令和4年度第一種電気工事士筆記試験【午後】の問題・解答解説

図のような直流回路において、電源電圧100 V、抵抗R=10 Ω、コンデンサC=20 μF、コイルL=2 mHであり、コイルLには10 Aの直流電流が流れている。コンデンサCに蓄えられているエネルギーW_C [J]と、コイルLに蓄えられているエネルギーW_L [J]の組合せとして、正しいものを1つ選べ。

• イW_C = 0.001 J，W_L = 0.01 J
• ロW_C = 0.2 J，W_L = 0.01 J
• ハW_C = 0.1 J，W_L = 0.1 J
• ニW_C = 0.2 J，W_L = 0.2 J

図の直流回路において、直流電源電圧は90 Vである。2個の6 Ωの並列回路に直列に、6 Ωと3 Ωの並列回路が接続されているとき、抵抗3 Ωに流れる電流I_3 [A]の値として、最も近いものを1つ選べ。

• イ3
• ロ9
• ハ12
• ニ18

図のような交流回路において、電源電圧は100 V、回路の電流は20 A、抵抗Rの両端の電圧は80 Vであった。このときのリアクタンスX [Ω]の値として、正しいものを1つ選べ。

• イ2
• ロ3
• ハ4
• ニ5

図のような交流回路において、抵抗R=10 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=10 Ωが直列に接続されている。この回路の力率[%]として、正しいものを1つ選べ。

• イ30
• ロ50
• ハ70
• ニ100

図のような三相交流回路において、電源の線間電圧は200 V、スター結線された各相の負荷は抵抗8 Ωと誘導性リアクタンス6 Ωの直列回路である。このとき、1相あたりの抵抗の両端の電圧V_R [V]の値として、最も近いものを1つ選べ。

• イ57
• ロ69
• ハ80
• ニ92

図のような単相2線式配電線路において、線路の長さは100 m、負荷電流は50 A、力率0.8（遅れ）である。線路の電圧降下(V_S - V_r)を4 V以内にするための電線の最小太さ（断面積）[mm^2]として、適切なものを1つ選べ。ただし、線路のリアクタンスは無視するものとし、電線の1 km当たりの抵抗値は表（14 mm^2: 1.30 Ω/km、22 mm^2: 0.82 Ω/km、38 mm^2: 0.49 Ω/km、60 mm^2: 0.30 Ω/km）による。

• イ14
• ロ22
• ハ38
• ニ60

図のような単相3線式電路（電源電圧210 / 105 V）において、抵抗負荷A（50 Ω）、B（50 Ω）、C（25 Ω）が接続されている。負荷Bは外側線間（210 V）に接続され、負荷Aは第1相の外側線と中性線間、負荷Cは第2相の外側線と中性線間に接続されている。図中の×印のP点で中性線が断線したとき、断線後に抵抗負荷Aに加わる電圧[V]の値として、正しいものを1つ選べ。ただし、配線用遮断器は動作しなかったものとする。

• イ10
• ロ60
• ハ140
• ニ180

図のような配電線路において、単相3線式二次側の抵抗負荷R1には50 A、抵抗負荷R2には70 Aの電流が流れている。変圧器の一次電圧が6000 V、二次側の各相電圧が100 Vであるとき、一次側に流れる電流I [A]の値として、正しいものを1つ選べ。ただし、変圧器と配電線路の損失および励磁電流は無視するものとする。

• イ1
• ロ2
• ハ3
• ニ4

図のような直列リアクトルを設けた三相高圧進相コンデンサ回路がある。電源電圧を V [V]、1相あたりの誘導性リアクタンスを 9 Ω、容量性リアクタンスを 150 Ωとするとき、この回路の無効電力（設備容量）[var]を示す式として、正しいものはどれか。

• イV² / 159²
• ロV² / 141²
• ハV² / 159
• ニV² / 141

6極の三相かご形誘導電動機があり、その一次周波数がインバータで調整できるようになっている。この電動機が滑り 5 %、回転速度 1 140 min⁻¹ で運転されている場合の一次周波数 [Hz] はどれか。

