Question 1

三相誘導電動機を新設したとき、電源の相順（相回転の向き）が正しいかどうかを確認するために用いる測定器は。

Accepted Answer

検相器。【詳細解説】検相器（相回転計）は、三相電源のR・S・Tの相順を確認する測定器です。三相誘導電動機は相順が入れ替わると回転方向が逆になるため、ポンプやファンなど逆転すると不具合が生じる負荷では、結線後に必ず相順を確認します。検電器は充電の有無を調べる器具で、相順は分かりません。回路計（テスタ）は電圧・電流・抵抗などを測る計器で、3相の順序を判定する機能はありません。照度計は明るさを測る計器です。相順を入れ替えたいときは三相のうち任意の2線を入れ替えます。3線すべてを入れ替える必要はありません。【他の選択肢が不適切な理由】相順は3本の線の位相の並び方という、線どうしを比べて初めて分かる情報です。充電の有無だけを示す器具や、2つの端子の間の電圧や抵抗を測る計器では、3線の相互関係を扱えないため原理的に判定できません。明るさを測る計器は電気回路の測定に用いるものではありません。相順を誤ったまま送電すると、ポンプなどが逆方向に回り、空運転や逆流によって設備を傷めることがあります。

Question 2

電動機の運転中に、電路を停電させることなく負荷電流を測定するために用いる計器は。

Accepted Answer

クランプ形電流計。【詳細解説】クランプ形電流計は、開閉できる鉄心で電線を挟み、電流がつくる磁束を検出して電流値を読み取る計器です。電路を切り離す必要がないため、運転中の負荷電流を停電させずに測定できます。漏れ電流測定用のクランプメータでは、3線（単相なら2線）をまとめて挟み、その和がゼロにならない分＝漏えい電流を測ります。絶縁抵抗計と接地抵抗計はいずれも停電させて使用する計器で、運転中の負荷電流は測れません。検相器は相順を確認する計器です。「停電させずに測れる」という点がクランプ形電流計の最大の特長です。【他の選択肢が不適切な理由】絶縁抵抗計は測定のために直流の高い電圧を自ら加える計器なので、充電された状態の電路に当てれば計器も機器も損傷し、感電の危険もあります。接地抵抗計は補助の接地棒を地面に打ち込んで測る方式で、そもそも電線に流れる電流を対象としていません。検相器は三相の並び順を示すだけで、電流の大きさを読み取ることはできません。いずれも運転を止めずに負荷電流を知る用途には使えません。

Question 3

直流回路の電流や電圧を測定する指示計器として用いられ、目盛が平等目盛となる計器の種類は。

Accepted Answer

可動コイル形。【詳細解説】可動コイル形計器は、永久磁石がつくる磁界の中に置いたコイルに測定電流を流し、そこに働く電磁力で指針を振らせます。トルクが電流に比例するため目盛は平等目盛（等間隔）となり、直流専用として高い精度が得られます。可動鉄片形は交流用として広く使われ、目盛は不平等目盛です。誘導形は交流専用で、電力量計に用いられます。整流形は交流を整流して可動コイル形で読む方式で、交流用です。「直流は可動コイル形、交流は可動鉄片形、電力量計は誘導形」と対応づけて覚えると、計器の種類の問題に対応できます。【他の選択肢が不適切な理由】可動鉄片形は駆動する力が電流のおよそ2乗に応じて変わるため、目盛の始めの側が詰まった不平等目盛になります。この目盛の形の違いが見分けの手がかりになります。誘導形は円板を回転させて回転数を積算する仕組みで、指針で瞬時の値を読む計器ではありません。整流形は交流を整流してから読む方式のため交流用であり、波形がひずむと誤差が生じます。いずれも直流専用の計器ではありません。

