技術基準の計算13【電験3種 法規】低圧幹線は1.25倍と1.1倍！過電流遮断器は3IM+IHと2.5Icの小さいほう 令和1年度 B問題11 完全解説

今回は令和1年度 法規科目 B問題11、電気使用場所の低圧幹線の施設の計算問題です。解釈第148条の2組の場合分けを正確に使えるかが問われます。

覚える式は4本。許容電流はI_M≦I_Hなら I_M+I_H／I_M>I_Hで I_M≦50A なら 1.25I_M+I_H／I_M>50A なら 1.1I_M+I_H。過電流遮断器は3I_M+I_H と 2.5I_C‘ の小さいほうです。

出題のポイント

令和1年度 法規科目 B問題11：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 法規科目 【技術基準の計算】 令和1年度 B問題11

　電気使用場所の低圧幹線の施設について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、需要率、力率等による修正はしないものとする。

　(a) 一つの低圧幹線によって電気を供給される電動機等の定格電流の合計値I_M[A]と、他の電気使用機械器具の定格電流の合計値I_H[A]に対し、当該低圧幹線に用いる電線に必要な許容電流I_C[A]を求める。

　(b) 低圧幹線に電動機等が接続される場合における、当該低圧幹線を保護する過電流遮断器の定格電流の最大値I_B[A]を求める。

(a)　図の表は、一つの低圧幹線によって電気を供給される電動機又はこれに類する起動電流が大きい電気機械器具（以下「電動機等」という。）の定格電流の合計値I_M[A]と、他の電気使用機械器具の定格電流の合計値I_H[A]を示したものである。また、「電気設備技術基準の解釈」に基づき、当該低圧幹線に用いる電線に必要な許容電流は、同表に示すI_Cの値[A]以上でなければならない。表中の空白箇所(ア)、(イ)及び(ウ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

	(ア)	(イ)	(ウ)
(1)	96	109	101
(2)	96	108	109
(3)	96	109	109
(4)	108	108	109
(5)	108	109	101

(b)　図の表は、低圧幹線に電動機等が接続される場合における電動機等の定格電流の合計値I_M[A]と、他の電気使用機械器具の定格電流の合計値I_H[A]と、これらに電気を供給する一つの低圧幹線に用いる電線の許容電流I_C‘[A]と、当該低圧幹線を保護する過電流遮断器の定格電流の最大値I_B[A]を示したものである。表中の空白箇所(エ)、(オ)及び(カ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

	(エ)	(オ)	(カ)
(1)	200	200	220
(2)	200	220	220
(3)	200	220	240
(4)	220	220	240
(5)	220	200	240

ポイント解説：許容電流は3通り、遮断器は「小さいほう」

(a) 許容電流の3つの場合分け：解釈第148条によれば、低圧幹線に必要な許容電流I_Cは
　① I_M ≦ I_H …… I_C ≧ I_M+I_H
　② I_M > I_H かつ I_M ≦ 50A …… I_C ≧ 1.25I_M+I_H
　③ I_M > I_H かつ I_M > 50A …… I_C ≧ 1.1I_M+I_H
電動機は起動電流が大きいので、電動機の割合が多いほど余裕（1.25倍・1.1倍）を見る、という趣旨です。50Aを超えると倍率が1.1に下がるのは、大型機ほど起動電流の相対的な影響が小さいためと理解できます。

(a) 表を埋める：
　(ア) I_M=48, I_H=48 → I_M≦I_H（等号を含む）なので①：48+48＝96
　(イ) I_M=49, I_H=47 → I_M>I_H かつ 49≦50 なので②：1.25×49+47＝108.25 → 109
　(ウ) I_M=50, I_H=46 → 50は「50A以下」に含まれるので②：1.25×50+46＝108.5 → 109
いずれも「以上」なので切り上げ。よって(a)は(3)。(ウ)で50Aを「超える」と誤読すると1.1×50+46＝101（選択肢(1)(5)）になってしまいます。

(b) 過電流遮断器は2つの上限の小さいほう：同条により、過電流遮断器の定格電流は
　I_B ≦ 3I_M+I_H、かつI_B ≦ 2.5I_C‘
——つまり両者の小さいほうが最大値です。I_C‘＝88Aなので2.5×88＝220Aが常に効きます。
　(エ) 3×60+20＝200 vs 220 → 200
　(オ) 3×70+10＝220 vs 220 → 220
　(カ) 3×80+0＝240 vs 220 → 220
よって(b)は(2)。(カ)で240を選ぶのが最頻出の誤答——電線の許容電流による上限（2.5I_C‘）を忘れないことが肝心です。

問題の解説

STEP1　(a)場合分け

IM≦IH → IM+IH／IM>IHでIM≦50A → 1.25IM+IH／IM>50A → 1.1IM+IH

STEP2　(a)計算

(ア)48+48=96／(イ)1.25×49+47=108.25→109／(ウ)1.25×50+46=108.5→109 →(3)

STEP3　(b)小さいほう

IB≦3IM+IH かつ IB≦2.5Ic’（=220A）

(エ)min(200,220)=200／(オ)min(220,220)=220／(カ)min(240,220)=220 →(2)

答え：(a)-(3)，(b)-(2)

まとめ

(ア)	IM=48≦IH=48 → 96
(イ)	1.25×49+47＝108.25 → 109
(ウ)	1.25×50+46＝108.5 → 109（50Aは1.25倍側）
(エ)	min(3×60+20, 2.5×88)＝min(200,220)＝200
(オ)	min(220, 220)＝220
(カ)	min(240, 220)＝220 →(2)

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