• イ30
• ロ40
• ハ50
• ニ60

トップランナー制度に関する記述について、誤っているものはどれか。

• イトップランナー制度では，エネルギー消費効率の向上を目的として省エネルギー基準を導入している。
• ロトップランナー制度では，エネルギーを多く使用する機器ごとに，省エネルギー性能の向上を促すための目標基準を満たすことを，製造事業者と輸入事業者に対して求めている。
• ハ電気機器として交流電動機は，全てトップランナー制度対象品である。
• ニ電気機器として変圧器は，一部を除きトップランナー制度対象品である。

定格電圧 100 V、定格消費電力 1 kW の電熱器を、電源電圧 90 V で 10 分間使用したときの発生熱量 [kJ] として、最も近いものはどれか。ただし、電熱器の抵抗の温度による変化は無視するものとする。

• イ292
• ロ324
• ハ486
• ニ540

図に示すサイリスタ（逆阻止3端子サイリスタ）回路の出力電圧 v₀ の波形として、得ることのできない波形はどれか。ただし、電源電圧は正弦波交流とする。

• イ正の半サイクル後半部分のみが出力されている波形
• ロ正の半波整流波形（正の半サイクル全体が出力されている波形）
• ハ正の半サイクルの途中から最後まで出力されている波形
• ニ正と負の両方の半サイクルが出力されている正弦波交流波形

写真に示すものの名称として、正しいものはどれか。

• イ金属ダクト
• ロバスダクト
• ハトロリーバスダクト
• ニ銅帯

写真に示す住宅用の分電盤において、主幹として矢印部分に一般的に設置される機器の名称はどれか。

• イ電磁開閉器
• ロ漏電遮断器（過負荷保護付）
• ハ配線用遮断器
• ニ避雷器

コンバインドサイクル発電の特徴として、誤っているものはどれか。

• イ主に，ガスタービン発電と汽力発電を組み合わせた発電方式である。
• ロ同一出力の火力発電に比べ熱効率は劣るが，LNG などの燃料が節約できる。
• ハ短時間で運転・停止が容易にできるので，需要の変化に対応した運転が可能である。
• ニ回転軸には，空気圧縮機とガスタービンが直結している。

水力発電所において、有効落差を H、流量を Q としたときの水車出力 P に関する記述として、適切なものはどれか。

• イP は QH に比例する。
• ロP は QH² に比例する。
• ハP は QH に反比例する。
• ニP は Q²H に比例する。

架空送電線路に設置されるアークホーン（放電角）の記述として、適切なものはどれか。

• イ電線と同種の金属を電線に巻き付けて補強し、電線の振動による素線切れなどを防止する。
• ロ電線におもりとして取り付け、微風により生ずる電線の振動を吸収し、電線の損傷などを防止する。
• ハがいしの両端に設け、がいしや電線を雷の異常電圧から保護する。
• ニ多導体に使用する間隔材で、強風による電線相互の接近・接触や負荷電流、事故電流による電磁吸引力から素線の損傷を防止する。

同一容量の単相変圧器を並行運転するために必要な条件として、該当しない（必要でない）ものはどれか。

• イ各変圧器の極性を一致させて結線すること。
• ロ各変圧器の変圧比が等しいこと。
• ハ各変圧器のインピーダンス電圧が等しいこと。
• ニ各変圧器の効率が等しいこと。

高圧受電設備の電路において、短絡事故を検出・遮断するための保護装置の組合せとして、適切なものはどれか。

• イ過電流継電器 ─ 高圧柱上気中開閉器
• ロ地絡継電器 ─ 高圧真空遮断器
• ハ地絡方向継電器 ─ 高圧柱上気中開閉器
• ニ過電流継電器 ─ 高圧真空遮断器

高圧CVケーブルの絶縁体 a とシース（外被）b の材料の組合せとして、正しいものはどれか。

• イa：架橋ポリエチレン ─ b：塩化ビニル樹脂
• ロa：架橋ポリエチレン ─ b：ポリエチレン
• ハa：エチレンプロピレンゴム ─ b：塩化ビニル樹脂
• ニa：エチレンプロピレンゴム ─ b：ポリクロロプレン

