異常時に対する保護 【電験3種-法規(電気設備技術基準)】

法規

電験3種の法規で出題される異常時に対する保護について、初心者の方でも解りやすいように、基礎から解説しています。また、電験3種の試験で、実際に出題された過去問題も解説しています。

過電流の保護

 過電流遮断器は、一定以上の電流が流れると、自動的に電路を遮断する装置です。電気設備技術基準 第14条では、過電流からの電線及び電気機械器具の保護対策について、次のように規定されています。

  • 過電流からの電線及び電気機械器具の保護対策(電技 第14条)
    電路の必要な箇所には、過電流による過熱焼損から電線及び電気機械器具を保護し、かつ、火災の発生を防止できるよう、過電流遮断器を施設しなければならない。

電気使用場所の過電流保護

 低圧の電路は、幹線と分岐部分に開閉器で区分し、それぞれの電路を過電流から保護することを規定しています。電線の許容電流が異なる電線の接続点には、過電流遮断器が必要となります。 電気設備技術基準 第63条では、過電流からの低圧幹線等の保護措置について、次のように規定されています。

  • 過電流からの低圧幹線等の保護措置(電技 第63条)
    1. 低圧の幹線、低圧の幹線から分岐して電気機械器具に至る低圧の電路及び引込口から低圧の幹線を経ないで電気機械器具に至る低圧の電路(以下この条において「幹線等」という。)には、適切な箇所に開閉器を施設するとともに、過電流が生じた場合に当該幹線等を保護できるよう、過電流遮断器を施設しなければならない。ただし、当該幹線等における短絡事故により過電流が生じるおそれがない場合は、この限りでない。
    2. 交通信号灯、出退表示灯その他のその損傷により公共の安全の確保に支障を及ぼすおそれがあるものに電気を供給する電路には、過電流による過熱焼損からそれらの電線及び電気機械器具を保護できるよう、過電流遮断器を施設しなければならない。

 電動機は、長時間の過負荷や欠相による過電流状態で運転すると過熱焼損し、火災の原因になります。これを防止するために、電気設備技術基準 第65条では、電動機の過負荷保護について、次のように規定されています。

  • 電動機の過負荷保護(電技 第65条)
    屋内に施設する電動機(出力が0.2kw以下のものを除く。)には、過電流による当該電動機の焼損により火災が発生するおそれがないよう、過電流遮断器の施設その他の適切な措置を講じなければならない。ただし、電動機の構造上又は負荷の性質上電動機を焼損するおそれがある過電流が生じるおそれがない場合は、この限りでない。

 ただし書にある「電動機の構造上又は負荷の性質上電動機を焼損するおそれがある過電流が生じるおそれがない」とは、負荷が一定限度を超えると機械的に回転子が滑って、過負荷とならない電動機があるためです。

過電流遮断器の性能

 過電流遮断器は、電路に過電流が発生したときに自動的に遮断する装置をいいますが、この場合における過電流とは、短絡電流及び過負荷電流を意味しています。低圧電路では、過電流遮断器には、ヒューズ、 配線用遮断器などが該当します。 電気設備技術基準の解釈 第33条では、低圧電路に施設する過電流遮断器の性能等について、次のように規定されています。

  • 低圧電路に施設する過電流遮断器の性能等(解釈 第33条)
    低圧電路に施設する過電流遮断器は、これを施設する箇所を通過する短絡電流を遮断する能力を有するものであること。

低圧電路に施設するヒューズ

 過電流遮断器として低圧電路に施設するヒューズは、水平に取り付けた場合に、定格電流の1.1倍の電流に耐えることが必要です。また、定格電流の区分に応じて、定格電流の1.6倍及び2倍の電流を通じた場合、それぞれ次表の時間内に溶断することが必要です。

低圧電路に施設する配線用遮断器

 過電流遮断器として低圧電路に施設する配線用遮断器は、定格電流の1倍の電流で自動的に動作してはいけません。また、定格電流の区分に応じて、定格電流の1.25倍及び2倍の電流を通じた場合において、それぞれ次表の時間内に自動的に動作することが必要です。

