面との間の電圧のことです。一般的な三相3線式200 Vでは、電線と地面の間に200 Vがかかることがあります。一方、単相100 Vでは電線と地面の間は100 V以下です。省略の条件では、この「対地電圧150 V以下かどうか」が分かれ目になります。
金属管の接地を省略できる条件
金属管工事の管は、D種接地工事をするのが原則です。ただし、次のどちらかに当てはまれば省略できます。
① 管の長さが4 m以下で、乾燥した場所に施設する場合(電圧に関係なく)
② 対地電圧150 V以下で、管の長さが8 m以下のものに、簡易接触防護措置をする場合、または乾燥した場所に施設する場合
なぜ?なぜ電圧が低いと、管が長くても省略できるのか?
対地電圧が低いほど、万一触れたときに体に流れる電気が小さく、危険が小さいからです。そのため対地電圧150 V以下なら8 mまで、それより高い電圧では4 mまで、と電圧に応じて許される長さが変わります。管が短いほど、人が触れる可能性のある部分も少なくなるという考え方です。
選択肢を1つずつ確かめる
イ 三相200 Vの合成樹脂管工事の金属製ボックス … 合成樹脂管(プラスチックの管)につなぐ金属の箱は、乾燥した場所に施設するなら接地を省略できます。→ 省略できる
ロ 三相200 Vの金属管、全長5 m … 対地電圧が200 V(150 V超)なので、使えるのは①だけです。①の4 m以下を超えているので、省略できません。→ 省略できない=これが答え
ハ 単相100 Vの電動機の鉄台 … 対地電圧150 V以下の機械を乾燥した場所に置く場合、鉄台の接地は省略できます。→ 省略できる
ニ 単相100 Vの金属管、全長5 m … 対地電圧150 V以下なので②が使えます。8 m以下で、乾燥した場所なので省略可能です。→ 省略できる
よって答えはロです。
間違えた人が選びやすいのはニ
ロとニは、管の長さがどちらも5 mです。違うのは電圧(三相200 Vか単相100 Vか)だけなので、長さだけを見ると区別がつきません。
単相100 V(対地電圧150 V以下)なら8 mまで、三相200 Vなら4 mまで、と電圧で長さが変わる点を押さえておきましょう。
覚えるこの問題の覚え方
「金属管の接地省略は、4 m(どの電圧でも乾燥した場所)と8 m(150 V以下)」。電圧が半分くらいなら、長さは倍まで許されると覚えると、4と8を取り違えにくくなります。
問23
分野:施工(合成樹脂管工事)重要度 ★★★
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。
イ.管の支持点間の距離は2mとした。
ロ.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。
ハ.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。
ニ.三相200V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。
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この問題は何を聞いているの?
「かたいビニルの管に電線を通す工事で、決まりに合っていないのはどれか」を聞いています。4つのうち3つは正しいやり方で、1つだけ数字が決まりから外れている、という形の問題です。
問題文の言葉を説明する
用語硬質塩化ビニル電線管と合成樹脂管工事とは?
硬質塩化ビニル電線管とは、かたいビニル(塩化ビニル)でできた、電線を通すための管のことです。「VE管」とも呼ばれます。合成樹脂管工事とは、プラスチック(合成樹脂)の管を壁などに取り付け、その中に電線を通す工事のことです。金属管と違ってさびないのが特長です。
用語支持点間の距離とは?
管は、壁や天井にサドルという金具などで所々を留めて取り付けます。この留める所が支持点で、支持点と支持点の間の長さが支持点間の距離です。
なぜ?なぜ合成樹脂管は細かく留める必要があるのか?
プラスチックの管は金属の管よりやわらかく、間が長いと自分の重さや中の電線の重さでたわむからです。暑さで伸びて曲がることもあるでしょう。そのため決まりでは、合成樹脂管の支持点間の距離は1.5 m以下とされています。
用語差込み深さとは?
管どうし、または管と箱(ボックス)をつなぐときは、片方を接続部品の中に差し込んでつなぎます。差込み深さとは、どのくらいの長さを差し込んだかのことです。
なぜ?なぜ接着剤を使うと差込み深さが短くてよいのか?
接着剤でくっつけると、差し込んだ部分がしっかり固定されて抜けにくくなるからです。決まりでは、差込み深さは管の外径(外側の直径)の1.2倍以上ですが、接着剤を使う場合は0.8倍以上でよいとされています。
用語防湿装置(ぼうしつそうち)とプルボックスとは?