写真に示す高圧機器（直列リアクトル）の用途として、適切なものはどれか。

• イ大電流を小電流に変流する。
• ロ高調波電流を抑制する。
• ハ負荷の力率を改善する。
• ニ高電圧を低電圧に変圧する。

写真に示す柱上気中開閉器（PAS）と過電流ロック形地絡継電装置（SOG制御装置）を組み合わせて使用する目的として、適切なものはどれか。

• イ高圧需要家構内における高圧電路の開閉と、短絡事故が発生した場合の高圧電路の遮断。
• ロ高圧需要家の使用電力量を計量するため高圧の電圧、電流を低電圧、小電流に変成。
• ハ高圧需要家構内における高圧電路の開閉と、地絡事故が発生した場合の高圧電路の遮断。
• ニ高圧需要家構内における逆力制御による高圧電路の開閉。

600 V 以下で使用される電線またはケーブルの記号と名称・用途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。

写真に示す配線器具（単相200 V、定格30 Aの接地極付埋込コンセント）を取り付ける施工方法の記述として、不適切なものはどれか。

• イ定格電流20 Aの配線用遮断器に保護されている電路に取り付けた。
• ロ単相200 Vの機器用コンセントとして取り付けた。
• ハ三相400 Vの機器用コンセントとしては使用できない。
• ニ接地極にはD種接地工事を施した。

低圧配電盤に、CVケーブル又はCVTケーブルを接続する作業において、一般に使用しない工具はどれか。

• イ電工ナイフ
• ロ油圧式圧着工具
• ハ油圧式パイプベンダ
• ニトルクレンチ

高圧屋内配線をケーブル工事で施設する場合の記述として、誤っているものはどれか。

• イ電線を電気配線用のパイプシャフト内に施設（垂直につり下げる場合を除く）し、8 mの間隔で支持をした。
• ロ他の弱電流電線との離隔距離を30 cmで施設した。
• ハ低圧屋内配線との間に耐火性の堅ろうな隔壁を設けた。
• ニケーブルを耐火性のある堅ろうな管に収め施設した。

合成樹脂管工事に使用できない絶縁電線の種類はどれか。

• イ600V ビニル絶縁電線
• ロ600V 二種ビニル絶縁電線
• ハ600V 耐燃性ポリエチレン絶縁電線
• ニ屋外用ビニル絶縁電線

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す使用電圧300 V以下の低圧屋内配線工事で、施設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

見取図の①に示す引込柱上のケーブル終端接続部に関する記述として、不適切なものはどれか。

• イストレスコーンは雷サージ電圧が侵入したとき、ケーブルのストレスを緩和するためのものである。
• ロ終端接続部の処理では端子部から雨水等がケーブル内部に浸入しないように処理する必要がある。
• ハゴムとう管形屋外終端接続部にはストレスコーン部が内蔵されているので、あらためてストレスコーンを作る必要はない。
• ニ耐塩害終端接続部の処理は海岸に近い場所等、塩害を受けるおそれがある場所に適用される。

見取図の②に示す高圧引込の地中電線路の施工として、不適切なものはどれか。

• イ地中埋設管路長が20 mであるため、物件の名称、管理者名及び電圧を表示した埋設表示シートの施設を省略した。
• ロ高圧地中引込線を収める防護装置に鋼管を使用する管路式とし、地中埋設管路長が20 mであるため、管路の接地を省略した。
• ハ高圧地中引込線と地中弱電流電線との離隔が20 cmのため、高圧地中引込線を堅ろうな不燃性の管に収め、その管が地中弱電流電線と直接接触しないように施設した。
• ニ高圧地中引込線と低圧地中電線との離隔を20 cmで施設した。

見取図の③に示すキュービクル内の高圧ケーブル（6 600 V CVTケーブル）の施工として、不適切なものはどれか。

• イ高圧ケーブルの終端接続に6 600 V CVTケーブル用ゴムストレスコーン形屋内終端接続部の材料を使用した。
• ロ高圧分岐ケーブル系統の地絡電流を検出するための零相変流器をR相とT相に設置した。
• ハ高圧ケーブルの銅シールドに、A種接地工事を施した。
• ニキュービクル内の高圧ケーブルの支持にケーブルブラケットを使用し、3線一括で固定した。

