令和6年度 下期 学科試験 問20 解説 高頻度開閉機器

この問題は、高圧機器の「用途と機能」を正確に暗記しているかが問われています。短時間で正解を導くには、選択肢の機器名を「何のためのものか」という一言のキーワードに変換することがコツです。

機器の役割を分類する

選択肢にある各機器の主な役割を整理します。

・高圧断路器（DS）：回路の切り離しが目的です。無負荷状態の回路を開閉することはできますが、負荷電流や短絡電流を遮断する能力はありません。 ・高圧交流負荷開閉器（LBS）：定格負荷電流の開閉は可能ですが、短絡電流のような大きな故障電流を遮断する能力は限られています。 ・高圧交流真空電磁接触器（VMC）：電磁石の力で接点を動かす構造であり、頻繁な開閉に耐えられます。電動機の始動・停止などに使われます。 ・高圧交流遮断器（CB）：故障電流（短絡電流）を遮断し、電気設備を保護するために使われる最も強力な開閉装置です。

今回の設問である「高頻度開閉」というキーワードが出てきたら、電磁接触器（マグネットスイッチ）を連想してください。

なぜ電磁接触器が選ばれるのか

高頻度開閉とは、ポンプやコンプレッサーのモーターのように、一日の中で何度も何度もオン・オフを繰り返す操作を指します。

もし、この操作を遮断器（CB）で行うとどうなるでしょうか。遮断器は過酷な短絡電流を止めるために重厚な構造をしており、動作機構が複雑です。これを頻繁に動かすと、機械的な寿命がすぐに尽きてしまいます。一方、電磁接触器は接点部分の構造が単純かつ堅牢で、電磁石の力で高速に開閉できるため、摩耗に強く、頻繁な操作に適しているのです。

実務における位置づけと試験の意図

試験においてこの知識は、受変電設備の設計図やシーケンス制御を理解する基礎となります。

現場では、保護装置である「遮断器」と、操作装置である「電磁接触器」は役割分担をしています。短絡などの異常時には遮断器が守り、通常の運転操作（始動・停止）は電磁接触器が担う、という使い分けが一般的です。この問題は、単なる知識の暗記に留まらず、保護と制御の役割分担という、電気設計の基本的な考え方を問うています。

高圧受電設備において、どのような操作が頻繁に行われるのか、またその時にどのスイッチが動いているのかをイメージできるようになると、実務でも試験でも非常に有利になります。

参考リンク

• 第一種電気工事士試験 受験対策：高圧受電設備の機器一覧
• 【実習】真空電磁接触器(VMC)の動作とシーケンス制御
• JIS C 4604 高圧交流電磁接触器の用語と定義