防湿装置とは、つなぎ目から湿気や水が入らないようにする仕組みのことです。プルボックスは、管の途中に置いて、電線を引き入れたり分けたりするための箱を指します。
選択肢を1つずつ確かめる
イ 支持点間の距離を2 m … 決まりは1.5 m以下です。2 mは長すぎます。→ 不適切=これが答え
ロ 接着剤を使い、差込み深さを外径の0.9倍 … 接着剤を使う場合は0.8倍以上なので、0.9倍は条件を満たします。→ 適切
ハ 湿気の多い場所の接続箇所に防湿装置 … 湿気の多い場所では防湿装置をする決まりなので、正しい工事です。→ 適切
ニ 金属製プルボックスにD種接地工事 … 合成樹脂管につなぐ金属の箱は、D種接地工事をするのが原則です。→ 適切
よって答えはイです。
間違えた人が選びやすいのはロ
ロは「0.9倍」という数字が、差込み深さの「1.2倍以上」より小さいので、決まりより短いと思いやすい選択肢です。
ポイントは「専用の接着剤を使用し」の一言です。接着剤を使う場合の基準は0.8倍以上なので、0.9倍は足りています。接着剤ありなら0.8、なしなら1.2と分けて覚えましょう。
覚えるこの問題の覚え方
「合成樹脂管は1.5 mごとに留める」。プラスチックはたわみやすいので細かく留める、と理由とセットで覚えると忘れにくくなります。差込み深さは「接着剤あり0.8倍・なし1.2倍」です。
問24
分野:検査(単相3線式の電圧)重要度 ★★★
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100/200V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。
イ.赤色線と大地間 200V
白色線と大地間 100V
黒色線と大地間 0V
ロ.赤色線と黒色線間 100V
赤色線と大地間 0V
黒色線と大地間 200V
ハ.赤色線と白色線間 200V
赤色線と大地間 0V
黒色線と大地間 100V
ニ.赤色線と黒色線間 200V
白色線と大地間 0V
黒色線と大地間 100V
答え・解説を見る
正解
ニ.赤色線と黒色線間 200V
白色線と大地間 0V
黒色線と大地間 100V
この問題は何を聞いているの?
「家の中に引き込まれている赤・白・黒の3本の電線について、2本の間や、電線と地面の間の電圧を測ったら、どんな数字になるのが正しいか」を聞いています。
問題文の言葉を説明する
用語単相3線式100/200 Vとは?
単相3線式とは、3本の電線を使って、100 Vと200 Vの両方を取り出せるようにした配線の方式のことです。日本の一般的な住宅の多くがこの方式で、照明やコンセントには100 V、大きなエアコンなどには200 Vが使えます。
用語中性線(ちゅうせいせん)とは?
中性線とは、3本のうち真ん中の役割をする線で、地面とつないで(接地して)ある線のことです。この問題では白色です。残りの2本(赤と黒)は電圧側の線と呼ばれます。
なぜ?なぜ中性線と地面の間は0 Vなのか?
中性線は、電柱の変圧器のところで地面につないであるからです。電圧とは「2つの場所の電気の高さの差」のことなので、地面とつながっている線と地面の間には差がなく、0 Vになります。
用語電圧(でんあつ)とは?
電圧とは、電気を流そうとする力の大きさのことで、単位はV(ボルト)です。水に例えると水の高さの差にあたります。高さの差があるから水が流れるように、電圧の差があるから電気が流れるのです。
3本の線の間の電圧を整理する
単相3線式は、中性線(白)を真ん中にして、上に赤(+100 V)、下に黒(−100 V)があると考えると分かりやすくなります。高さで並べると次のとおりです。
赤と白の間 … 高さの差は100 V
黒と白の間 … 高さの差は100 V
赤と黒の間 … 100 V+100 V=200 V(白をはさんで反対側どうし)
白と大地の間 … 白は地面とつながっているので0 V
赤と大地の間・黒と大地の間 … 地面は白と同じ高さなので、どちらも100 V
なぜ?なぜ赤と黒の間だけ200 Vになるのか?