問題の見取図中④に示す変圧器の防振又は耐震対策等の施工に関する記述として、適切でないものはどれか。

• イ低圧母線に銅帯を使用したので、変圧器の振動等を考慮し、変圧器と低圧母線との接続には可とう導体を使用した。
• ロ可とう導体は、地震時の振動でブッシングや母線に異常な力が加わらないよう十分なたるみを持たせ、かつ、振動や負荷側短絡時の電磁力で母線が短絡しないように施工した。
• ハ変圧器を基礎に直接支持する場合のアンカーボルトは、移動、転倒を考慮して引き抜き力、せん断力の両方を検討して支持した。
• ニ変圧器に防振装置を使用する場合は、地震時の移動を防止する耐震ストッパが必要である。耐震ストッパのアンカーボルトには、せん断力のみを検討して支持した。

問題の見取図中⑤で示す高圧進相コンデンサに用いる開閉装置は、自動力率調整装置により自動で開閉できるよう施設されている。このコンデンサ用開閉装置として、最も適切なものはどれか。

• イ高圧交流真空電磁接触器
• ロ高圧交流真空遮断器
• ハ高圧交流負荷開閉器
• ニ高圧カットアウト

一般にB種接地抵抗値の計算式は、150 V / (変圧器高圧側電路の1線地絡電流[A]) [Ω] となる。ただし、変圧器の高低圧混触により、低圧側電路の対地電圧が150 Vを超えた場合に、1秒以下で自動的に高圧側電路を遮断する装置を設けるときは、計算式の150 Vは [ ] Vとすることができる。上記の空欄にあてはまる数値はどれか。

• イ300
• ロ400
• ハ500
• ニ600

高圧受電設備の年次点検において、電路を開放して作業を行う場合は、感電事故防止の観点から、作業箇所に短絡接地器具を取り付けて安全を確保するが、この場合の作業方法として、誤っているものはどれか。

• イ取り付けに先立ち、短絡接地器具の取り付け箇所の無充電を検電器で確認する。
• ロ取り付け時には、まず接地側金具を接地線に接続し、次に電路側金具を電路側に接続する。
• ハ取り付け中は、「短絡接地中」の標識をして注意喚起を図る。
• ニ取り外し時には、まず接地側金具を外し、次に電路側金具を外す。

高圧受電設備の定期点検で通常用いないものはどれか。

• イ高圧検電器
• ロ短絡接地器具
• ハ絶縁抵抗計
• ニ検相器

「電気工事士法」において、特殊電気工事を除く工事に関し、政令で定める軽微な工事及び省令で定める軽微な作業について、誤っているものはどれか。

• イ軽微な工事については、認定電気工事従事者でなければ従事できない。
• ロ電気工事の軽微な作業については、電気工事士でなくても従事できる。
• ハ自家用電気工作物の軽微な工事の作業については、第一種電気工事士でなくても従事できる。
• ニ使用電圧600 Vを超える自家用電気工作物の電気工事の軽微な作業については、第一種電気工事士でなくても従事できる。

「電気工事士法」及び「電気用品安全法」において、正しいものはどれか。

• イ電気用品のうち、危険及び障害の発生するおそれが少ないものは、特定電気用品である。
• ロ特定電気用品には、(PS)Eと表示されているものがある。
• ハ第一種電気工事士は、「電気用品安全法」に基づいた表示のある電気用品でなければ、一般用電気工作物の工事に使用してはならない。
• ニ定格電圧が600 Vのゴム絶縁電線(公称断面積22mm²)は、特定電気用品ではない。

「電気設備の技術基準を定める省令」において、電気使用場所における使用電圧が低圧の開閉器又は過電流遮断器で区切ることのできる電路ごとに、電路と大地との間の絶縁抵抗値として、不適切なものはどれか。