高圧・特別高圧の電路に施設する過電流遮断器

 電気設備技術基準の解釈 第34条では、高圧や特別高圧の電路に施設する過電流遮断器の性能等について、次のように規定されています。

  • 高圧又は特別高圧の電路に施設する過電流遮断器の性能等(解釈 第34条)
    1. 高圧又は特別高圧の電路に施設する過電流遮断器は、次の各号に適合するものであること。
      • 電路に短絡を生じたときに作動するものにあっては、これを施設する箇所を通過する短絡電流を遮断する能力を有すること。
      • その作動に伴いその開閉状態を表示する装置を有すること。ただし、その開閉状態を容易に確認できるものは、この限りでない。
    2. 過電流遮断器として高圧電路に施設する包装ヒューズは、定格電流の1.3倍の電流に耐え、かつ、2倍の電流で120分以内に溶断するものであること。
    3. 過電流遮断器として高圧電路に施設する非包装ヒューズは、定格電流の1.25倍の電流に耐え、かつ、2倍の電流で2分以内に溶断するものであること。

地絡の保護

 地絡は、電気回路が大地と電気的に接続される状態のことをいいます。電路の地絡事故による危険の防止のため、電気設備技術基準 第15条では、地絡に対する保護対策として、電路に保安装置の施設を講じることを規定しています。

  • 地絡に対する保護対策(電技 第15条)
    電路には、地絡が生じた場合に、電線若しくは電気機械器具の損傷、感電又は火災のおそれがないよう、地絡遮断器の施設その他の適切な措置を講じなければならない。ただし、電気機械器具を乾燥した場所に施設する等地絡による危険のおそれがない場合は、この限りでない。

 「その他の適切な措置」とは、地絡が生じたときに電気の停止が、公共の安全確保に支障を生じるおそれがある場合に、地絡遮断器の代わりに、地絡警報や常時絶縁監視装置等の措置がとれることを定めています。

地絡遮断装置の施設(解釈 第36条)

 電気設備技術基準の解釈 第36条では、地絡遮断装置の施設について次のように規定しています。

  • 地絡遮断装置の施設(解釈 第36条)
    金属製外箱を有する使用電圧が60Vを超える低圧の機械器具に接続する電路には、電路に地絡を生じたとき に自動的に電路を遮断する装置を施設すること。ただし、次の各号のいずれかに該当する場合はこの限りでない。
    1. 機械器具に簡易接触防護措置(金属製のものであって、防護措置を施す機械器具と電気的に接続するおそれ があるもので防護する方法を除く。)を施す場合
    2. 機械器具を次のいずれかの場所に施設する場合
      • 発電所又は変電所、開閉所若しくはこれらに準ずる場所
      • 乾燥した場所
      • 機械器具の対地電圧が150V以下の場合においては、水気のある場所以外の場所
    3. 機械器具が、次のいずれかに該当するものである場合
      • 電気用品安全法の適用を受ける2重絶縁構造のもの
      • ゴム、合成樹脂その他の絶縁物で被覆したもの
      • 誘導電動機の2次側電路に接続されるもの
    4. 機械器具に施されたC種接地工事又はD種接地工事の接地抵抗値が3Ω以下の場合
    5. 電路の系統電源側に絶縁変圧器(機械器具側の線間電圧が300V以下のものに限る。)を施設するとともに、当該絶縁変圧器の機械器具側の電路を非接地とする場合
    6. 機械器具内に電気用品安全法の適用を受ける漏電遮断器を取り付け、かつ、電源引出部が損傷を受けるおそ れがないように施設する場合
    7. 機械器具を太陽電池モジュールに接続する直流電路に施設し、かつ、当該電路が次に適合する場合
      • 直流電路は、非接地であること。
      • 直流電路に接続する逆変換装置の交流側に絶縁変圧器を施設すること。
      • 直流電路の対地電圧は、450V以下であること。
    8. 電路が、管灯回路である場合

電験3種-法規(電気設備技術基準)過去問題

1998年(平成10年)問5

電気設備技術基準では、次のように規定している。

屋内に施設する電動機(出力が( ア )[kW]以下のものを除く)には、( イ )による当該電動機の焼損により火災が発生するおそれがないよう、( ウ )の施設その他の適切な措置を講じなければならない。ただし、電動機の構造上又は負荷の性質上電動機を焼損するおそれがある( イ )が生じるおそれがない場合は、この限りでない。

上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)及び(ウ)に記入する数値又は字句として、正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。