赤と黒は、中性線をはさんで反対向きに100 Vずつ離れているからです。階段で例えると、真ん中の踊り場(白)から1つ上の段(赤)と1つ下の段(黒)の関係です。上の段と下の段の差は、1段分+1段分=2段分になります。
選択肢を1つずつ確かめる
イ … 赤と大地間が200 V、白と大地間が100 Vとなっています。正しくは赤と大地間100 V、白と大地間0 Vです。→ 不適切
ロ … 赤と黒の間が100 V、赤と大地間が0 Vです。正しくは200 Vと100 Vです。→ 不適切
ハ … 赤と白の間が200 V、赤と大地間が0 Vです。正しくは100 Vと100 Vです。→ 不適切
ニ … 赤と黒の間200 V、白と大地間0 V、黒と大地間100 Vと、3つとも正しい数字です。→ 適切=これが答え
よって答えはニです。
間違えた人が選びやすいのはイ
イの「黒色線と大地間 0 V」は、黒い線=地面とつながった線と思い込むと正しく見えてしまいます。
この問題では「中性線は白色」と書かれています。0 Vになるのは、地面につないである中性線(白)だけです。問題文のただし書きを必ず確かめましょう。
覚えるこの問題の覚え方
「白は地面と同じ0 V。赤・黒は地面から100 V。赤と黒の間だけ200 V」。白を真ん中の踊り場、赤と黒を上下の段と思い浮かべると、数字を組み立て直せます。
問25
分野:検査(絶縁抵抗の基準値)重要度 ★★★
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。
イ.単相3線式100/200Vの使用電圧200V空調回路の絶縁抵抗を測定したところ0.16MΩであった。
ロ.三相3線式の使用電圧200V(対地電圧200V)電動機回路の絶縁抵抗を測定したところ0.18MΩであった。
ハ.単相2線式の使用電圧100V屋外庭園灯回路の絶縁抵抗を測定したところ0.12MΩであった。
ニ.単相2線式の使用電圧100V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,1.5MΩであったので個別分岐回路の測定を省略した。
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正解
ロ.三相3線式の使用電圧200V(対地電圧200V)電動機回路の絶縁抵抗を測定したところ0.18MΩであった。
この問題は何を聞いているの?
「電線と地面の間で、電気がどれくらい漏れにくいかを測った結果のうち、国の決まりの数字に足りていないものはどれか」を聞いています。
問題文の言葉を説明する
用語絶縁抵抗(ぜつえんていこう)とは?
絶縁抵抗とは、電線と地面の間などで、電気がどれだけ流れにくいか(漏れにくいか)を表す数字のことです。電線の被覆が傷んでいなければ、電気はほとんど漏れないので、絶縁抵抗はとても大きな値になります。数字が大きいほど安全で、小さいほど電気が漏れやすい状態です。
用語MΩ(メガオーム)とは?
Ω(オーム)は電気の流れにくさ(抵抗)の単位です。M(メガ)は100万倍を表すので、1 MΩ=100万Ωです。例えば0.1 MΩは10万Ωにあたります。
用語電気設備に関する技術基準を定める省令とは?
電気設備に関する技術基準を定める省令とは、電気の設備が守らなければならない安全の最低ラインを、国(経済産業省)が定めた決まりのことです。絶縁抵抗の最小値も、この省令で決められています。
絶縁抵抗の最小値(低圧の電路)
使用電圧300 V以下で、対地電圧150 V以下 … 0.1 MΩ以上
使用電圧300 V以下で、その他(対地電圧150 V超) … 0.2 MΩ以上
使用電圧300 V超 … 0.4 MΩ以上
なぜ?なぜ電圧が高いほど、求められる絶縁抵抗が大きいのか?
同じ絶縁抵抗でも、電圧が高いほど漏れる電気が多くなるからです。漏れる電流は「電圧÷抵抗」で決まるので、電圧が2倍なら、抵抗も2倍ないと同じだけ漏れてしまうのです。そのため最小値も0.1 → 0.2 → 0.4と倍々に増えています。
選択肢を1つずつ確かめる
まず、それぞれの回路の対地電圧がいくつかを確かめるのがポイントです。
イ 単相3線式、使用電圧200 Vの空調回路、0.16 MΩ … 単相3線式は、中性線が接地されているので200 Vで使っても対地電圧は100 Vです。基準は0.1 MΩ以上で、0.16 MΩは満たしています。→ 適合
ロ 三相3線式200 V(対地電圧200 V)、0.18 MΩ … 対地電圧が150 Vを超えるので基準は0.2 MΩ以上です。0.18 MΩは足りません。→ 適合していない=これが答え
ハ 単相2線式100 Vの庭園灯回路、0.12 MΩ … 対地電圧は150 V以下なので基準は0.1 MΩ以上。0.12 MΩは満たしています(屋外でも同じ基準です)。→ 適合
ニ 単相2線式100 Vを一括で測って1.5 MΩ … まとめて測った値が0.1 MΩ以上なら、個別の回路もそれ以上あることになるので、個別の測定は省略できます。→ 適合
なぜ?なぜ一括で測って基準を満たせば、個別に測らなくてよいのか?
