第二種電気工事士 ③ 配電理論・配線設計

実際の配線を設計するための知識を扱う分野です。単相2線式・単相3線式・三相3線式の配電方式と電圧降下・電力損失の公式、電線の許容電流と電流減少係数、配線用遮断器やヒューズの動作特性、幹線と分岐回路の設計、対地電圧や漏電遮断器の省略条件などが問われます。単相3線式の中性線が断線すると容量の小さい負荷に過電圧がかかる、といった実務直結のテーマも頻出です。①②の計算力を前提に、数値と施設ルールをセットで覚えるのが得点のコツです。

この分野の問題46問を、選択肢・正解・解説つきで掲載しています。まず自分で解答を考えてから「正解と解説を見る」を開いて答え合わせをしてください。

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86交流の低圧の電圧区分の範囲はどのようになっているか。

  1. A300V以下
  2. B750V以下
  3. C600V以下
  4. D7000V以下
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正解:C600V以下

低圧は直流で750V以下、交流で600V以下と規定されています。

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87単相3線式の対地電圧はいくつか。

  1. A200V
  2. B150V
  3. C100V
  4. D300V
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正解:C100V

単相3線式の対地電圧は100Vです(線間電圧は100V/200V)。

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88三相3線式の対地電圧はいくつか。

  1. A100V
  2. B150V
  3. C300V
  4. D200V
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正解:D200V

三相3線式はビルや工場で使用され、線間電圧・対地電圧ともに200Vです。

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89単相2線式の電圧降下を求める公式として正しいものはどれか。(I:電流、r:1線あたりの電線の抵抗)

  1. AV=2Ir
  2. BV=1.73Ir
  3. CV=3Ir
  4. DV=Ir
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正解:AV=2Ir

単相2線式は2本の電線で送るため、全体の電圧降下は1線あたりの2倍(V=2Ir)になります。

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90単相2線式回路で、1線あたりの抵抗が0.05Ω、流れる電流が20Aのとき、全体の電圧降下は何Vか。

  1. A0.5V
  2. B1V
  3. C4V
  4. D2V
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正解:D2V

全体の電圧降下は V=2Ir = 2×20A×0.05Ω = 2V となります。

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91負荷が平衡している単相3線式回路の電力損失を求める公式として正しいものはどれか。(I:電流、r:1線あたりの電線の抵抗)

  1. AP=Ir
  2. BP=3I^2r
  3. CP=2I^2r
  4. DP=I^2r
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正解:CP=2I^2r

負荷が平衡している場合、中性線に電流は流れないため2線分の電力損失(P=2I^2r)となります。

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92単相3線式回路で、上の電圧線に20A、下の電圧線に10Aが流れているとき、中性線に流れる電流は何Aか。

  1. A30A
  2. B10A
  3. C20A
  4. D0A
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正解:B10A

中性線には上下の回路に流れる電流の差(20A - 10A = 10A)が流れます。

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93単相3線式の回路で、中性線が断線した場合に起こる現象として正しいものはどれか。

  1. A容量の小さい負荷に過電圧がかかる
  2. B中性線に大電流が流れる
  3. C容量の大きい負荷に過電圧がかかる
  4. Dすべての負荷に電圧がかからなくなる
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正解:A容量の小さい負荷に過電圧がかかる

中性線が断線すると、容量が小さい(抵抗が大きい)負荷に過電圧がかかり機器故障の原因になります。

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94三相3線式の電圧降下を求める公式として正しいものはどれか。(I:電流、r:1線あたりの電線の抵抗)

  1. AV=2Ir
  2. BV=√3Ir
  3. CV=3Ir
  4. DV=Ir
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正解:BV=√3Ir

三相3線式の電圧降下は、公式 V=√3Ir で求めます。

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95三相3線式回路で、1線あたりの抵抗が0.2Ω、流れる線電流が20Aのとき、電力損失は何Wか。

  1. A160W
  2. B480W
  3. C80W
  4. D240W
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正解:D240W

電力損失は P=3I^2r = 3×(20×20)×0.2 = 240W となります。

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96直径1.6mmの600Vビニル絶縁電線(単線)の許容電流は何Aか。

  1. A27A
  2. B24A
  3. C15A
  4. D35A
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正解:A27A

単線1.6mmの許容電流は27Aと定められています。

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97直径2.0mmの600Vビニル絶縁電線(単線)の許容電流は何Aか。