(ア)(イ)(ウ)
(1)0.1短絡電流短絡遮断器
(2)0.1過電流過電流遮断器
(3)0.2漏 電漏電遮断器
(4)0.2過電流過電流遮断器
(5)0.4漏 電漏電遮断器

1998年(平成10年)問5 過去問解説

電気設備技術基準 第65条「電動機の過負荷保護」の規定です。

屋内に施設する電動機(出力が( 0.2 )[kW]以下のものを除く)には、( 過電流 )による当該電動機の焼損により火災が発生するおそれがないよう、( 過電流遮断器 )の施設その他の適切な措置を講じなければならない。ただし、電動機の構造上又は負荷の性質上電動機を焼損するおそれがある( 過電流 )が生じるおそれがない場合は、この限りでない。

答え(4)

2000年(平成12年)問3

「電気設備技術基準」では、電気使用場所における低圧幹線等の保護措置に関して、次のように規定し ている。

低圧の幹線、低圧の幹線から分岐して電気機械器具に至る低圧の電路及び引込口から低圧の幹線 を経ないで電気機械器具に至る低圧の電路(以下この条において「幹線等」という。)には、適切な箇所に ( ア )を施設するとともに、( イ )が生じた場合に当該幹線等を保護できるよう、( イ )遮断器を施 設しなければならない。ただし、当該幹線等における( ウ )により( イ )が生じるおそれがない場合は、この限りでない。

上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)及び(ウ)に記入する語句として、正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。        

 (ア)(イ)(ウ)
(1)開閉器過電流短絡事故
(2)漏電遮断器過電流短絡事故
(3)開閉器漏 電過負荷
(4)漏電遮断器過電流過負荷
(5)開閉器漏 電地絡事故

2000年(平成12年)問3 過去問解説

電気設備技術基準 第63条「過電流からの低圧幹線等の保護措置」の規定です。

低圧の幹線、低圧の幹線から分岐して電気機械器具に至る低圧の電路及び引込口から低圧の幹線 を経ないで電気機械器具に至る低圧の電路(以下この条において「幹線等」という。)には、適切な箇所に ( 開閉器 )を施設するとともに、( 過電流 )が生じた場合に当該幹線等を保護できるよう、( 過電流 )遮断器を施設しなければならない。ただし、当該幹線等における( 短絡事故 )により( 過電流 )が生じるおそれがない場合は、この限りでない。

答え(1)

2001年(平成13年)問1

「電気設備技術基準」では、過電流からの電線及び電気機械器具の保護対策について、次のように規定している。

( ア )の必要な箇所には、過電流による( イ )から電線及び電気機械器具を保護し、かつ、 ( ウ )の発生を防止できるよう、過電流遮断器を施設しなければならない。

上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)及び(ウ)に記入する語句として、正しいものを組み合せたのは次のうちどれか。

 ( ア )( イ )( ウ )
(1)幹 線過熱焼損感電事故
(2)配 線温度上昇感電事故
(3)電 路電磁力変 形
(4)配 線温度上昇火 災
(5)電 路過熱焼損火 災

2001年(平成13年)問1 過去問解説

電気設備技術基準 第14条「過電流からの電線及び電気機械器具の保護対策」の規定です。

( 電路 )の必要な箇所には、過電流による( 過熱焼損 )から電線及び電気機械器具を保護し、かつ、 ( 火災 )の発生を防止できるよう、過電流遮断器を施設しなければならない。

答え(5)

2001年(平成13年)問3

電気設備技術基準では、次のように規定している。「電気設備技術基準の解釈」に基づく電路中の過電流遮断器の施設に関する記述として、不適切なものは次のうちどれか。

(1)低圧電路に使用するヒューズは、水平に取り付けた場合(板状ヒューズにあっては、板面を水平に取り付けた場合)において、定格電流の1.1倍の電流に耐えること。
(2)低圧電路に使用する配線用遮断器は、定格電流の1.25倍の電流で自動的に動作しないこと。
(3)低圧電路に施設する電動機の過負荷保護装置と短絡保護専用遮断器又は短絡保護専用ヒューズを組み合わせた装置は、これらを専用の一の箱の中に収めて施設したものであること。
(4)低圧電路に使用する非包装ヒューズは、原則として、つめ付きヒューズでなければ仕様しないこと。
(5)高圧電路に用いる非包装ヒューズは、定格電流の1.25倍の電流に耐え、かつ、2倍の電流で2分以内に溶断するものであること。