回路をまとめて測ると、漏れ道がすべて並んだ状態(並列)になり、測った値は1つ1つの回路より必ず小さくなるからです。水の出口が増えるほど水が漏れやすくなるのと同じです。いちばん不利な合計の値でも1.5 MΩあれば、個々の回路はそれ以上あると分かります。
よって答えはロです。
間違えた人が選びやすいのはイ
イは「使用電圧200 V」と書いてあるので、基準は0.2 MΩで、0.16 MΩでは足りないと考えやすい選択肢です。
基準を分けるのは使用電圧ではなく対地電圧です。単相3線式は200 Vで使っても対地電圧は100 Vなので、基準は0.1 MΩでよいのです。一方ロは、問題文に(対地電圧200 V)とはっきり書かれている点が違います。
覚えるこの問題の覚え方
「絶縁抵抗は0.1・0.2・0.4の倍々。分け目は対地電圧150 V」。単相3線式の200 Vは対地100 Vで0.1 MΩ、三相200 Vは対地200 Vで0.2 MΩ、と2つを対で覚えましょう。
問26
分野:検査(D種接地工事の抵抗値と接地線)重要度 ★★★
工場の三相200V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。
イ.100Ω 1.0mm
ロ.200Ω 1.2mm
ハ.300Ω 1.6mm
ニ.600Ω 2.0mm
答え・解説を見る
この問題は何を聞いているの?
「工場の200 Vのモーターの台に付けたアース(接地)について、地面との間の抵抗の値と、アース用の電線の太さの組合せで、決まりに合っているのはどれか」を聞いています。
答えを出すには、①どの種類の接地工事か、②その接地抵抗の上限はいくつか、③接地線は何mm以上かの3つを順に決めます。
問題文の言葉を説明する
用語三相誘導電動機(さんそうゆうどうでんどうき)と鉄台とは?
三相誘導電動機とは、三相の電気で回る、工場などでよく使われるモーターのことです。鉄台は、そのモーターを載せて固定する鉄の台を指します。モーターの中で電気が漏れると、鉄台にも電気が来るおそれがあるのです。
用語接地抵抗(せっちていこう)とは?
接地抵抗とは、アース(接地)をした所から地面へ、電気がどれだけ流れにくいかを表す数字のことです。単位はΩ(オーム)です。小さいほど電気がすんなり地面へ逃げるので、安全性が高くなります。
なぜ?なぜ接地抵抗は小さい方がよいのか?
漏れた電気が地面へ逃げやすいほど、鉄台に触れた人の体へ流れる電気が少なくなるからです。電気は流れやすい道を選んで流れるので、地面への道が流れやすければ、人の体を通りにくくなります。
用語接地線(せっちせん)と軟銅線(なんどうせん)とは?
接地線とは、機械の金属部分と、地面に埋めた電極(接地極)をつなぐ電線のことです。軟銅線は、やわらかく曲げやすい銅でできた電線を指します。
用語漏電遮断器(ろうでんしゃだんき)とは?
漏電遮断器とは、電気が本来の通り道から漏れたときに、それを感じ取って自動で電気を止める装置のことです。動作時間0.1秒とは、漏電を感じてから0.1秒で電気を止めるという意味です。
ステップ1 どの種類の接地工事か
接地工事は、機械の電圧で種類が決まります。300 V以下の低圧の機械はD種接地工事、300 Vを超える低圧の機械はC種接地工事です。この問題のモーターは三相200 Vなので、300 V以下=D種接地工事です。
ステップ2 接地抵抗の上限
D種接地工事の接地抵抗 … 原則100 Ω以下
ただし、漏電したとき0.5秒以内に自動で電気を止める装置を付けた場合 … 500 Ω以下でよい
この問題の漏電遮断器は0.1秒で動きます。0.5秒以内なので、上限は500 Ω以下です。
なぜ?なぜ漏電遮断器があると500 Ωまで許されるのか?
漏電してもすぐに電気が止まるので、人が触れて感電する時間がごく短くなるからです。接地で逃がす力が少し弱くても、電気そのものを素早く止めることで安全を補うという考え方です。
ステップ3 接地線の太さ
D種接地工事の接地線は、軟銅線なら直径1.6 mm以上と決められています。1.6 mmより細い線は使えません。
なぜ?なぜ接地線には最低の太さが決められているのか?
