【令和4年度（午前）】第一種電気工事士 筆記試験の問題と解答・解説

正解：イ

コンデンサの静電エネルギーは W＝½CV²、静電容量は C＝εA/d です。W＝εAV²/(2d) なので、電圧 V の2乗に比例し、面積 A と誘電率 ε に比例、距離 d に反比例します。正しいのは(イ)です。

正解：ニ

S を開いているとき、2 Ω の電圧は 60−36＝24 V で電流は 12 A、R＝36÷12＝3 Ω。S を閉じると R と 6 Ω の並列で 2 Ω になり、R の電圧は 60×2÷(2＋2)＝30 V です。

正解：イ

抵抗の電流は 200÷20＝10 A。全電流 20 A のうち有効分が 10 A なので、力率は 10÷20＝0.5、50 %です。

正解：ニ

コイルとコンデンサの合成リアクタンスは 10−2＝8 Ω で、その両端が 48 V なので電流は 48÷8＝6 A。電力は抵抗だけで消費され、P＝6²×15＝540 W です。

正解：ロ

1相のインピーダンスは √(8²＋6²)＝10 Ω、相電圧は 200/√3≒115.5 V なので、線電流は約 11.5 A です。「10 A」とした(ロ)が誤りです。消費電力は 3×11.55²×8≒3 200 W、無効電力は 3×11.55²×6≒2 400 var で正しい記述です。

正解：ロ

電源側から順に、1区間目は 10＋5＋5＝20 A、2区間目は 5＋5＝10 A、3区間目は 5 A が往復の2線を流れます。電圧降下は 2×0.1×(20＋10＋5)＝7 V なので、V_C＝210−7＝203 V です。

正解：ハ

A（50 Ω）と B（25 Ω）は、それぞれ外線と中性線の間につながっていて、C（20 Ω）は両方の外線の間（210 V）につながっています。中性線が断線すると、A と B が直列になって 210 V がかかるので、A の電圧は 210×50÷(50＋25)＝140 V になります。

正解：ニ

最大需要電力は 設備容量×需要率＝400×0.6＝240 kW。1日の需要電力量は 最大需要電力×負荷率×24 h＝240×0.5×24＝2 880 kW·h です。

正解：ロ

地絡電流は B種接地抵抗 10 Ω と D種接地抵抗 40 Ω の直列を流れます。I_g＝210÷(10＋40)＝4.2 A、A点の対地電圧は D種接地抵抗の電圧降下で 4.2×40＝168 V です。

正解：イ

インバータは出力の周波数（と電圧）を変えられるので、電動機に加える周波数を変えて同期速度を変え、回転速度を制御します。(イ)が正しい記述です。

正解：ハ

V結線の出力は 1台の容量の √3 倍で、2台分の容量に対する利用率は √3/2（約0.866）です。

正解：ニ

点光源の直下の照度は、光度に比例し距離の2乗に反比例するので、E＝I/r² [lx] です（逆2乗の法則）。

正解：イ

鉛蓄電池の電解液は希硫酸です。(イ)が正しい記述です。アルカリ蓄電池は電解液の比重が放電で変わらないので比重では放電の程度がわからず、過放電にも強く、単一セルの起電力は鉛蓄電池（約2 V）の方が高くなります（アルカリは約1.2 V）。

正解：ニ

写真は、器具の内部で火花が出ても外部の可燃性ガスに引火しないよう、頑丈な容器に収めた防爆形の照明器具です。可燃性のガスが滞留するおそれのある場所で使います。

正解：ロ

矢印部分は、電磁石で主接点を開閉する電磁接触器です。下に付いている熱動継電器（サーマルリレー）と組み合わせたものを電磁開閉器といいます。

正解：ロ

コージェネレーションシステム（熱併給発電）は、発電と同時に出る排熱を給湯や冷暖房に利用し、電気と熱を併せて供給するシステムです。

正解：ハ

発電機出力は P＝9.8QHη＝9.8×20×100×0.85＝16 660 kW≒16.7 MW です。

正解：ロ

スリートジャンプは、電線に付いた氷雪が落ちた反動で電線が跳ね上がる現象です。上下の電線が接触しないよう、鉄塔で上下の電線の水平位置をずらす（オフセットを設ける）のが対策です。