Question 4

電流計の測定範囲を拡大するための方法として正しいものは。

Accepted Answer

分流器を電流計と並列に接続する。【詳細解説】電流計の測定範囲を広げるには、抵抗の小さい分流器を電流計と並列に接続します。測定したい電流の大部分を分流器側へ流し、電流計にはその一部だけを流すことで、大きな電流を測定できるようにします。一方、電圧計の測定範囲を広げるには、抵抗の大きい倍率器を電圧計と直列に接続し、電圧の大部分を倍率器で分担させます。分流器を直列に入れても電流は分かれず範囲は広がりません。倍率器を電流計に接続する組合せも、目的と部品が一致していません。「電流計＋分流器＋並列」「電圧計＋倍率器＋直列」と3語セットで覚えると混同しません。【他の選択肢が不適切な理由】分流器は抵抗が非常に小さい部品なので、直列に入れてもわずかな電圧降下を生むだけで電流の道が分かれず、測定範囲は変わりません。倍率器は逆に抵抗が大きい部品で、電流計と並列につないでもほとんど電流が流れず働きません。電流計に倍率器を直列に入れると、回路に流れる電流そのものを絞ってしまい、測ろうとした値を変えてしまいます。部品の抵抗の大小と、直列か並列かの組合せを合わせて考えることが大切です。

Question 5

三相3線式回路の電力を2個の単相電力計を用いて測定する方法の名称は。

Accepted Answer

二電力計法。【詳細解説】二電力計法は、三相3線式回路の3線のうち2線に電力計の電流コイルを入れ、残りの1線を共通の電圧基準として2個の単相電力計をつなぎ、その指示の和から三相電力を求める方法です。負荷が平衡していても不平衡でも成立し、中性線のない三相3線式回路の電力測定に広く用いられます。力率が0.5を下回ると片方の指示が負になるため、その場合は差をとります。三電圧計法は3個の電圧計から単相負荷の電力を求める別の方法です。一電力計法は平衡負荷に限られる簡易な方法、三電力計法は中性点のある三相4線式で用いられます。【他の選択肢が不適切な理由】1個の電力計で測る方法は、各相が等しいと仮定して指示を3倍する簡易な手順であり、負荷が不平衡だと誤差が大きくなります。3個の電力計を使う方法は各相の電圧を得るための中性点が必要で、中性線のない三相3線式では基準となる点が取れません。3個の電圧計を使う方法は、抵抗と組み合わせて単相負荷の電力や力率を求める手法で、そもそも三相回路の電力を測るためのものではありません。

Question 6

高圧受電設備の点検作業に入る前に、高圧充電部が停電していることを確認するために用いる器具は。

Accepted Answer

高圧検電器。【詳細解説】高圧検電器は、高圧充電部に接近させたときの静電容量を通じて流れる微小電流を検出し、音や光で充電の有無を知らせる器具です。停電作業では、断路器を開放したうえで高圧検電器により無電圧を確認し、短絡接地器具を取り付けてから作業に入ります。使用前には内蔵の試験機能などで検電器自体が正常に働くことを必ず確かめます。故障した検電器で「充電なし」と誤認することが最も危険だからです。検相器は相順、回路計は低圧の電圧や抵抗、クランプ形電流計は負荷電流を測る器具で、いずれも高圧充電部の検電には使えません。【他の選択肢が不適切な理由】回路計は低圧回路を測るための計器で、高圧の充電部に当てれば計器が壊れるだけでなく作業者も危険にさらされます。クランプ形電流計は電流が流れていなければ指示が出ないため、無負荷でも充電されている電路を無電圧と取り違えるおそれがあり、停電の確認には使えません。検相器は三相の並び順を表示する器具で、電圧が加わっているかどうかを判断する目的のものではありません。

Question 7

変流器（CT）に一次電流が流れている状態で、その二次側を開放してはならない理由として最も適切なものは。

Accepted Answer

二次側に高い電圧が生じ、絶縁破壊や感電を招くおそれがある。【詳細解説】変流器は一次電流の大きさが外部の負荷で決まるため、二次側を開放すると二次電流による打消しの磁束がなくなり、鉄心の磁束が飽和するまで大きくなります。この急激な磁束変化により二次巻線に非常に高い電圧が現れ、絶縁破壊や鉄心の過熱、作業者の感電を招きます。そのため、二次側の計器を取り外すときは必ず二次側を短絡してから行います。変流器では二次側短絡が安全側の操作であり、計器用変圧器（VT）で二次側短絡が禁止されているのとちょうど逆になります。「CTは開放禁止、VTは短絡禁止」と対で覚えてください。【他の選択肢が不適切な理由】二次側を開放すれば電流の通り道がなくなるのですから、そこに大電流が流れて計器が焼けるという説明は状況と矛盾します。一次側の電流は接続された負荷によって決まり、二次側を開けたか閉じたかで変化しないため、一次電流が急増して短絡になるということも起こりません。鉄心の磁束は消えるどころか、打ち消す働きがなくなって飽和するまで増えるので、磁束が消えるという説明は向きが逆です。