細すぎる線は、切れやすく、漏れた電気を地面へ流しきれないおそれがあるからです。接地線が途中で切れていると、見た目はアースをしていても、実際には電気を逃がせません。
選択肢を1つずつ確かめる
イ 100 Ω・1.0 mm … 接地抵抗はよいのですが、1.0 mmは1.6 mmより細いです。→ 不適切
ロ 200 Ω・1.2 mm … 接地抵抗は500 Ω以下でよいのですが、1.2 mmが細すぎます。→ 不適切
ハ 300 Ω・1.6 mm … 300 Ωは500 Ω以下、1.6 mmは1.6 mm以上で、どちらも満たします。→ 適切=これが答え
ニ 600 Ω・2.0 mm … 太さはよいのですが、600 Ωは500 Ωを超えています。→ 不適切
よって答えはハです。
間違えた人が選びやすいのはイ
イは「100 Ω」という、D種接地工事の原則の数字そのものなので、正しく見えやすい選択肢です。
ところが、接地線の太さ1.0 mmが基準の1.6 mmに足りません。この問題は抵抗値と太さの両方を確かめる組合せ問題です。片方だけで決めないようにしましょう。
覚えるこの問題の覚え方
「D種は100 Ω(0.5秒以内に止まるなら500 Ω)、接地線は1.6 mm以上」。300 V以下はD種、と最初に種類を決めてから数字を当てはめます。
問27
分野:検査(指示電気計器の記号)重要度 ★★☆
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。
イ.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。
ロ.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。
ハ.可動鉄片形で目盛板を鉛直に立てて,直流回路で使用する。
ニ.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・解説を見る
正解
イ.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。
この問題は何を聞いているの?
「針で数字を示す電気のメーターの文字盤に、図の2つの記号が書いてあった。それぞれの記号は何を意味し、どんな回路で使えるか」を聞いています。
左の記号はメーターの中の仕組み、右の記号はメーターを置く向きを表しています。2つの記号を1つずつ読み解いていきましょう。
問題文の言葉を説明する
用語直動式指示電気計器(ちょくどうしきしじでんききけい)とは?
直動式指示電気計器とは、測りたい電気の力で針が直接動き、目盛りの上で値を示すメーターのことです。電圧計や電流計のうち、針と目盛りで読むタイプがこれにあたります。
用語目盛板(めもりばん)とは?
目盛板とは、メーターの、数字や目盛りが書いてある板(文字盤)のことです。この板の隅に、仕組みや使い方を表す小さな記号が印刷されています。
用語直流と交流とは?
直流とは、電気が流れる向きがずっと同じ電気のことで、乾電池の電気がこれです。交流は、流れる向きが1秒間に100回以上も入れ替わる電気を指し、家庭用コンセントの電気がこれにあたります。
左の記号=永久磁石可動コイル形
左の記号は、U字形の磁石の中に、四角いもの(コイル)が置かれた形をしています。これは永久磁石可動コイル形の記号です。
用語永久磁石可動コイル形とは?
永久磁石可動コイル形とは、動かない磁石(永久磁石)の間に、電線を巻いたもの(コイル)を置き、そこに電気を流すとコイルが回って針が動く仕組みのメーターです。「永久磁石」はずっと磁石の力を持ち続ける磁石、「可動」は動くという意味です。
なぜ?なぜ永久磁石可動コイル形は直流用なのか?
磁石の向きは決まっているので、コイルが回る向きは、流れる電気の向きで決まるからです。直流なら電気の向きが一定なので、針は一方向にしっかり振れます。交流だと向きが細かく入れ替わるため、針は右へ左へと押されて、ほとんど動きません。そのため直流の回路で使います。
用語可動鉄片形(かどうてっぺんがた)とは?(ハ・ニに出てくる仕組み)
可動鉄片形とは、電線を巻いたもの(コイル)の中に動く鉄の小片を入れ、電気を流すと鉄片が引きつけられて針が動く仕組みのメーターです。鉄は電気の向きに関係なく引きつけられるので、主に交流で使われます。記号も図の左の形とは別のものです。
右の記号=水平に置いて使う
右の記号は、横に長い線の両端から、下へ短い線が出た形(⊓)です。これは目盛板を水平(寝かせた状態)に置いて使うという意味の記号です。
なぜ?なぜメーターには置く向きが決められているのか?
針の重さのかかり方が向きで変わり、決められた向き以外で使うと、表示がずれることがあるからです。そのため、水平に置くか、鉛直(まっすぐ立てる)に置くかが記号で示されています。鉛直に立てて使うものは、縦線の下に横線がついた形(⊥)の記号です。
選択肢を1つずつ確かめる
イ … 永久磁石可動コイル形・水平・直流。左右の記号の意味とも、使える回路とも合っています。→ 正しい=これが答え
ロ … 仕組みと向きは正しいのですが、永久磁石可動コイル形は交流には使いません。→ 誤り
ハ … 左の記号は可動鉄片形ではありません。右の記号も鉛直ではなく水平です。→ 誤り
ニ … 向きは水平で正しいのですが、左の記号は可動鉄片形ではありません。→ 誤り
よって答えはイです。
間違えた人が選びやすいのはロ
ロは、記号の意味(永久磁石可動コイル形・水平)は2つとも正しいので、迷いやすい選択肢です。
違いは直流か交流かだけです。磁石とコイルの組合せは、電気の向きで針の振れる向きが決まるので直流用、と理由で覚えておくと迷いません。
覚えるこの問題の覚え方
「U字の磁石+四角(コイル)=永久磁石可動コイル形=直流」「⊓=水平、⊥=鉛直」。⊓は机に置いた板を横から見た形、⊥は床に立てた板と思い浮かべると区別しやすくなります。
問28
分野:法令(電気工事士法の目的)重要度 ★★☆
「電気工事士法」の主な目的は。
イ.電気工事に従事する主任電気工事士の資格を定める。
ロ.電気工作物の保安調査の義務を明らかにする。
ハ.電気工事士の身分を明らかにする。
ニ.電気工事の欠陥による災害発生の防止に寄与する。
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正解
ニ.電気工事の欠陥による災害発生の防止に寄与する。
この問題は何を聞いているの?