正解：ハ

抵抗接地方式は、中性点を抵抗で接地して地絡電流を抑えるので、直接接地方式に比べて通信線への電磁誘導障害は小さくなります。「大きい」とした(ハ)が誤りです。

正解：イ

受電用遮断器の遮断容量は、受電点で三相短絡が起きたときの短絡電流を遮断できる大きさに決めます。必要なのは受電点の三相短絡電流です。

正解：ハ

通電中の変流器の二次側を開放すると、二次側に高電圧が発生して危険です。電流計を取り外すときは、先に変流器の二次側を短絡してから取り外します。

正解：ニ

写真は高圧断路器（DS）です。負荷電流を開閉する能力はなく、停電作業などの際に電路を開路して、確実に切り離しておくために使います。

正解：ニ

矢印部分は、限流ヒューズ付高圧交流負荷開閉器（PF付LBS）に取り付けられた高圧限流ヒューズです。短絡事故の大電流を速やかに遮断する、短絡保護の役割をもちます。

正解：ハ

VVF は「600 V ビニル絶縁ビニルシースケーブル平形」で、主に屋内配線に使うケーブルです。キャブタイヤケーブルではないので、(ハ)が誤りです。IV・DV・CV の説明は正しい記述です。

正解：ハ

(ハ)は刃受けが円弧形の 125 V 用の引掛形コンセントで、200 V の回路には使えません。(イ)(ロ)(ニ)は刃の形や配置が 250 V 用で、200 V の回路に使えます。

正解：ニ

写真は、架空電線を引っ張ってたるみを調整するための張線器（シメラー）です。

正解：ロ

平形保護層工事（アンダーカーペット配線）は、造営材を貫通して施設してはいけません。「防火区画処理をすれば貫通できる」とした(ロ)が誤りです。宿泊室には施設できず、対地電圧 150 V 以下、定格電流 30 A 以下の過電流遮断器（漏電遮断器付）で保護する、という条件は正しい記述です。

正解：ニ

CD管は、直接コンクリートに埋め込んで施設するか、専用の不燃性・自消性のある難燃性の管やダクトに収めて施設します。二重天井内には施設できないので、(ニ)が誤りです。PF管は二重天井内にも施設できます。

正解：ロ

金属線ぴ工事は、乾燥した場所でなければ施設できません。湿気の多い場所や水気のある場所には施設できないので、(ロ)です。金属管工事・ケーブル工事・合成樹脂管工事は施設できます。

正解：ハ

地絡継電装置付高圧交流負荷開閉器（UGS）は負荷電流の開閉はできますが、短絡電流を遮断する能力はなく、必要ともされていません。「短絡事故を遮断する能力を有する必要がある」とした(ハ)が不適切です。

正解：ニ

高圧地中電線路は、長さが 15 m 以下の場合を除き、物件の名称・管理者名・電圧を表示します。直接埋設式で長さ 20 m なのに表示を省略した(ニ)が不適切です。

正解：ロ

高圧ケーブルを収める防護管の金属製部分にはA種接地工事（接触防護措置を施す場合はD種）が必要で、長さが短くても接地は省略できません。厚鋼電線管の接地工事を省略した(ロ)が不適切です。

正解：イ

ケーブルラックの金属製部分の接地を省略できるのは、乾燥した場所で長さ 4 m 以下の場合などです。長さ 15 m で D種接地工事を省略した(イ)が誤りです。

正解：ロ

ケーブルの絶縁耐力試験を直流で行う場合、試験電圧は交流の試験電圧（最大使用電圧の1.5倍）の2倍です。「交流の1.5倍」とした(ロ)が不適切です。

正解：イ

解釈第17条では、D種接地工事を施す金属体と大地との間の電気抵抗値が 100 Ω 以下であれば、D種接地工事を施したものとみなされます。「10 Ω 以下」とした(イ)が誤りです。

