令和6年度 下期 学科試験 問36 解説

この問題は、単相3線式100/200V回路において、過電流遮断器の施設に関するルールを問うものです。単相3線式回路では、中性線に過電流遮断器を設けてはならないという原則があるため、すべての非接地極に遮断機能があるものを選ぶ必要があります。

単相3線式における遮断器の基本ルール

単相3線式100/200V回路は、2本の電圧線（L1, L2）と1本の中性線（N）で構成されています。この回路に過電流遮断器を設置する際、以下のルールが厳格に定められています。

1. 中性線には過電流遮断器を設けてはならない（中性線が遮断されると、電圧アンバランスにより100V機器が過電圧で破損する恐れがあるため）。
2. 電圧線には過電流遮断器を設ける必要がある。

したがって、単相3線式回路に使用する過電流遮断器は、2本の電圧線それぞれを遮断できる能力を持たなければなりません。

素子数と極数の違い

この問題で重要なのは、2極2素子と2極1素子の違いです。

2極2素子の配線用遮断器は、2つの極それぞれに過電流を検知する素子が組み込まれています。そのため、どちらの電圧線に過電流が流れても確実に遮断が可能です。

一方、2極1素子の配線用遮断器は、2つの極（端子）はありますが、過電流を検知する素子が1つしかありません。この場合、素子が入っていない方の極に過電流が流れたとき、適切に遮断できないリスクがあります。そのため、単相3線式のような、両方の電圧線を確実に保護しなければならない回路では、2極1素子の使用は禁止されています。

試験での判断ポイント

試験問題の図面を見ると、⑥の部分は単相3線式100/200V回路の分電盤へとつながる幹線（あるいは主幹）を想定しています。このような箇所では、非接地極（電圧線）すべてに確実に過電流を検知・遮断できる機能が必要です。

選択肢の「イ」「ロ」「ハ」は、いずれも単相3線式の2本の電圧線を確実に遮断できる構成になっています（ヒューズは各極に設けるため、電圧線2本分が保護されます）。それに対し、「ニ」の2極1素子は、片方の電圧線しか確実に監視できない構造であるため、法令（内線規程など）により施設が制限されています。

この問題は、素子数という専門的な言葉が出てきますが、要は「単相3線式では、電圧線2本をしっかり監視して遮断できるものを使う」と覚えておけば、消去法で正解を導き出すことができます。

flowchart TD
  A["単相3線式100/200V"] --> B{"中性線Nに\n過電流素子を入れる?"}
  B -->|はい| X["不可"]
  B -->|いいえ| C["L1・L2の両方を保護"]
  C --> D{"遮断器の構成"}
  D --> E["2極2素子: 適合"]
  D --> F["2極1素子: 不適合"]