「電気工事士法という法律は、何のために作られたのか」を聞いています。法律の第1条には、その法律の目的が書かれているので、その中身を知っているかを問う問題です。
問題文の言葉を説明する
用語電気工事士法(でんきこうじしほう)とは?
電気工事士法とは、電気工事の作業をする人に必要な資格と、守るべき義務を定めた法律のことです。第二種電気工事士の資格も、この法律にもとづいて決められています。
用語電気工作物(でんきこうさくぶつ)とは?
電気工作物とは、発電所や電線、家の中の配線など、電気を作ったり送ったり使ったりするための設備のことです。
用語欠陥(けっかん)と寄与(きよ)とは?
欠陥とは、作り方の誤りや手抜きなどで、本来あるべき安全が欠けていることです。寄与は、役に立つこと・貢献することを指します。
電気工事士法の目的(第1条)
電気工事士法の第1条には、電気工事の作業に従事する者の資格と義務を定め、それによっ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が目的として書かれています。
なぜ?なぜ電気工事に資格が必要とされているのか?
電気工事に誤りがあると、感電や火事などの災害につながるからです。しかも配線の多くは壁の中に隠れるので、住む人が後から誤りに気づくのは難しいのです。そこで、知識と技能を確かめた人だけが工事をできるようにして、災害を防いでいます。
選択肢を1つずつ確かめる
イ 主任電気工事士の資格を定める … 主任電気工事士は、電気工事業を営む会社の営業所に置く責任者で、電気工事業法(電気工事業の業務の適正化に関する法律)で決められています。電気工事士法の目的ではありません。→ 誤り
ロ 電気工作物の保安調査の義務を明らかにする … 電気工事士法の目的として書かれている内容ではありません。→ 誤り
ハ 電気工事士の身分を明らかにする … 法律が定めているのは資格と義務で、身分を明らかにすることが目的ではありません。→ 誤り
ニ 電気工事の欠陥による災害発生の防止に寄与する … 第1条に書かれている目的そのものです。→ 正しい=これが答え
よって答えはニです。
間違えた人が選びやすいのはイ
イは「電気工事士の資格」に近い言葉が入っているので、電気工事士法の話だと思いやすい選択肢です。
ただし「主任電気工事士」は、電気工事の会社(電気工事業者)に関する別の法律で定められています。名前が似ていても、法律が違う点に気をつけましょう。
覚えるこの問題の覚え方
「電気工事士法=欠陥工事による災害を防ぐための法律」。目的を問われたら、「災害発生の防止に寄与」という言葉が入っている選択肢を選びます。
問29
分野:法令(電気用品安全法・特定電気用品)重要度 ★★★
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。
A:定格電圧100V,定格電流20Aの漏電遮断器
B:定格電圧100V,定格消費電力25Wの換気扇
C:定格電圧600V,導体の太さ(直径)2.0mmの3心ビニル絶縁ビニルシースケーブル
D:内径16mmの合成樹脂製可とう電線管(PF管)
イ.A及びB
ロ.A及びC
ハ.B及びD
ニ.C及びD
答え・解説を見る
この問題は何を聞いているの?
「家の中の配線などに使う4つの品物のうち、法律で特に厳しく扱われる『特定電気用品』はどれとどれか」を聞いています。
問題文の言葉を説明する
用語電気用品安全法と電気用品とは?
電気用品安全法とは、電気製品や配線の材料による火事や感電を防ぐために、国が安全の決まりを定めた法律のことです。この法律で対象になる品物が電気用品です。電気用品には、国が決めた「PSE」というマークを付けて売ることになっています。
用語特定電気用品と特定電気用品以外の電気用品とは?
電気用品は2つに分かれます。特定電気用品とは、事故が起きたときの危険が特に大きいため、国に登録された検査機関の検査を受ける必要があるもののことです。それ以外は特定電気用品以外の電気用品と呼ばれます。マークは、特定電気用品がひし形の中にPSE(◇PSE)、特定以外が丸の中にPSE(○PSE)です。
なぜ?なぜ品物によって扱いを分けているのか?
