令和4年度第一種電気工事士筆記試験【午前】の問題・解答解説

電極面積 A の平板電極間に、厚さ d で誘電率 ε の絶縁物が入っている平行平板コンデンサがある。これに直流電圧 V を印加したときの静電エネルギーに関する記述として、正しいものはどれか。

• イ電圧Vの2乗に比例する。
• ロ電極の面積Aに反比例する。
• ハ電極間の距離dに比例する。
• ニ誘電率εに反比例する。

直流電源 60 V の回路において、電源に直列抵抗 2 Ω が接続され、その下流にスイッチ S を有する 6 Ω の枝路と抵抗 R が並列に接続されている。スイッチ S が開いているときの抵抗 R の両端電圧が 36 V であった。スイッチ S を閉じたときの抵抗 R の両端の電圧 [V] はどれか。

• イ3
• ロ12
• ハ24
• ニ30

電源電圧 200 V の交流回路において、抵抗 20 Ω とリアクタンス X [Ω] が並列に接続されている。回路全体の電流が 20 A であるとき、この回路の力率 [%] はどれか。

• イ50
• ロ60
• ハ80
• ニ100

電源電圧 102 V の交流回路において、抵抗 R = 15 Ω、誘導性リアクタンス X_L = 10 Ω、容量性リアクタンス X_C = 2 Ω が直列に接続されている。リアクタンス部分（X_L および X_C）の両端の電圧が 48 V であるとき、この回路の消費電力 [W] はどれか。

• イ240
• ロ288
• ハ505
• ニ540

線間電圧 200 V の三相3線式電源に、各相の抵抗が 8 Ω、リアクタンスが 6 Ω の直列回路からなるスター結線の平衡負荷が接続されている。この回路に関して誤っているものはどれか。

• イ1相当たりのインピーダンスは、10Ωである。
• ロ線電流Iは、10Aである。
• ハ回路の消費電力は、3 200 Wである。
• ニ回路の無効電力は、2 400 varである。

単相2線式の配電線路において、電線1線当たりの抵抗が 0.1 Ω（線路リアクタンス無視）、電源電圧が 210 V である。抵抗負荷 A、B、C にそれぞれ 10 A、5 A、5 A の負荷電流が流れているとき、末端の負荷 C の両端の電圧 V_C [V] はどれか。

• イ201
• ロ203
• ハ205
• ニ208

電源電圧 210 / 105 V の単相3線式電路において、上相に抵抗負荷 A（50 Ω）、下相に抵抗負荷 B（25 Ω）が中性線との間に接続され、両外側線間に抵抗負荷 C（20 Ω）が接続されている。中性線が電源側で断線したとき、断線後に抵抗負荷 A に加わる電圧 [V] はどれか。ただし配線用遮断器は動作しなかったものとする。

• イ0
• ロ60
• ハ140
• ニ210

設備容量が 400 kW の需要家において、ある1日（0〜24時）の需要率が 60 %、負荷率が 50 % であった。この需要家のこの日の最大需要電力 P_M [kW] と、この日一日の需要電力量 W [kW・h] の組合せとして、正しいものはどれか。

• イP_M = 120, W = 5 760
• ロP_M = 200, W = 5 760
• ハP_M = 240, W = 4 800
• ニP_M = 240, W = 2 880

変圧器（6 600 / 210 V、三相3線式）の二次側の1線にB種接地工事（接地抵抗値 10 Ω）が施されている。この電路に接続された負荷の金属製外箱にはD種接地工事（接地抵抗値 40 Ω）が施されている。金属製外箱の内部（非接地相のA点）で電線が外箱に完全地絡した場合、A点の対地電圧［V］として、正しいものはどれか。ただし、金属製外箱、電路の配線および変圧器のインピーダンスは無視するものとする。