2001年(平成13年)問3 過去問解説

低圧電路に施設する過電流遮断器の性能等(解釈 第33条)では、「低圧電路に使用する配線用遮断器は、定格電流の1倍の電流で自動的に動作しないこと。 」と規定されています。したがって(2)が誤りです。

答え(2)

2002年(平成14年)問6

次の文章は、「電気設備技術基準」に基づく電気使用場所の施設の異常時の保護対策に関する記述である。

  1. 低圧の幹線、低圧の幹線から分岐して電気機械器具に至る低圧の電路及び( ア )から低圧の幹線を経ないで電気機械器具に至る低圧の電路(以下「幹線等」という。)には、適切な箇所に開閉器を施設するとともに、過電流遮断器を施設しなければならない。ただし、当該幹線等における( イ )事故により過電流が生じるおそれがない場所は、この限りでない。
  2. 屋内に施設する電動機(出力が( ウ )[KW]以下のものを除く。以下同じ。)には、過電流による当該電動機の焼損により火災が発生するおそれがないよう、過電流遮断器の施設その他の適切な措置を講じなければならない。ただし、電動機の構造上又は( エ )の性質上電動機を焼損するおそれがある過電流が生じるおそれがない場合は、この限りでない。

上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)及び(エ)に記入する語句又は数値として、正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。

 (ア)(イ)(ウ)(エ)
(1)引込口地 絡2電 路
(2)引込口短 絡0.2負 荷
(3)分岐箇所短 絡1.5電 路
(4)分岐箇所短 絡0.5負 荷
(5)分岐箇所地 絡1電 路

2002年(平成14年)問6 過去問解説

電気設備技術基準 第63条「過電流からの低圧幹線等の保護措置」、 第65条「電動機の過負荷保護」の規定です。

  1. 低圧の幹線、低圧の幹線から分岐して電気機械器具に至る低圧の電路及び( 引込口 )から低圧の幹線を経ないで電気機械器具に至る低圧の電路(以下「幹線等」という。)には、適切な箇所に開閉器を施設するとともに、過電流遮断器を施設しなければならない。ただし、当該幹線等における( 短絡 )事故により過電流が生じるおそれがない場所は、この限りでない。
  2. 屋内に施設する電動機(出力が( 0.2 )[KW]以下のものを除く。以下同じ。)には、過電流による当該電動機の焼損により火災が発生するおそれがないよう、過電流遮断器の施設その他の適切な措置を講じなければならない。ただし、電動機の構造上又は( 負荷 )の性質上電動機を焼損するおそれがある過電流が生じるおそれがない場合は、この限りでない。

答え(2)

2009年(平成21年)問5

次の文章は、「電気設備技術基準の解釈」に基づく、低圧電路に使用する配線用遮断器の規格に関する記述の一部である。

過電流遮断器として低圧電路に使用する定格電流30[A]以下の配線用遮断器(電気用品安全法の適用を受けるもの及び電動機の過負荷保護装置と短絡保護専用ヒューズを組み合わせた装置を除く。)は、次の各号に適合するものであること。
一 定格電流の( ア )倍の電流で自動的に動作しないこと。
二 定格電流の( イ )倍の電流を通じた場合において60分以内に、また2倍の電流を通じた場合に( ウ )分以内に自動的に動作すること。

上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)及び(ウ)に当てはまる数値として、正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。

(ア)(イ)(ウ)
(1)11.62
(2)1.11.64
(3)11.252
(4)1.11.253
(5)122

2009年(平成21年)問5 過去問解説

電気設備技術基準の解釈 第33条「低圧電路に施設する過電流遮断器の性能等」の規定です。

過電流遮断器として低圧電路に使用する定格電流30[A]以下の配線用遮断器(電気用品安全法の適用を受けるもの及び電動機の過負荷保護装置と短絡保護専用ヒューズを組み合わせた装置を除く。)は、次の各号に適合するものであること。
一 定格電流の( 1 )倍の電流で自動的に動作しないこと。
二 定格電流の( 1.25 )倍の電流を通じた場合において60分以内に、また2倍の電流を通じた場合に( 2 )分以内に自動的に動作すること。

答え(3)