壁の中や分電盤の中で使われ続ける品物ほど、故障しても気づきにくく、火事や感電につながりやすいからです。電線や遮断器のように長い間、目に見えない所で電気を流し続ける物を、より厳しい検査の対象にしています。
A〜Dを1つずつ確かめる
A 漏電遮断器(100 V・20 A) … 漏電したときに電気を止める、安全を守るための大切な装置です。この大きさの漏電遮断器は特定電気用品です。
B 換気扇(100 V・25 W) … 換気扇などの電気製品は、特定電気用品以外の電気用品です。
C ビニル絶縁ビニルシースケーブル(600 V・2.0 mm・3心) … 住宅の配線によく使われるVVFケーブルなどがこれにあたり、特定電気用品です。「3心」とは、中に電線が3本入っているという意味です。
D 合成樹脂製可とう電線管(PF管) … 電線を通して守るための管は、特定電気用品以外の電気用品です。「可とう」とは曲げられるという意味で、PF管は手で曲げられるやわらかいプラスチックの管です。
特定電気用品はAとCです。よって答えはロです。
間違えた人が選びやすいのはニ
ニ(CとD)は、ケーブルも電線管も「配線の材料」としてひとまとめに考えると選びやすくなります。
ところが、電気が直接流れるケーブルは特定電気用品、電線を入れて守るだけの管は特定以外です。電気が中を流れるかどうかで見分けましょう。
覚えるこの問題の覚え方
「電気が流れ続ける電線と、電気を止めるブレーカー類は特定(◇PSE)。管や家電は特定以外(○PSE)」。ひし形の◇は角がとがっている=厳しい方、と結びつけると覚えやすくなります。
問30
分野:法令(一般用電気工作物)重要度 ★★★
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600V以下とする。
イ.低圧で受電するものは,出力55kW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。
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。
ハ.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。
ニ.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・解説を見る
正解
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。
この問題は何を聞いているの?
「一般の住宅や小さな店の電気設備(一般用電気工作物)にあたるのはどんな場合か。正しい説明はどれか」を聞いています。
問題文の言葉を説明する
用語一般用電気工作物とは?
一般用電気工作物とは、一般の住宅や小さな商店などの、比較的安全な電気設備のことです。主に、電力会社から低圧(600 V以下)で電気を受け取る設備がこれにあたります。第二種電気工事士は、この一般用電気工作物の工事ができる資格です。
用語低圧と高圧、受電(じゅでん)とは?
低圧とは、交流では600 V以下の電圧のことです。高圧は、交流で600 Vを超え7000 V以下の電圧を指します。受電は、電力会社から電気を受け取ることです。
なぜ?なぜ高圧で受電する所は一般用電気工作物にならないのか?
高圧の電気は危険が大きく、きちんと管理できる専門の人が必要になるからです。高圧で受電する工場やビルなどは自家用電気工作物という別の区分になり、持ち主が自分で保安の体制を整えることになっています。業種や大きさで一般用に変わることはありません。
用語小出力発電設備(しょうしゅつりょくはつでんせつび)とは?
小出力発電設備とは、600 V以下で、出力が小さい発電設備のことです。問題が出された当時(令和2年)は、太陽電池発電設備なら50 kW未満、風力・水力なら20 kW未満、内燃力(エンジン)・燃料電池なら10 kW未満などと決められていました(合計は50 kW未満)。
なぜ?なぜ小出力発電設備があっても一般用電気工作物のままなのか?