• イ使用電圧が300 V以下で対地電圧が150 V以下の場合 0.1 MΩ以上
• ロ使用電圧が300 V以下で対地電圧が150 Vを超える場合 0.2 MΩ以上
• ハ使用電圧が300 Vを超え450 V以下の場合 0.3 MΩ以上
• ニ使用電圧が450 Vを超える場合 0.4 MΩ以上

図に示す三相誘導電動機を押しボタン操作で始動し、タイマの設定時間で停止させる制御回路において、①で示す主回路の電源受電部に設置されている機器の名称として、正しいものはどれか。

• イ配線用遮断器
• ロ電磁接触器
• ハ電磁開閉器
• ニ漏電遮断器（過負荷保護付）

図に示す電動機制御回路において、タイマの設定時間経過後に電磁接触器（MC）を消磁して電動機を停止させるために、②で示す部分に使用される接点の図記号として、適切なものはどれか。

• イ限時動作常開接点（オンディレイa接点）
• ロ限時動作常閉接点（オンディレイb接点）
• ハ限時復帰常開接点（オフディレイa接点）
• ニ限時復帰常閉接点（オフディレイb接点）

図に示す電動機制御回路において、始動用押しボタンスイッチと並列に接続されている③で示す接点（MCのa接点）の役割として、正しいものはどれか。

• イ押しボタンスイッチのチャタリング防止
• ロタイマの設定時間経過前に電動機が停止しないためのインタロック
• ハ電磁接触器の自己保持
• ニ押しボタンスイッチの故障防止

図に示す電動機制御回路において、④で示す制御回路素子（TLR：タイムリミットリレー）に設置する機器の外観写真として、適切なものはどれか。

• イプラグイン電磁リレー
• ロ電磁接触器
• ハデジタルタイマ／カウンタ
• ニアナログタイマ（タイムリミットリレー）

図に示す電動機制御回路において、サーマルリレー（THR）作動時に吹鳴する警報ブザーとして、⑤で示す部分に使用される図記号はどれか。

• イブザー（ホーン・ブザー形図記号）
• ロサイレン
• ハベル（電気鐘）
• ニチャイム

高圧受電設備の単線結線図において、柱上気中開閉器（PAS）内部の主回路三相を一括して貫通している①で示す図記号の機器の名称として、正しいものはどれか。

• イ零相変圧器
• ロ電力需給用変流器
• ハ計器用変流器
• ニ零相変流器

高圧受電設備の単線結線図において、②の部分の接地工事（人が触れるおそれがある場所）で接地線を保護するために使用する保護管として、適切なものはどれか。

• イ薄鋼電線管
• ロ厚鋼電線管
• ハ合成樹脂製可とう電線管（CD管）
• ニ硬質ポリ塩化ビニル電線管

単線結線図において、零相変流器（ZCT）からの信号を受けて開閉器を遮断するために③に設置される地絡継電器（GR）の図記号として、正しいものはどれか。

• イフレーム等電位接地記号を用いた過電流継電器記号
• ロ過電流継電器（OCR：I >）
• ハ不足電流継電器（UCR：I <）
• ニ大地接地記号を用いた地絡継電器（GR：I ⏚ >）

配線図2に示す高圧受電設備の単線結線図において、④で示す位置に設置する機器の外観写真として、正しいものを1つ選べ。

• イ端子箱と高圧ブッシングを備えた油入箱形の電力需給用計器用変成器（VCT）の写真
• ロ単相モールド構造の高圧計器用変圧器（VT）の写真
• ハ端子リード線が引き出された計器用変圧器等の写真
• ニ貫通端子と接続端子部を備えた乾式・モールド形計器用変流器（CT）の写真

配線図2に示す高圧受電設備の単線結線図において、⑤で示す高圧母線部分の停電後の検電確認に用いるものとして、正しい写真を1つ選べ。

• イ断路器などを遠隔操作するための高圧操作棒（ディスコン棒）の写真
• ロ低圧電路の充電確認に用いられる低圧用伸縮検電器の写真
• ハ三相交流電路の相回転（相順）を確認するための検相器の写真
• ニ絶縁棒の先端に検電金具と音響発光表示部を備えた高圧検電器の写真