2013年(平成25年)問6

次の文章は、「電気設備技術基準の解釈」に基づく、高圧又は特別高圧の電路に施設する過電流遮断器に関する記述の一部である。


a.電路に( ア )を生じたときに作動するものにあっては、これを施設する箇所を通過する( ア )電流を遮断する能力を有すること。
b.その作動に伴いその( イ )状態を表示する装置を有すること。ただし、その( イ )状態を容易に確認できるものは、この限りでない。
c.過電流遮断器として高圧電路に施設する包装ヒューズ(ヒューズ以外の過電流遮断器と組み合わせて 1 の過電流遮断器として使用するものを除く。)は、定格電流の( ウ )倍の電流に耐え、かつ、 2 倍の電流で( エ )分以内に溶断するものであること。
d.過電流遮断器として高圧電路に施設する非包装ヒューズは、定格電流の( オ )倍の電流に耐え、かつ、   2 倍の電流で 2 分以内に溶断するものであること。


上記の記述中の空白箇所 (ア)、(イ)、(ウ)、(エ) 及び (オ) に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(ア)(イ)(ウ)(エ)(オ)
(1)短 絡異 常1.5901.5
(2)過負荷開 閉1.31501.5
(3)短 絡開 閉1.31201.25
(4)過負荷異 常1.51501.25
(5)過負荷開 閉1.31201.5

2013年(平成25年)問6 過去問解説

電気設備技術基準の解釈 第34条「高圧又は特別高圧の電路に施設する過電流遮断器の性能等」の規定です。

a.電路に( 短絡 )を生じたときに作動するものにあっては、これを施設する箇所を通過する( ア )電流を遮断する能力を有すること。
b.その作動に伴いその( 開閉 )状態を表示する装置を有すること。ただし、その( 開閉 )状態を容易に確認できるものは、この限りでない。
c.過電流遮断器として高圧電路に施設する包装ヒューズ(ヒューズ以外の過電流遮断器と組み合わせて 1 の過電流遮断器として使用するものを除く。)は、定格電流の( 1.3 )倍の電流に耐え、かつ、 2 倍の電流で( 120 )分以内に溶断するものであること。
d.過電流遮断器として高圧電路に施設する非包装ヒューズは、定格電流の( 1.25 )倍の電流に耐え、かつ、   2 倍の電流で 2 分以内に溶断するものであること。

答え(3)

2016年(平成28年)問11

「電気設備技術基準の解釈」に基づく地絡遮断装置の施設に関する記述について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

(a)金属製外箱を有する使用電圧が60Vを超える低圧の機械器具に接続する電路には、電路に地絡を生じたときに自動的に電路を遮断する装置を原則として施設しなければならないが、この装置を施設しなくてもよい場合として、誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(1)機械器具に施されたC種接地工事又はD種接地工事の接地抵抗値が3Ω以下の場合
(2)電路の系統電源側に絶縁変圧器(機械器具側の線間電圧が300V以下のものに限る。)を施設するとともに、 当該絶縁変圧器の機械器具側の電路を非接地とする場合
(3)機械器具内に電気用品安全法の適用を受ける過電流遮断器を取り付け、かつ、電源引出部が損傷を受けるおそれがないように施設する場合
(4)機械器具に簡易接触防護措置(金属製のものであって、防護措置を施す機械器具と電気的に接続するおそれがあるもので防護する方法を除く。)を施す場合
(5)機械器具を乾燥した場所に施設する場合

(b)高圧又は特別高圧の電路には、下表の左欄に掲げる箇所又はこれに近接する箇所に、同表中欄に掲げる電路に地絡を生じたときに自動的に電路を遮断する装置を施設すること。ただし、同表右欄に掲げる場合はこの限りでない。

表内の下線部( ア )から( ウ )のうち、誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

上記表において、引出口とは、常時又は事故時において、発電所又は変電所若しくはこれに準ずる場所から電線路へ電流が流出する場所をいう。

(1)( ア )のみ
(2)( イ )のみ
(3)( ウ )のみ
(4)( ア )と( イ )の両方
(5)( イ )と( ウ )の両方

2016年(平成28年)問11 過去問解説

(a)(3)の記述が誤りです。正しくは「機械器具内に電気用品安全法の適用を受ける漏電遮断器を取り付け、かつ、電源引出部が損傷を受けるおそれがないように施設する場合」になります。

(b)解釈第36条の36-1表を示します。

(イ)の記述が誤りです。

答え(a)-(3)、(b)-(2)

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