【令和6年度】第一種電気工事士 筆記試験の問題と解答・解説

正解：ハ

コイルの電流は I＝V/(2πfL) です。巻数 n を増やす・鉄心を入れるとインダクタンス L が大きくなって電流は減り、電圧 V を上げると増えます。周波数 f を高くするとリアクタンスが大きくなって電流は減少するので、「増加する」とした(ハ)が誤りです。

正解：イ

2 Ω の抵抗で 20×2＝40 V 下がるので、並列部分の電圧は 32 V。2 Ω に 16 A、10 Ω に 3.2 A 流れるので、R に流れる電流は 20−16−3.2＝0.8 A です。

正解：ハ

角速度は ω＝2πf＝2×3.14×50≒314 rad/s です。

正解：ニ

合成リアクタンスは 6−3＝3 Ω、インピーダンスは √(4²＋3²)＝5 Ω。力率は R/Z＝4÷5＝0.8、80 %です。

正解：ロ

Δ結線の 9 Ω のリアクタンスをY結線に変換すると 3 Ω になります。1相分は 4 Ω の抵抗と 3 Ω のリアクタンスの直列で 5 Ω。相電圧 200/√3 V なので、I＝(200/√3)÷5＝40/√3 A です。

正解：ロ

単相2線式なので電圧降下は往復2線分です。A−B 間は 20 A が流れて 2×0.1×20＝4 V、B−C 間は 10 A で 2×0.2×10＝4 V。C 点の電圧は 210−4−4＝202 V です。

正解：ハ

増設後の有効電力は 90＋70＝160 kW、無効電力は 120 kvar のまま（増設負荷は力率100 %）。皮相電力は √(160²＋120²)＝200 kV·A です。

正解：ハ

百分率インピーダンスは、定格電流が流れたときの内部インピーダンスの電圧降下と相電圧の比です。定格電流は I＝S/(√3V_n) なので、%Z＝ZI/(V_n/√3)×100＝ZS/V_n²×100 になります。

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：ロ

Y−Δ始動では、始動時の各相の電圧が 1/√3 になるので、始動電流（線電流）と始動トルクはいずれも全電圧始動の 1/3 になります。「始動トルクは全電圧始動と同じ」とした(ロ)が誤りです。

正解：ハ

トップランナー方式の高効率電動機は、損失が少ない分だけ回転速度がわずかに上がり、始動電流は従来品より大きくなる傾向があります。「始動電流が小さくなる」とした(ハ)が誤りで、始動電流が大きくなるため配線用遮断器などの保護装置の見直しが必要になります。

正解：ニ

LEDは半導体のpn接合に電流を流して発光させるもので、発光原理はエレクトロルミネセンス（電界発光）です。「ホトルミネセンス」とした(ニ)が誤りです。ホトルミネセンスは光を当てて発光させる現象で、蛍光体などで起こります。

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。アルカリ蓄電池は放電しても電解液の比重がほとんど変わらないので比重で放電の程度はわからず、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：ロ

写真は、銅やアルミの導体を絶縁物で支持し、金属製のダクトに収めたバスダクトです。大電流の幹線に使われ、途中にプラグイン形の分岐を取り付けられます。

正解：ロ

矢印は、軸に固定された円筒形の部分を指しています。これは回転子鉄心で、表面のみぞにかご形の導体が収められています。固定子巻線はその外側、回転軸は中心を貫く棒、ブラケットは軸受を支える両端のふたです。

正解：ハ

Ⓐは燃料を燃やして蒸気をつくるボイラ、Ⓑはボイラで発生した蒸気をさらに加熱して高圧タービンへ送る過熱器、Ⓒは高圧タービンを出た蒸気を再び加熱して低圧タービンへ送る再熱器、Ⓓはタービンの排気を冷やして水に戻す復水器です。

正解：ロ

太陽電池モジュールの直流出力は、まず接続箱で集められ、パワーコンディショナで交流に変換されます。そのあと変圧器で高圧に昇圧して電力系統につなぎます。順序は モジュール→接続箱→パワーコンディショナ→変圧器→電力系統 です。

正解：イ

フェランチ効果は、軽負荷や無負荷のときに、長距離送電線や地中ケーブルの静電容量による進み電流のため、受電端電圧が送電端電圧より高くなる現象です。

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：ハ

高圧交流真空電磁接触器（VMC）は、電磁石で接点を開閉する機器で、電動機やコンデンサなどの高頻度の開閉に使われます。断路器は無負荷時の開閉用、遮断器は事故電流の遮断用で、頻繁な開閉には向きません。