• イ32
• ロ168
• ハ210
• ニ420

かご形誘導電動機のインバータによる速度制御に関する記述として、正しいものはどれか。

• イ電動機の入力の周波数を変えることによって速度を制御する。
• ロ電動機の入力の周波数を変えずに電圧を変えることによって速度を制御する。
• ハ電動機の滑りを変えることによって速度を制御する。
• ニ電動機の極数を切り換えることによって速度を制御する。

同容量の単相変圧器2台をV結線し、三相負荷に電力を供給する場合の変圧器1台当たりの最大の利用率はどれか。

• イ1 / 2
• ロ√2 / 2
• ハ√3 / 2
• ニ2 / √3

床面上 r ［m］の高さに、光度 I ［cd］の点光源がある。この光源直下の床面照度 E ［lx］を示す式として、正しいものはどれか。

• イE = I² / r
• ロE = I² / r²
• ハE = I / r
• ニE = I / r²

蓄電池に関する記述として、正しいものはどれか。

• イ鉛蓄電池の電解液は、希硫酸である。
• ロアルカリ蓄電池の放電の程度を知るためには、電解液の比重を測定する。
• ハアルカリ蓄電池は、過放電すると充電が不可能になる。
• ニ単一セルの起電力は、鉛蓄電池よりアルカリ蓄電池の方が高い。

写真に示す耐圧防爆構造の照明器具の主要な使用場所として、適切なものはどれか。

• イ極低温となる環境の場所
• ロ物が接触し損壊するおそれのある場所
• ハ海岸付近の塩害の影響を受ける場所
• ニ可燃性のガスが滞留するおそれのある場所

写真に示す機器（電磁開閉器）において、矢印で示された上部機器の名称として、正しいものはどれか。

• イ熱動継電器
• ロ電磁接触器
• ハ配線用遮断器
• ニ限時継電器

コージェネレーションシステムに関する記述として、最も適切なものはどれか。

• イ受電した電気と常時連系した発電システム
• ロ電気と熱を併せ供給する発電システム
• ハ深夜電力を利用した発電システム
• ニ電気集じん装置を利用した発電システム

有効落差100 m、使用水量20 m3/sの水力発電所がある。水車と発電機の総合効率が85 %であるとき、この発電所の発電機出力[MW]として最も近いものを選びなさい。

• イ1.9
• ロ12.7
• ハ16.7
• ニ18.7

架空送電線のスリートジャンプ現象に対する対策として、適切なものはどれか。

• イアーマロッドにて補強する。
• ロ鉄塔では上下の電線間にオフセットを設ける。
• ハ送電線にトーショナルダンパを取り付ける。
• ニがいしの連結数を増やす。

送電用変圧器の中性点接地方式に関する記述として、誤っているものはどれか。

• イ非接地方式は、中性点を接地しない方式で、異常電圧が発生しやすい。
• ロ直接接地方式は、中性点を導線で接地する方式で、地絡電流が大きい。
• ハ抵抗接地方式は、地絡故障時、通信線に対する電磁誘導障害が直接接地方式と比較して大きい。
• ニ消弧リアクトル接地方式は、中性点を送電線路の対地静電容量と並列共振するようなリアクトルで接地する方式である。

高圧受電設備の受電用遮断器の遮断容量を決定する場合に、必要なものはどれか。

• イ受電点の三相短絡電流
• ロ受電用変圧器の容量
• ハ最大負荷電流
• ニ小売電気事業者との契約電力

高圧母線に取り付けられた、通電中の変流器（CT）の二次側回路に接続されている電流計を取り外す場合の手順として、適切なものはどれか。

• イ変流器の二次側端子の一方を接地した後、電流計を取り外す。
• ロ電流計を取り外した後、変流器の二次側を短絡する。
• ハ変流器の二次側を短絡した後、電流計を取り外す。
• ニ電流計を取り外した後、変流器の二次側端子の一方を接地する。