正解：ロ

平均力率は、その期間の有効電力量 W と無効電力量 Q から cosθ＝W/√(W²＋Q²) で求めます。必要な計器は電力量計と無効電力量計です。

正解：ニ

解釈第14条では、停電が困難なため絶縁抵抗を測定できない場合、使用電圧が加わった状態での漏えい電流が 1 mA 以下であれば、絶縁性能があるとみなせます。

正解：ハ

電気工事士法で第一種電気工事士でなければできないのは、最大電力 500 kW 未満の需要設備（自家用電気工作物）の電気工事です。400 kW の需要設備の受電用ケーブルを電線管に収める作業(ハ)がこれに当たります。800 kW の需要設備、発電所、配電用変電所は電気工事士法の対象外です。

正解：ニ

電気事業法施行規則では、電線路維持運用者は一般用電気工作物の調査を、設置されたとき（竣工時）と、原則4年に1回以上行わなければなりません。設置時に調査が行われなかった(ニ)が不適切です。登録点検業務受託法人の受託分は5年に1回以上で、調査は登録調査機関に委託できます。

正解：ニ

電気工事業法では、一般用電気工事の作業に従事する者は、主任電気工事士がその職務として行う指示に従わなければなりません。(ニ)が正しい記述です。電気用品安全法の表示のない電気用品は使えず、標識は施工場所にも掲げ、帳簿は5年間保存します。

正解：ハ

①は高圧ケーブルの終端接続部（ケーブルヘッド）の施工です。ケーブルを切るケーブルカッタ(イ)、被覆をはぐ電工ナイフ(ロ)、収縮チューブを加熱する工業用ドライヤ(ニ)を使います。(ハ)は合成樹脂管を切る塩ビカッタで、端末処理には使いません。

正解：ロ

ストレスコーンは、ケーブルの遮へい層の端部に電界（電位の傾き）が集中して絶縁破壊が起きるのを防ぐため、電位傾度を緩和する部品です。

正解：ロ

停電させるときは、まず負荷電流を遮断できる遮断器ⓒを開き、次に断路器ⓑ、最後に区分開閉器ⓐの順に開きます。断路器は負荷電流を開閉できないので、最初に区分開閉器ⓐ、次に断路器ⓑを開く(イ)が最も不適切です。

正解：ロ

④は計器用変圧器（VT）の一次側に設ける限流ヒューズです。VTの内部で短絡事故が起きたとき、ヒューズが溶断して事故が高圧の主回路に波及するのを防ぎます。

正解：イ

⑤の図記号（丸に×）は表示灯（パイロットランプ）です。電源が入っていることを示すランプなので、写真(イ)の表示灯を使います。(ロ)は切換スイッチ、(ハ)(ニ)は押しボタンスイッチです。

正解：ハ

⑥の図記号は、計器用変圧器の二次側に設ける試験用端子（電圧端子、VTT）です。電圧計や継電器の試験のときに、外部の試験器を接続するために使います。

正解：ハ

⑦には避雷器（LA）を設置します。避雷器は点検や交換のために断路器（DS）を介して高圧母線に接続するので、断路器の図記号と避雷器を組み合わせた(ハ)が一般的です。

正解：ハ

⑧の図記号は、限流ヒューズ付高圧交流負荷開閉器（PF付LBS）です。変圧器やコンデンサの開閉と、短絡時のヒューズによる保護に使います。

正解：ニ

⑨は変圧器二次側（低圧 210 V）の幹線に使う600 V CVTケーブルです。低圧用なので半導電層や銅シールドはなく、導体を架橋ポリエチレンで絶縁しビニルシースを施した単心3本をより合わせた(ニ)の構造です。(イ)(ロ)は高圧用の構造です。

正解：ニ

動力制御盤内の図記号はスターデルタ始動器です。電動機の6つの巻線端子（U・V・W と X・Y・Z）をそれぞれ始動器につなぐので、6本の電線（心線）が必要です。