正解：ハ

高調波は、電流の波形をひずませる機器から発生します。交流アーク炉、整流器、インバータは高調波の発生源です。進相コンデンサは高調波を発生させる機器ではなく、逆に高調波電流が流れ込みやすいので直列リアクトルで保護します。

正解：イ

写真は、上部に2本の限流ヒューズが付いた計器用変圧器（VT）です。高電圧を低電圧に変成し、電圧計や継電器に送ります。

正解：ニ

SOG形のGR付PASは短絡電流を遮断できません。構内で短絡事故が起きると PAS を一旦ロック（過電流蓄勢）し、一般送配電事業者の遮断器が動作して配電線が無電圧になってから PAS を開放します。「配電線を停止させることなく自動遮断する」とした(ニ)が誤りです。

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：ロ

爆燃性粉じんのある場所の金属管工事では、管やボックスなどを粉じんが入らない構造で接続します。(ロ)は薄い鋼板製で、ふたをねじで留めるだけの一般用のプルボックス（露出ボックス）なので使えません。(イ)(ハ)(ニ)は耐圧防爆形のシーリングフィッチング・ユニオンカップリング・ボックスです。

正解：ロ

写真は、金属管（薄鋼電線管など）を曲げるためのパイプベンダです。管を先端のフックに掛け、柄を引いて曲げます。

正解：ロ

ケーブルを造営材の下面または側面に沿って取り付ける場合、支持点間の距離は 2 m 以下（接触防護措置を施した場所で垂直に取り付ける場合は 6 m 以下）とします。支持点間を 3 m とした(ロ)が不適切です。乾燥した場所で長さ 4 m 以下の金属製防護管は D種接地工事を省略できます。

正解：ハ

使用電圧 300 V を超える低圧の機械器具の金属製外箱には C種接地工事を施し、接地抵抗は 10 Ω 以下（0.5 秒以内に動作する漏電遮断器を設ければ 500 Ω 以下）とします。450 V の機械器具で、遮断装置の条件がないまま 120 Ω とした(ハ)が誤りです。

正解：ロ

地中電線路には、絶縁電線ではなくケーブルを使用します。地中電線路に絶縁電線を使った(ロ)が不適切です。

正解：ニ

需要家構内のケーブルが長く対地静電容量が大きい場合、他の需要家の地絡事故で地絡継電器が不必要に動作（もらい事故）することがあります。この対策には、地絡電流の向きも判定できる地絡方向継電器（DGR）を設置します。「地絡過電圧継電器」とした(ニ)が不適切です。

正解：ロ

高圧ケーブルと低圧の配線（外灯の配線など）を接近して施設する場合、離隔距離は 15 cm 以上が必要です（耐火性の隔壁などを設ける場合を除く）。0.1 m で施設した(ロ)が不適切です。高圧ケーブルを垂直に取り付ける場合の支持点間は 6 m 以下でよく、(ハ)は適切です。

正解：イ

管路式の地中電線路では、車両などの重量物の圧力を受けるおそれがある場所の埋設深さは 0.3 m 以上（舗装がある場合は舗装下面から 0.3 m 以上）とします。舗装下面から 0.2 m としたポリエチレン被覆鋼管(イ)が不適切です。

正解：イ

PF・S形の主遮断装置は、短絡時に溶断する高圧限流ヒューズ、ヒューズ溶断時に負荷開閉器を開くストライカ引外し装置、相間・側面の絶縁バリアで構成されます。過電流継電器は CB形（遮断器）の主遮断装置で使うもので、PF・S形には必要ありません。

正解：ニ

高圧計器用変成器の二次側電路には D種接地工事を施し、接地線は直径 1.6 mm 以上（高圧受電設備規程では 2 mm² 以上）の軟銅線を使うので、3.5 mm² とした(ニ)が適切です。変圧器・LBS・進相コンデンサの金属製外箱は A種接地工事で、接地線は直径 2.6 mm 以上（規程では 5.5 mm² 以上）が必要です。