  1. A27A
  2. B35A
  3. C62A
  4. D48A
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正解:B35A

単線2.0mmの許容電流は35Aと定められています。

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98金属管工事で、直径1.6mmの600Vビニル絶縁電線を5本収めて施設した場合、電線1本あたりの許容電流の最大値は。(電流減少係数0.56)

  1. A27A
  2. B24A
  3. C19A
  4. D15A
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正解:D15A

単線1.6mmの許容電流は27A。これに係数0.56を掛け、27×0.56=15.12A → 約15Aとなります。

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99金属管工事で、直径2.0mmの600Vビニル絶縁電線を3本収めて施設した場合、電線1本あたりの許容電流の最大値は。(電流減少係数0.70)

  1. A19A
  2. B35A
  3. C24A
  4. D38A
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正解:C24A

単線2.0mmの許容電流は35A。これに係数0.70を掛け、35×0.70=24.5A → 約24Aとなります。

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100金属管に電線を5~6本収める場合の電流減少係数として正しいものはどれか。

  1. A0.70
  2. B0.56
  3. C0.63
  4. D0.49
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正解:B0.56

金属管に収める電線が3本以下は0.70、4本は0.63、5~6本は0.56となります。

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101断面積0.75mm2のゴムコードの許容電流は何Aか。

  1. A17A
  2. B7A
  3. C12A
  4. D5A
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正解:B7A

断面積0.75mm2のコードの許容電流は7Aと定められています。

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102断面積0.75mm2のゴムコード(定格電圧100V)で使用できる最大の消費電力はどれか。

  1. A1000Wのドライヤー
  2. B600Wの電気釜
  3. C1500Wの電気湯沸かし
  4. D2000Wの電気乾燥機
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正解:B600Wの電気釜

許容電流7Aのため、最大消費電力は 100V×7A=700W。選択肢の中で700W以下の最大のものは600Wです。

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103定格電流30A以下の配線用遮断器に、定格の2倍の電流が流れた場合、何分以内に動作しなければならないか。

  1. A2分
  2. B1分
  3. C4分
  4. D60分
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正解:A2分

配線用遮断器(30A以下)は定格の2倍の電流が流れた場合、2分以内に動作する必要があります。

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104定格電流30A以下のヒューズに、定格の1.6倍の電流が流れた場合、何分以内に溶断しなければならないか。

  1. A60分
  2. B4分
  3. C2分
  4. D120分
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正解:A60分

ヒューズ(30A以下)は定格の1.6倍の電流が流れた場合、60分以内に溶断する必要があります。

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105単相3線式100/200Vの分岐回路で、100V専用回路に使用できる配線用遮断器の極数と素子数で適切なものはどれか。

  1. A1極1素子
  2. B2極1素子
  3. C3極2素子
  4. D2極0素子
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正解:B2極1素子

単相3線式の100V回路には2極1素子(2P1E)のものを取り付けます。

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1062極1素子(2P1E)の配線用遮断器を単相3線式100V回路に取り付ける際、正しい結線方法はどれか。

  1. A中性線は接続してはならない
  2. B素子のあるL極に中性線を接続する
  3. Cどちらに接続してもよい
  4. D素子のないN極に中性線を接続する
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正解:D素子のないN極に中性線を接続する

2極1素子を取り付ける際は、必ず素子のないN極に中性線を接続する必要があります。

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107単相3線式回路において、中性線に施設してはならないものはどれか。

  1. A銅バー
  2. B配線用遮断器
  3. C漏電遮断器
  4. Dヒューズ
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正解:Dヒューズ

中性線にヒューズを施設すると、断線時に機器が焼損する恐れがあるため施設できません。

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108対地電圧が150V以下の機械器具を水気のない場所に施設する場合、省略できる装置はどれか。

  1. A過電流遮断器
  2. B漏電遮断器
  3. C開閉器
  4. Dコンセント
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正解:B漏電遮断器

対地電圧150V以下の機械器具を水気のない場所に施設する場合は、漏電遮断器を省略できます。

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109定格消費電力2kW以上のルームエアコンを単相200Vで施設する場合、対地電圧を300V以下とするための例外条件として誤っているものはどれか。

  1. A屋内配線とコンセントで接続する
  2. B専用の過電流遮断器を施設する
  3. C漏電遮断器を施設する
  4. D簡易接触防護措置を施す
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正解:A屋内配線とコンセントで接続する

例外規定を適用するには、電気機械器具をコンセントではなく「屋内配線と直接接続する」必要があります。

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110電動機が接続されていない幹線の許容電流IWの求め方で正しいものはどれか。(IM:電動機定格電流の合計、IH:電熱器定格電流の合計)