写真に示す品物の用途として、適切なものはどれか。

• イ容量300 kVA未満の変圧器の一次側保護装置として用いる。
• ロ保護継電器と組み合わせて、遮断器として用いる。
• ハ電力ヒューズと組み合わせて、高圧交流負荷開閉器として用いる。
• ニ停電作業などの際に、電路を開路しておく装置として用いる。

写真の機器の矢印で示す部分（円筒状の素子部分）の主な役割はどれか。

• イ高圧電路の地絡保護
• ロ高圧電路の過電圧保護
• ハ高圧電路の高調波電流抑制
• ニ高圧電路の短絡保護

600 V以下で使用される電線又はケーブルの記号に関する記述として、誤っているものはどれか。

• イIVとは、主に屋内配線に使用する塩化ビニル樹脂を主体としたコンパウンドで絶縁された単心（単線、より線）の絶縁電線である。
• ロDVとは、主に架空引込線に使用する塩化ビニル樹脂を主体としたコンパウンドで絶縁された多心の絶縁電線である。
• ハVVFとは、移動用電気機器の電源回路などに使用する塩化ビニル樹脂を主体としたコンパウンドを絶縁体およびシースとするビニル絶縁ビニルキャブタイヤケーブルである。
• ニCVとは、架橋ポリエチレンで絶縁し、塩化ビニル樹脂を主体としたコンパウンドでシースを施した架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブルである。

写真に示された配線器具（コンセント）のうち、200 Vの配線回路に使用することができないものはどれか。

• イ接地極付コンセント（250 V 15 A / 20 A 兼用形）
• ロ埋込接地コンセント（250 V 15 A タンデム形）
• ハ接地極付埋込コンセント（125 V 15 A 平行形）
• ニ埋込接地コンセント（250 V 20 A エル字形刃受）

写真に示された架空配線工事などで使用される工具の名称として、正しいものはどれか。

• イトルクレンチ
• ロ呼び線挿入器
• ハケーブルジャッキ
• ニ張線器

平形保護層工事に関する記述として、誤っているものはどれか。

• イ旅館やホテルの宿泊室には施設できない。
• ロ壁などの造営材を貫通させて施設する場合は，適切な防火区画処理等の処理を施さなければならない。
• ハ対地電圧150 V以下の電路でなければならない。
• ニ定格電流20 Aの過負荷保護付漏電遮断器に接続して施設できる。

合成樹脂管工事に使用する材料と管の施設に関する記述として、誤っているものはどれか。

• イPF管を直接コンクリートに埋め込んで施設した。
• ロCD管を直接コンクリートに埋め込んで施設した。
• ハPF管を点検できない二重天井内に施設した。
• ニCD管を点検できる二重天井内に施設した。

点検できる隠ぺい場所で、湿気の多い場所又は水気のある場所に施設する使用電圧300 V以下の低圧屋内配線工事として、施工することができない工事の種類はどれか。

• イ金属管工事
• ロ金属線ぴ工事
• ハケーブル工事
• ニ合成樹脂管工事

受電設備図中の①に示す地絡継電装置付き高圧交流負荷開閉器（UGS）に関する記述として、不適切なものはどれか。

• イ電路に地絡が生じた場合，自動的に電路を遮断する機能を内蔵している。
• ロ定格短時間耐電流は，系統(受電点)の短絡電流以上のものを選定する。
• ハ短絡事故を遮断する能力を有する必要がある。
• ニ波及事故を防止するため，一般送配電事業者の地絡保護継電装置と動作協調をとる必要がある。

受電設備図中の②に示す構内の高圧地中引込線を施設する場合の施工方法として、不適切なものはどれか。

• イ地中電線に堅ろうながい装を有するケーブルを使用し，埋設深さ（土冠）を1.2 mとした。
• ロ地中電線を収める防護装置に鋼管を使用した管路式とし，管路の接地を省略した。
• ハ地中電線を収める防護装置に波付硬質合成樹脂管（FEP）を使用した。
• ニ地中電線路を直接埋設式により施設し，長さが20 mであったので電圧の表示を省略した。