正解：ニ

高圧の機械器具の金属製の台や外箱には A種接地工事を施すので、6 kV の外箱のない乾式変圧器の鉄心に A種接地工事を施す(ニ)が適合します。200 V の電動機は D種、400 V の電動機は C種、6 kV の変圧器の外箱は A種で、B種接地工事は変圧器の低圧側に施すものです。

正解：ハ

地絡方向継電器（DGR）の試験では、動作電流値試験・動作電圧値試験・位相特性試験・動作時間試験などを行います。動作周波数試験は行いません。

正解：ハ

受電設備の竣工時の自主検査では、外観点検、接地抵抗測定、絶縁抵抗測定、絶縁耐力試験、保護継電器の動作試験などを行います。変圧器の温度上昇試験は製造工場で行う試験で、現地の竣工検査では一般に行いません。

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：ロ

2023年の制度改正で、風力発電設備は小出力発電設備から外れ、出力 20 kW 未満のものは小規模事業用電気工作物になりました。一般用電気工作物に含まれないのは風力の(ロ)です。出力 10 kW 未満の太陽電池・内燃力、条件付きの 20 kW 未満の水力は小出力発電設備で、一般用電気工作物に含まれます。

正解：ロ

第二種電気工事士が主任電気工事士になるには、免状の交付後に3年以上の一般用電気工事の実務経験が必要です。「2年」とした(ロ)が誤りです。第一種電気工事士は実務経験がなくても主任電気工事士になれます。

正解：ロ

①はコンデンサ（分圧用）と変圧器を組み合わせた零相電圧検出器（ZPD）で、地絡事故のときに生じる零相電圧を検出し、地絡方向継電器に送ります。零相電流を検出するのは、その上にある零相変流器（ZCT）です。

正解：イ

②は架空引込みの GR付PAS から受電設備までの高圧引込ケーブル（6.6 kV CVT）です。高圧用なので、導体の外側に内部半導電層・架橋ポリエチレン・外部半導電層・銅シールドがあり、それぞれの心線にビニルシースを施した単心3本をより合わせた(イ)の構造です。(ロ)は3心を1つのシースに収めたCVケーブル、(ハ)(ニ)は低圧用の構造です。

正解：ロ

③は計器用変圧器と変流器を1つの箱に収めた電力需給用計器用変成器（VCT）です。電力量計（Wh）に電圧と電流を送ります。

正解：ロ

④の図記号は断路器（DS）です。写真では、がいしで支えた単極の断路器を3台並べた(ロ)が該当します。(イ)は高圧カットアウト、(ハ)は真空遮断器、(ニ)は限流ヒューズ付の負荷開閉器です。

正解：ロ

⑤は計器用変圧器（VT）の一次側を保護する限流ヒューズです。V2Vは単相VT2台をV結線したもので、1台につき2本、合計4本の筒形の限流ヒューズ(ロ)を使います。(ハ)(ニ)は刃形の端子をもつ低圧用の形です。

正解：ニ

⑥は計器用変圧器（VT）の二次側に設ける試験用端子で、電圧計や継電器の試験のときに外部の試験器を接続します。VT用の試験端子は VTT と表示された(ニ)です。(ハ)の CTT は変流器用の試験端子、(イ)は零相変流器、(ロ)は変流器です。

正解：ハ

⑦は、常用電源が停電して電圧が下がったことを検出し、切替開閉器（MC-DT）で非常用予備発電装置側に切り替えるための不足電圧継電器（UVR）です。図記号は「U＜」、制御器具番号は 27 の(ハ)です。64 は地絡過電圧継電器、59 は過電圧継電器です。

正解：ハ

500 kV·A の三相変圧器の一次側には、限流ヒューズ付高圧交流負荷開閉器（PF付LBS）を設けます。開閉器とヒューズを組み合わせた図記号の(ハ)です。(イ)は断路器、(ロ)は負荷開閉器（ヒューズなし）、(ニ)は高圧カットアウトです。

正解：ニ

⑨は高圧進相コンデンサと直列に接続する直列リアクトル（SR）です。コンデンサ投入時の突入電流を抑え、第5調波などの高調波の拡大を防ぎ、電圧波形のひずみを改善します。コンデンサの残留電荷を放電するのは放電抵抗や放電コイルの役割なので、(ニ)が誤りです。

正解：イ

⑩は高圧側の変圧器に施す接地工事で、高圧の機械器具の外箱などには A種接地工事を施します。A種接地工事を表す E_A の(イ)が正しい図記号です。