今回は令和3年度 電力科目 A問題14、送電線路に用いられる導体の誤り選択問題です。導電率の温度特性・合金・軟銅と硬銅・鋼心アルミより線(ACSR)と、導体材料の性質が総登場します。
決め手は軟銅と硬銅の導電率。導電率は軟銅の方が硬銅より大きい(軟銅は焼きなましで加工ひずみが除かれ導電率が高い)。「軟銅よりも硬銅の方が大きい」は逆で誤りです。
出題のポイント

令和3年度 電力科目 A問題14:問題文と選択肢
まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種 電力科目 【電気材料】 令和3年度 A問題14
送電線路に用いられる導体に関する記述として、誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
(1) 導体の導電率は、温度が高くなるほど小さくなる傾向があり、20℃での標準軟銅の導電率を100%として比較した百分率で表される。
(2) 導体の材料特性としては、導電率や引張強さが大きく、質量や線熱膨張率が小さいことが求められる。
(3) 導体の導電率は、不純物成分が少ないほど大きくなる。また、単金属と比較して、同じ金属元素を主成分とする合金の方が、一般に導電率は小さくなるが、引張強さは大きくなる。
(4) 地中送電ケーブルの銅導体には、伸びや可とう性に優れる軟銅より線が用いられ、架空送電線の銅導体には引張強さや耐食性の優れる硬銅より線が用いられている。一般に導電率は、軟銅よりも硬銅の方が大きい。
(5) 鋼心アルミより線は、中心に亜鉛めっき鋼より線を配置し、その周囲に硬アルミより線を配置した構造を有している。この構造は、必要な導体の電気抵抗に対して、アルミ導体を使用する方が、銅導体を使用するよりも断面積が大きくなるものの軽量にできる利点と、必要な引張強さを鋼心で補強して得ることができる利点を活用している。
ポイント解説:導電率は軟銅>硬銅——「硬銅の方が大きい」は逆
(4)が誤り:地中ケーブルは軟銅より線、架空送電線は引張強さの優れる硬銅より線という使い分けは正しい。しかし導電率は軟銅の方が硬銅より大きい(軟銅は焼きなましで加工ひずみが除かれ導電率が高い)。「軟銅よりも硬銅の方が大きい」は逆で誤り。
導電率の性質((1)(3)は正しい):(1)導電率は温度が高いほど小さくなる(抵抗は大きくなる)、%IACSで表す。(3)不純物が少ないほど導電率大、合金は単金属より導電率が小さいが引張強さは大きい——正しい。
材料特性とACSR((2)(5)は正しい):(2)導電率・引張強さが大きく、質量・線熱膨張率が小さいことが求められる。(5)鋼心アルミより線(ACSR)は亜鉛めっき鋼線を中心に硬アルミ線を配置、軽量で引張強さを鋼心で補強——正しい。よって誤りは(4)。
問題の解説
STEP1 導電率の性質
温度で減少(1)・不純物少で大・合金で小(3)は正しい。
STEP2 材料・ACSR
材料特性(2)・ACSR構造(5)は正しい。
STEP3 (4)を判定
導電率は軟銅>硬銅→「硬銅の方が大きい」は誤り。
答え:(4)
💡 覚え方
導電率は軟銅>硬銅(軟銅は焼きなましで導電率大)。導電率は温度↑で減少・不純物少で大・合金で小(強度は大)。用途:地中=軟銅より線/架空=硬銅より線。ACSR=鋼心+硬アルミで軽量高強度。
⚠️ よくある間違い
導電率の大小を逆にしない——軟銅>硬銅。硬銅は強度が高いが導電率はやや低い。合金は導電率が下がる代わりに強度が上がる。導電率は温度上昇で下がる。
まとめ
| 誤り | (4) 導電率は軟銅>硬銅 |
| 温度特性 | 温度↑で導電率↓(1) |
| 合金 | 導電率↓・引張強さ↑(3) |
| 材料特性 | 導電率大・質量小(2) |
| ACSR | 鋼心+硬アルミで軽量高強度(5) |
| 答え | (4) |
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