  1. AIW ≥ 1.1IM + IH
  2. BIW ≥ 1.25IM + IH
  3. CIW ≥ IM + IH
  4. DIW ≥ 3IM + IH
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正解:CIW ≥ IM + IH

電動機が接続されていない(または電動機合計が電熱器より小さい)場合は、単純な合計値になります。

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111電動機の定格電流の合計IMが電熱器の合計IHより大きく、かつIMが50A以下のときの幹線の許容電流IWを求める式はどれか。

  1. AIW ≥ IM + IH
  2. BIW ≥ 3IM + IH
  3. CIW ≥ 1.1IM + IH
  4. DIW ≥ 1.25IM + IH
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正解:DIW ≥ 1.25IM + IH

IM > IH かつ IM ≤ 50A の場合、電動機の合計の1.25倍に電熱器の合計を足します。

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112電動機の定格電流の合計が20A、電熱器の合計が15Aの低圧屋内幹線の許容電流の最小値は何Aか。

  1. A40A
  2. B37A
  3. C35A
  4. D45A
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正解:A40A

電動機合計(20A) > 電熱器合計(15A)で、電動機が50A以下なので、IW = 1.25×20 + 15 = 40A。

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113電動機の定格電流の合計が60A、電熱器の合計が20Aの低圧屋内幹線の許容電流の最小値は何Aか。

  1. A80A
  2. B95A
  3. C86A
  4. D100A
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正解:C86A

電動機合計(60A) > 50A なので、IW = 1.1×60 + 20 = 86A となります。

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114三相200Vの電動機(定格20A)が3台、電熱器(定格15A)が1台接続された幹線の許容電流の最小値は何Aか。(需要率100%)

  1. A81A
  2. B75A
  3. C96A
  4. D195A
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正解:A81A

IM=20×3=60A。IM > 50A なので、IW = 1.1×60 + 15 = 81A となります。

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115幹線を保護する過電流遮断器の定格電流IBの最大値を求める際、電動機が接続されている場合の比較する2つの式の組み合わせとして正しいものはどれか。(IW:幹線の許容電流)

  1. A3IM+IH と 2.5IW
  2. B1.25IM+IH と 2.5IW
  3. C3IM+IH と 1.1IW
  4. D2IM+IH と 3IW
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正解:A3IM+IH と 2.5IW

過電流遮断器の容量は「3×IM + IH」と「2.5×IW」のうち、小さい方の値が最大値となります。

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116電動機の定格電流合計が20A、電熱器が15A、幹線の許容電流が49Aのとき、幹線を保護する過電流遮断器の定格電流の最大値は何Aか。

  1. A50A
  2. B100A
  3. C75A
  4. D122.5A
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正解:C75A

3×20+15=75A。2.5×49=122.5A。これらを比較して小さい方の75Aが最大値となります。

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117幹線の分岐点から過電流遮断器を施設する位置の原則として正しいものはどれか。

  1. A3m以下
  2. B5m以下
  3. C8m以下
  4. D制限なし
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正解:A3m以下

太い幹線から細い幹線へ分岐する際の過電流遮断器は、原則として分岐点から3m以下に施設します。

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118幹線の分岐回路で、分岐点の過電流遮断器を8m以下の位置に施設できるのは、分岐線の許容電流が幹線の過電流遮断器の定格電流の何%以上のときか。

  1. A25%以上
  2. B55%以上
  3. C45%以上
  4. D35%以上
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正解:D35%以上

分岐回路の電線の許容電流が、幹線の過電流遮断器定格電流の35%以上あれば、8m以下に施設できます。

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119幹線の分岐回路で、分岐線の許容電流が幹線の過電流遮断器の定格電流の55%以上のとき、過電流遮断器を施設できる位置の制限はどうなるか。

  1. A3m以下
  2. B8m以下
  3. C距離の制限なし(どこに施設してもよい)
  4. D10m以下
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正解:C距離の制限なし(どこに施設してもよい)

分岐線の許容電流が幹線の過電流遮断器の定格電流の55%以上あれば、分岐回路のどこに施設してもよくなります。

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120定格電流60Aの幹線から分岐し、7mの位置に過電流遮断器を施設する場合、分岐線の許容電流の最小値は何Aか。