受電設備図中の③に示す電路及び接地工事の施工として、不適切なものはどれか。

• イ建物内への地中引込の壁貫通に防水鋳鉄管を使用した。
• ロ電気室内の高圧引込ケーブルの防護管（管の長さが2 mの厚鋼電線管）の接地を省略した。
• ハピット内の高圧引込ケーブルの支持に樹脂製のクリートを使用した。
• ニ接地端子盤への接地線の立上りに硬質ポリ塩化ビニル電線管を使用した。

屋内キュービクル式高圧受電設備に付随する受電設備断面図・平面図の④に示すケーブルラックの施工に関する記述として、誤っているものはどれか。

• イケーブルラックの長さが15 mであったが、乾燥した場所であったため、D種接地工事を省略した。
• ロケーブルラックは、ケーブル重量に十分耐える構造とし、天井コンクリートスラブからアンカーボルトで吊り、堅固に施設した。
• ハ同一のケーブルラックに電灯幹線と動力幹線のケーブルを布設する場合、両者の間にセパレータを設けなくてもよい。
• ニケーブルラックが受電室の壁を貫通する部分は、火災延焼防止に必要な防火措置を施した。

屋内高圧受電設備（図中⑤）の絶縁耐力試験に関する記述として、不適切なものはどれか。

• イ交流絶縁耐力試験は、最大使用電圧の1.5倍の電圧を連続して10分間加え、これに耐える必要がある。
• ロケーブルの絶縁耐力試験を直流で行う場合の試験電圧は、交流の1.5倍である。
• ハケーブルが長く静電容量が大きいため、リアクトルを使用して試験用電源の容量を軽減した。
• ニ絶縁耐力試験の前後には、1000 V以上の絶縁抵抗計による絶縁抵抗測定と安全確認が必要である。

「電気設備の技術基準の解釈」において、D種接地工事に関する記述として、誤っているものはどれか。

• イ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10 Ω以下でなければ、D種接地工事を施したものとみなされない。
• ロ接地抵抗値は、低圧電路において、地絡を生じた場合に0.5秒以内に当該電路を自動的に遮断する装置を施設するときは、500 Ω以下であること。
• ハ接地抵抗値は、100 Ω以下であること。
• ニ接地線は故障の際に流れる電流を安全に通じることができるものであること。

需要家の月間などの1期間における平均力率を求めるのに必要な計器の組合せとして、適切なものはどれか。

• イ電力計、電力量計
• ロ電力量計、無効電力量計
• ハ無効電力量計、最大需要電力計
• ニ最大需要電力計、電力計

「電気設備の技術基準の解釈」において、停電が困難なため低圧屋内配線の絶縁性能を、使用電圧が加わった状態における漏えい電流を測定して判定する場合、使用電圧が200 Vの電路の漏えい電流の上限値[mA]として、適切なものはどれか。

• イ0.1
• ロ0.2
• ハ0.4
• ニ1.0

「電気工事士法」において、第一種電気工事士免状の交付を受けている者でなければ従事できない作業はどれか。

• イ最大電力800 kWの需要設備の6.6 kV変圧器に電線を接続する作業
• ロ出力500 kWの発電所の配電盤を造営材に取り付ける作業
• ハ最大電力400 kWの需要設備の6.6 kV受電用ケーブルを電線管に収める作業
• ニ配電電圧6.6 kVの配電用変電所内の電線相互を接続する作業

「電気事業法」において、電線路維持運用者が行う一般用電気工作物の調査に関する記述として、不適切なものはどれか。

• イ一般用電気工作物の調査が4年に1回以上行われている。
• ロ登録点検業務受託法人が点検業務を受託している一般用電気工作物についても調査する必要がある。
• ハ電線路維持運用者は、調査業務を登録調査機関に委託することができる。
• ニ一般用電気工作物が設置された時に調査が行われなかった。