家の屋根の太陽光パネルのような小さな発電設備なら、危険が小さく、特別な管理まではいらないと考えられているからです。そのため、低圧で受電する住宅に小出力発電設備を付けても、一般用電気工作物のままです。
選択肢を1つずつ確かめる
イ 低圧受電で、出力55 kWの太陽電池発電設備 … 太陽電池の小出力発電設備は50 kW未満です。55 kWは小出力発電設備ではないので、一般用電気工作物になりません。→ 誤り
ロ 低圧受電で、小出力発電設備を同じ敷地に設置 … 小出力発電設備なら、一般用電気工作物のままです。→ 正しい=これが答え
ハ 高圧受電でも、業種によっては一般用 … 高圧で受電するものは、業種に関係なく一般用電気工作物になりません。→ 誤り
ニ 高圧受電は、すべて一般用 … 高圧で受電するものは自家用電気工作物です。→ 誤り
よって答えはロです。
間違えた人が選びやすいのはイ
イは「低圧で受電する」と書いてあるので、低圧なら一般用と考えて選びやすい選択肢です。
ただし、同じ敷地に大きな発電設備がある場合は別です。太陽電池は50 kW未満までが小出力発電設備なので、55 kWはその範囲を超えています。
注意現在の規定との違い
令和5年3月の法改正で区分が変わり、現在の小出力発電設備は、太陽電池発電設備が10 kW未満です。10 kW以上50 kW未満の太陽電池発電設備と、20 kW未満の風力発電設備は「小規模事業用電気工作物」という新しい区分になりました。この問題は当時の決まりで答えはロです。
覚えるこの問題の覚え方
「一般用=低圧受電+小出力発電設備まで。高圧受電は業種に関係なく自家用」。発電設備が大きすぎたら一般用から外れる、とセットで覚えましょう。
📝 読んだあとは、解いて確かめる
令和2年度 下期 午前 第二種電気工事士 学科(全50問)を、1問ずつ解いて答え合わせ
全50問。選択肢を選ぶとその場で正解・不正解と解説が出ます。登録も料金もいりません。
ドリルで解く →
この記事のまとめ
問21〜30は施工のルール・検査・法令の分野でした。計算がないぶん、数字と言葉を正確に覚えているかが得点を左右します。下に、この10問から持ち帰ってほしいことをまとめました。
まとめこの10問で持ち帰ること
問21 住宅の三相200 Vエアコン … 2 kW以上の機械だけ。直接接続・配線用遮断器と漏電遮断器の両方・合成樹脂管/金属管/ケーブル工事。コンセントは不可。
問22 D種接地工事の省略 … 金属管は乾燥した場所で4 m以下、または対地電圧150 V以下で8 m以下(簡易接触防護措置か乾燥した場所)なら省略できる。三相200 Vの5 mは省略不可。
問23 合成樹脂管工事 … 支持点間は1.5 m以下。差込み深さは外径の1.2倍以上(接着剤ありは0.8倍以上)。
問24 単相3線式の電圧 … 白(中性線)と大地は0 V、赤・黒と大地は100 V、赤と黒の間だけ200 V。
問25 絶縁抵抗の最小値 … 0.1(対地150 V以下)→ 0.2(その他300 V以下)→ 0.4 MΩ(300 V超)の倍々。単相3線式の200 Vは対地100 V。
問26 D種接地工事 … 100 Ω以下(0.5秒以内に止まる漏電遮断器があれば500 Ω以下)、接地線は直径1.6 mm以上。
問27 計器の記号 … U字の磁石+コイル=永久磁石可動コイル形=直流用。⊓=水平、⊥=鉛直。
問28 電気工事士法の目的 … 電気工事の欠陥による災害発生の防止に寄与。主任電気工事士は電気工事業法。
問29 特定電気用品 … 漏電遮断器とケーブルは特定(◇PSE)。換気扇・PF管は特定以外(○PSE)。
問30 一般用電気工作物 … 低圧受電+小出力発電設備まで。高圧受電は業種に関係なく自家用。当時の太陽電池は50 kW未満(今は10 kW未満)。
コツこの分野を伸ばすコツ
まず「対地電圧はいくつか」を確かめることです。住宅の200 Vエアコン、接地の省略、絶縁抵抗の最小値は、どれも対地電圧150 Vが分かれ目でした。単相3線式は200 Vで使っても対地電圧100 V、三相200 Vは対地電圧200 Vと押さえておくと、多くの問題が同じ手順で解けます。
なぜ?なぜ数字や名前だけを丸暗記するのは危ないのか?
理由を知らないと、言葉を少し変えられただけで迷うからです。問25の「0.1・0.2・0.4」も、「電圧が倍なら最小値も倍」と分かっていれば、その場で組み立て直せるでしょう。「なぜそうするのか」とセットで覚えると、本番で迷いにくくなります。
出典
令和2年度下期第二種電気工事士試験(午前)
問題・図・解答は一般財団法人 電気技術者試験センターが公表しているものです。
あわせて読みたい(第二種電気工事士 令和2年度下期 午前 全5記事)
▶ 問1〜10
計算と配線の設計(直流回路・電線の抵抗・接触抵抗の熱量・力率・三相の電力損失・単相3線式の電力損失・許容電流・幹線と分岐回路)
▶ 問11〜20
材料と器具・工事の種類(地中配線の電線・ゴムコード・工具・三相誘導電動機・配線用遮断器・写真の材料と器具と工具・施設場所と工事)
▶ 配線図 問31〜40
配線図の図記号と工事の決まり
▶ 配線図 問41〜50
写真の見分け(機器・材料・工具を写真から選ぶ)
学科のあとは、技能試験の準備が要ります
技能試験は40分で実際に配線を組み立てる試験です。工具と練習用の材料がないと1問も練習できません。通信講座は必要か、材料は買うか借りるか——実際の価格で比べました。
▶ 通信講座5社と工具・材料の費用を比較する