  1. A15A
  2. B21A
  3. C60A
  4. D33A
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正解:B21A

3mを超え8m以下に施設するためには35%以上の許容電流が必要。60A×0.35=21A となります。

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121定格電流150Aの配線用遮断器で保護された幹線から、許容電流34Aの電線で分岐する場合、過電流遮断器を施設できる分岐点からの最大距離は何mか。

  1. A制限なし
  2. B5m
  3. C8m
  4. D3m
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正解:D3m

34÷150=0.227(約22%)。35%未満であるため、原則通り3m以内に施設する必要があります。

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122定格電流20Aの配線用遮断器を使用する分岐回路で、電線の太さの最小値として正しいものはどれか。

  1. A断面積5.5mm2
  2. B直径1.2mm
  3. C直径2.0mm
  4. D直径1.6mm
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正解:D直径1.6mm

20Aの配線用遮断器を使用する分岐回路では、電線の太さは直径1.6mm以上必要です。

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123定格電流30Aの配線用遮断器を使用する分岐回路で、使用できるコンセントの定格電流として適切なものはどれか。

  1. A15A
  2. B20A以上、30A以下
  3. C30A以上、40A以下
  4. D40A以上
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正解:B20A以上、30A以下

30Aの配線用遮断器には、20A以上、30A以下のコンセントを設置できます(15Aは不可)。

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124定格電流40Aの配線用遮断器を使用する分岐回路で、電線の太さの最小値として正しいものはどれか。

  1. A直径2.0mm
  2. B直径2.6mm
  3. C断面積5.5mm2
  4. D断面積8mm2
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正解:D断面積8mm2

40Aの配線用遮断器を使用する分岐回路では、電線の太さは断面積8mm2以上必要です。

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125分岐回路の設計で、配線用遮断器30Aに対し、電線直径2.0mmを使用するのは適切か。

  1. A電線が細すぎるため不適切
  2. Bコンセントの容量が小さすぎるため不適切
  3. C配線用遮断器の容量が小さすぎるため不適切
  4. D適切である
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正解:A電線が細すぎるため不適切

30Aの配線用遮断器を使用する場合、電線の太さは2.6mm(または5.5mm2)以上が必要です。

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126使用電圧100Vで15Aおよび20Aの配線用遮断器の必要分岐回路数を求める公式として正しいものはどれか。

  1. A負荷容量(VA) ÷ 1000
  2. B負荷容量(VA) ÷ 1500
  3. C負荷容量(VA) ÷ 1200
  4. D負荷容量(VA) ÷ 2000
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正解:B負荷容量(VA) ÷ 1500

想定した設備容量(VA)を1500(VA)で割り、小数点を切り上げて分岐回路数を求めます。

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127分岐回路のコンセントの容量に関する規定として正しいものはどれか。

  1. A分岐回路の定格値、または1つ下の定格値のものを設置できる
  2. B分岐回路の定格値より2つ下の定格値まで設置できる
  3. C分岐回路の定格値より大きいものを設置しなければならない
  4. D容量に制限はない
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正解:A分岐回路の定格値、または1つ下の定格値のものを設置できる

コンセントは、分岐回路の定格値または1つ下の定格値のものを設置できるという規定があります。

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128単相2線式回路で、負荷電圧が98V、負荷の消費電力が1960Wのとき、電流は何A流れるか。

  1. A10.0A
  2. B15.0A
  3. C20.0A
  4. D25.0A
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正解:C20.0A

消費電力 P=VI より、I = 1960W ÷ 98V = 20A となります。

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129配線用遮断器(定格30Aを超え50A以下)に定格電流の1.25倍の電流が流れた場合、何分以内に動作しなければならないか。

  1. A2分
  2. B4分
  3. C60分
  4. D120分
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正解:C60分

30Aを超え50A以下の配線用遮断器でも、定格電流の1.25倍の場合は60分以内に動作する必要があります。

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130電線の許容電流について、単線1.6mmの断面積の目安として適切なものはどれか。

  1. A約1.2mm2
  2. B約3.5mm2
  3. C約2.0mm2
  4. D約5.5mm2
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正解:C約2.0mm2

単線1.6mmの断面積は計算上約2.0mm2となり、より線2.0mm2と許容電流が同じ(27A)です。

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131三相3線式の配電方式で、各電気方式の線間電圧と対地電圧の組み合わせとして正しいものはどれか。

  1. A線間100V・対地100V
  2. B線間200V・対地200V
  3. C線間200V・対地100V
  4. D線間300V・対地150V
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正解:B線間200V・対地200V

三相3線式は、線間電圧が200V、対地電圧も200Vとなります。

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