「電気工事業の業務の適正化に関する法律（電気工事業法）」において、正しいものはどれか。

• イ電気工事士は、電気工事業者の監督の下で、「電気用品安全法」の表示が付されていない電気用品を電気工事に使用することができる。
• ロ電気工事業者が、電気工事の施工場所に二日間で完了する工事予定であったため、代表者の氏名等を記載した標識を掲げなかった。
• ハ電気工事業者が、電気工事ごとに配線図等を帳簿に記載し、3年経ったので廃棄した。
• ニ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を行うため必要があると認めてする指示に従わなければならない。

高圧受電設備の単線結線図において、①に示す引込用高圧ケーブルの端末処理を行う作業に直接不要な工具はどれか。

• イケーブルストリッパ
• ロ電工ナイフ
• ハ屋内配線用小型圧着工具（リングスリーブ用等）
• ニヒートガン（熱風機）

高圧引込ケーブルの端末処理における、②で示すストレスコーン部分の主な役割として、適切なものはどれか。

• イ機械的強度を補強する。
• ロ遮へい端部の電位傾度を緩和する。
• ハ電流の不平衡を防止する。
• ニ高調波電流を吸収する。

単線結線図中の③で示す開閉器群（ⓐ：引込開閉器、ⓑ：主母線断路器、ⓒ：負荷側断路器）において、受電設備を停電点検させるための開路操作手順として、最も不適切なものはどれか。

• イⓐ → ⓑ → ⓒ
• ロⓑ → ⓐ → ⓒ
• ハⓒ → ⓐ → ⓑ
• ニⓒ → ⓑ → ⓐ

単線結線図中の④で示す計器用変圧器（VT）の一次側に設ける高圧限流ヒューズを使用する主な目的はどれか。

• イ計器用変圧器を雷サージから保護する。
• ロ計器用変圧器の内部短絡事故が主回路に波及することを防止する。
• ハ計器用変圧器の過負荷を防止する。
• ニ計器用変圧器の欠相を防止する。

単線結線図中の⑤（VS：電圧計切換スイッチ）に設置する機器の外観写真として、適切なものはどれか。

• イカム式の電圧計切換スイッチ（VS）
• ロ制御用遮断器（回路保護器等）
• ハ進相コンデンサ等の補助部材
• ニ押しボタンスイッチ

単線結線図中の⑥で示す図記号の器具名称として、正しいものはどれか。

• イ試験用端子（電流端子）
• ロ試験用電流切換スイッチ
• ハ試験用端子（電圧端子）
• ニ試験用電圧切換スイッチ

単線結線図中の⑦に設置する機器（避雷器：LA）として、一般的に使用されるものの図記号はどれか。

• イ直列ギャップ付きの開閉器型図記号
• ロ断路器または接地開閉器の図記号
• ハ避雷器（サージアレスタ）の標準図記号
• ニ放電ギャップのみの図記号

単線結線図中の⑧で示す機器の名称として、正しいものはどれか。

• イ限流ヒューズ付高圧交流遮断器
• ロヒューズ付高圧カットアウト
• ハ限流ヒューズ付高圧交流負荷開閉器
• ニヒューズ付断路器

配線図の⑨で示す変圧器二次側から動力制御盤へ至る配線に使用されるCVTケーブルの断面構造として、適切なものはどれか。

• イ3本の線心が撚り合わされ、各線心に内部半導電層・外部半導電層および銅シールドが施された構造
• ロ1つの外装ビニルシース内に3線心が収められ、各心に半導電層と銅シールドが施された構造
• ハ1つの外装ビニルシース内にビニル絶縁された導体が3心収められた丸形構造
• ニ単心の架橋ポリエチレン絶縁ビニルシース電線3本が撚り合わされ、遮へい層を持たない構造

配線図の⑩で示す動力制御盤内（スターデルタ始動器を内蔵）から三相誘導電動機に至る配線で、必要とする電線本数（心線数）はいくつか。

• イ3
• ロ4
• ハ5
• ニ6