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電気工事士試験 · 学習ガイド

開閉器・遮断器

開閉器とは

開閉器とは、回路を接続したり切り離したりする機器の総称です。操作する機能と、過負荷や短絡を保護する機能は分けて考えます。

遮断器が回路を守る。正常時の閉じたスイッチと異常電流時の開いたスイッチの二場面。
過電流遮断器は過大な電流を検知して回路を遮断します。通常時と異常時で接点の状態が変わることが保護の基本です。

開閉器は回路をつないだり切り離したりする機器の総称です。器具を操作するための開閉なのか、点検で切り離すためなのかで、必要な性能は変わります。

開閉器・遮断器
器具・材料主な用途・区別
開閉器通常の回路開閉
配線用遮断器過負荷・短絡の保護
漏電遮断器地絡の検知・遮断。過電流兼用かを確認
電磁開閉器電動機等の遠隔開閉と過負荷保護
開閉器・遮断器
器具・条件要点
配線用遮断器 2極1素子(2P1E)100V回路用。素子のない極(N表示)を接地側電線に接続
配線用遮断器 2極2素子(2P2E)200V回路は両極が非接地側のため両極に素子が必要
配線用遮断器の動作(定格30A以下)定格電流の1.25倍で60分以内、2倍で2分以内に動作
高感度高速形漏電遮断器定格感度電流30mA以下、動作時間0.1秒以下
開閉器・遮断器
三相誘導電動機要点
同期速度Ns=120f/p〔min⁻¹〕(f:周波数〔Hz〕、p:極数)
周波数の影響60Hzから50Hzになると回転速度は下がる(4極で1800→1500min⁻¹)
回転方向の逆転三相3本の結線のうち任意の2本を入れ替える
始動電流じか入れ始動で全負荷電流の4〜8倍程度
スターデルタ始動始動時はY結線で始動電流を約1/3に抑え、運転時にΔ結線へ切り替える
進相コンデンサ電動機と並列に接続して力率を改善する

基本の仕組み

基本の仕組みの図解。中央の縦線で区切り、左に照明の操作スイッチ、右に受電設備の断路器を並べ、双方の接点を拡大して見せる。下段には電圧・電流・操作条件を左右別々の枠に置き、想定する条件が異なることを示す。
覚えること:接点は共通、電圧・電流・操作条件は別

照明の操作スイッチと受電設備の断路器を比べると、どちらも接点を持ちますが想定する電圧・電流・操作条件が異なります。写真の外形から名称を選んだ後、用途まで説明します。

定格電圧や定格電流、開閉できる負荷の種類は、機器を使用できる条件を表します。負荷の性質によって開閉時の負担が異なるため、電流の数値だけでは決まりません。

開閉と保護を分ける

開閉と保護を分けるの図解。正方形を縦線で左・中央・右の3区画に分け、左から開閉器、配線用遮断器、漏電遮断器を並べる。各器具の下に役割を下向き矢印で示し、右区画には「過電流保護の兼用は器具の表示で確認」と小さく添える。
覚えること:漏電遮断器の過電流保護は表示確認

点滅器や開閉器は通常の開閉、配線用遮断器は過負荷・短絡時の回路保護、漏電遮断器は地絡電流の検知と遮断を担います。漏電遮断器には過電流保護を兼ねる型と兼ねない型があるため、器具の表示を確認します。断路器は主に無負荷状態で回路を切り離す機器で、負荷電流や短絡電流を遮断する目的の遮断器と同一視しません。

電磁開閉器は電磁接触器と熱動継電器を組み合わせ、電動機の遠隔開閉や過負荷保護に使います。熱動継電器だけで短絡を遮断するわけではなく、上位の過電流保護装置も必要です。定格電流、遮断容量、定格感度電流はそれぞれ異なる性能を表します。

写真鑑別では銘板・端子数・テストボタン・用途表示を手掛かりに、「手で切る」「過電流を切る」「漏れを検知する」「遠隔操作する」のどれかを先に判定します。

確認

確認の図解。中央を縦線で仕切り、左に開閉器の操作部、右に保護機能を別枠で描く。左はレバーを動かす矢印、右は「過負荷・短絡」から「自動遮断」への矢印を置き、左右は矢印で結ばない。
覚えること:開閉器に保護機能があるとは限らない

すべての開閉器に過負荷や短絡を自動検知して遮断する機能があるわけではありません。操作する機能と保護する機能を区別します。

試験に出る

  • 開閉器の用途(操作・点検時の切り離し)を問う問題。
  • 定格電圧・定格電流・開閉できる負荷の種類の意味。
  • すべての開閉器が保護機能をもつわけではないことの正誤問題。
  • 操作する機能と保護する機能の区別。
  • 写真の外形から名称を選び、用途まで説明する問題。
  • 開閉器・配線用遮断器・漏電遮断器
  • 電磁開閉器と熱動継電器
  • 定格と写真の見方
  • 100V回路は2極1素子、200V回路は2極2素子の配線用遮断器を選ぶこと。
  • 三相誘導電動機の同期速度120f/p、逆転方法、スターデルタ始動の目的。

重要な言葉

開閉器
回路をつないだり切り離したりする機器の総称。
定格電圧
機器を使用できる電圧の条件。
定格電流
機器を使用できる電流の条件。
断路器
点検時などに回路を切り離すための機器。
配線用遮断器
過負荷や短絡のときに自動で回路を切る遮断器。手動の開閉もできる。
漏電遮断器
地絡電流を検知して回路を自動で遮断する遮断器。
スターデルタ始動
始動時はY結線、運転時はΔ結線に切り替えて始動電流を抑える方法。

確認問題

確かめよう手動でOFFにできる器具なら過電流保護もある?

いいえ。保護機能の有無は別に確認します。

手動でOFFにできる開閉器なら、過電流保護機能も必ず備わっている。

定格電圧や定格電流は、機器を使用できる条件を表す。

200V回路の配線用遮断器には、2極1素子のものを使ってよい。

三相誘導電動機は、三相3本の結線のうち2本を入れ替えると逆回転する。

開閉器の定格で示される条件に含まれないものは?

開閉器の「操作する機能」と「保護する機能」の関係は?

周波数60Hz・4極の三相誘導電動機の同期速度〔min⁻¹〕は?

は回路をつないだり切り離したりする機器の総称です。器具を操作するための開閉なのか、点検で切り離すためなのかで、必要なは変わります。

照明の操作スイッチと受電設備のを比べると、どちらも接点を持ちますが想定する電圧・電流・が異なります。写真の外形から名称を選んだ後、用途まで説明します。

や定格電流、開閉できる負荷の種類は、機器を使用できる条件を表します。によって開閉時の負担が異なるため、電流の数値だけでは決まりません。

すべての開閉器にや短絡を自動検知して遮断する機能があるわけではありません。操作する機能とを区別します。

出典・参考資料

試験の公式案内と、この記事の参考にした学習資料です。

編集:Pinternet Works · 更新日:

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