Question 8

屋内照明設備の竣工検査において、作業面の明るさが設計値を満たしているかどうかを確認するために用いる測定器は。

Accepted Answer

照度計。【詳細解説】照度計は、受光部に入る単位面積当たりの光束、すなわち照度〔lx（ルクス）〕を測定する計器です。照明設備の竣工検査では、作業面の高さ（一般に床上0.8m程度の机上面）で照度を測り、設計値やJISが定める照度基準を満たしているかを確認します。測定時は昼光の影響を避け、光源が十分に安定してから測る必要があります。騒音計は音の大きさ、回転計は電動機などの回転速度を測る計器です。検相器は三相の相順を確認する器具で、いずれも明るさは測れません。照度は距離の2乗に反比例するため、測定面の高さを一定にすることが重要です。【他の選択肢が不適切な理由】これらの計器が扱う量は音の大きさ、回転の速さ、三相の並び順であり、いずれも明るさとは単位からして異なります。照明の竣工検査で確かめたいのは、器具の仕様どおりに取り付けたかではなく、実際の作業面がどれだけ明るいかという点です。この値は器具の性能だけでなく取付けの高さや部屋の反射のしかたによっても変わるため、現場で明るさそのものを測る計器でなければ判定できません。

Question 9

整流形の交流電圧計について、その指示の性質として正しいものは。

Accepted Answer

平均値に応じて動くが、正弦波の実効値で目盛られている。【詳細解説】整流形計器は、交流を整流器で直流に変換してから可動コイル形の計器で読み取ります。可動コイル形の指針は電流の平均値に応じて振れますが、実用上は実効値が知りたいため、正弦波であることを前提に目盛が実効値で振られています。したがって、ひずみ波形の交流を測ると誤差が生じます。インバータ回路のように波形がひずむ場所では、真の実効値を測れる計器を用いる必要があります。感度が高く消費電力が小さいため、テスタの交流電圧レンジに広く使われています。「動くのは平均値、目盛は実効値」という食い違いが整流形の特徴です。【他の選択肢が不適切な理由】可動コイル形の指針は電流の向きと大きさに応じた力で振れる仕組みなので、実効値や最大値に直接応答する構造にはなっていません。したがって実効値や最大値に応じて動くとする説明は原理と合いません。また目盛が平均値や最大値で振られていたとすると、100Vの電源にあてたときに90Vや141Vと表示されることになり、実際のテスタの読みと食い違ってしまいます。

Question 10

回路計（テスタ）の抵抗測定レンジを用いて回路の抵抗を測定するときの注意事項として、最も適切なものは。

Accepted Answer

測定する回路の電源を切り、電荷を放電してから測る。【詳細解説】回路計の抵抗レンジは、内蔵電池から測定電流を流し、そのときの電圧降下から抵抗値を求める仕組みです。回路が充電されていると外部の電圧が加わって正しい値が得られないばかりか、回路計自体を損傷させます。そのため必ず電源を切り、コンデンサを含む回路では残留電荷を放電してから測定します。通電したままでは、負荷を外していても他の経路から電圧が加わるおそれがあります。定格電圧を加えたまま、あるいは電流を流しながら測るという方法は、いずれも計器の破損と誤測定につながります。抵抗測定は「無電圧で行う」が原則です。【他の選択肢が不適切な理由】抵抗レンジは内蔵電池の小さな電圧だけが加わることを前提にした回路なので、外部から電圧が加わると測定用の電流が乱れて値が狂い、電圧が大きければ内部のヒューズが溶断したり回路が焼損したりします。負荷を外しても、他の分岐から電圧が回り込む経路が残っていることがあるため通電したままでは危険です。電流を流しながら測る方法も同じ理由で、正しい値が得られません。

測定器の種類と使い方の一問一答