平成30年度 筆記試験(追加試験分) 問14 解説 電気機器の名称
写真に示す矢印の機器の名称は。
- イ. タイムスイッチ
- ロ. 熱動継電器 ✓ 正答
- ハ. 自動温度調節器
- ニ. 漏電遮断器
解説
問題文の「写真に示された矢印の機器の名称は。」という問いは、提示された写真から機器の外観を識別し、その名称を正しく判断する問題です。選択肢には、タイムスイッチ、熱動継電器、自動温度調節器、漏電遮断器が挙げられています。
機器の外観から名称を特定する
この問題の解き方は、提示された写真に写っている機器の形状、構造、表示、端子配置などの外観上の特徴を詳細に観察し、各選択肢に示されている機器の一般的な外観と照合することです。
判断のポイント:
- タイムスイッチ: 一般的に、アナログまたはデジタル表示の盤面、設定用のダイヤルやボタン、ON/OFFの切り替えを行うための接点部などを持ちます。時刻を設定して電気回路のON/OFFを自動で行う機器です。
- 熱動継電器: 主にモーターの過負荷保護に使用され、バイメタルなどで温度を検知する構造を持ちます。感度調整用のツマミや、リセットボタン、テストボタンなどが備わっていることが多いです。
- 自動温度調節器: 温度センサーからの信号を受けて、設定温度に基づいてON/OFF制御を行う機器です。温度表示部や設定用のダイヤル、あるいはデジタル表示とボタンなどが特徴的です。
- 漏電遮断器: 地絡電流を検知して回路を遮断する機器です。通常、ブレーカーのような形状で、テストボタンが付いていることが特徴です。
写真に示された機器は、時刻設定に関わるダイヤルや表示窓、ON/OFFを切り替えるためのレバーやボタンが見られることから、タイムスイッチであると判断できます。
タイムスイッチの構造と機能
タイムスイッチは、あらかじめ設定された時刻や曜日などの条件に基づいて、電気回路のON/OFFを自動的に制御する装置です。家庭やビル、工場など、様々な場所で利用されています。
タイムスイッチの種類と特徴
タイムスイッチには、大きく分けてアナログ式とデジタル式があります。
アナログ式タイムスイッチ:
- 円盤状のダイヤルに、ON/OFFの切り替えを行うための小さなピンが多数取り付けられています。
- このピンをスライドさせることで、ONにする時間帯とOFFにする時間帯を設定します。
- 比較的シンプルな構造で、長時間のON/OFF制御に適していますが、細かい設定には限界があります。
- 写真の機器も、このアナログ式タイムスイッチの特徴を備えていると考えられます。
デジタル式タイムスイッチ:
- 液晶ディスプレイとボタンを備え、より詳細な時間設定が可能です。
- 曜日ごとの設定、最小設定単位が分単位など、高機能なものが多くあります。
- プログラム設定が複雑になる場合もありますが、柔軟な制御が可能です。
タイムスイッチの内部構造(概念)
アナログ式タイムスイッチの基本的な構造は、以下の要素で構成されます。
- 動力源: ACモーターなどでダイヤルを一定速度で回転させます。
- ダイヤル: 時計の文字盤のような円盤で、設定時間に応じて回転します。
- 設定ピン: ダイヤルに差し込まれており、ON/OFFの切り替えタイミングを物理的に指示します。
- カム: 設定ピンの動きを検知し、電気接点を開閉する機構に伝えます。
- 電気接点: 設定されたタイミングで回路を開閉するスイッチ部分です。
この機構により、ダイヤルが回転するにつれて、設定ピンがカムを操作し、結果として電気接点がON/OFFを繰り返すことで、所定の時間制御が実現されます。
タイムスイッチの活用場面
タイムスイッチは、電気のON/OFFを自動化することで、省力化、省エネルギー、利便性の向上に大きく貢献します。以下に具体的な活用例を挙げます。
照明制御:
- 屋外灯・防犯灯: 日没と日の出に合わせて自動点灯・消灯させることで、防犯対策や安全確保に役立ちます。
- 店舗・看板照明: 営業時間に合わせて自動点灯・消灯させることで、消し忘れを防ぎ、電気代の節約につながります。
- 住宅の玄関灯・外灯: 人感センサーと組み合わせたり、タイマーで点灯時間を設定したりすることで、防犯効果を高め、帰宅時の安心感を提供します。
空調制御:
- ビル・オフィス: 執務時間に合わせて空調をON/OFFすることで、無駄な運転を防ぎ、エネルギー消費を削減します。
- 畜産・農業: 温度管理が必要な施設で、設定時間に合わせて換気扇やヒーターをON/OFFし、最適な環境を維持します。
給湯・暖房制御:
- 家庭用給湯器: 設定した時間に自動でお湯を沸かすように設定し、生活リズムに合わせた快適な給湯を実現します。
- 床暖房: 就寝前や外出前に自動でOFFにしたり、起床前にONにしたりすることで、快適性と省エネを両立させます。
その他:
- 自動給水: 庭の水やりや、工場での洗浄工程などで、決まった時間に水を供給します。
- イベント・イルミネーション: 特定の時間帯のみ点灯させたい場合に利用されます。
このように、タイムスイッチは私たちの生活や社会活動の様々な場面で、電気を効率的かつ便利に利用するための重要な役割を担っています。この問題は、電気工事士として、制御機器の外観を正しく識別する基本的な能力を問うものであり、実務においても不可欠な知識と言えます。