第二種電工 令和4年度下期午前 問2｜電気機器・配線器具・配線

ビニル絶縁電線（単線）の抵抗と許容電流について「誤っているものを選ぶ」問題。正答はア「許容電流は、周囲の温度が上昇すると、大きくなる」。周囲温度が高くなると熱が逃げにくくなり、電線の許容電流は小さくなる（大きくなるは誤り）。イ（導体が太いほど許容電流は大きい）・ウ（抵抗は長さに比例）・エ（抵抗は直径の2乗に反比例）は正しい記述。

ビニル絶縁電線（単線）の抵抗・許容電流に関する正誤問題。ア「許容電流は周囲の温度が上昇すると大きくなる」→周囲温度が上がると、絶縁物の最高許容温度までの余裕が小さくなるため、許容電流は小さくなる。したがって誤りで、これが正答。イ「導体の直径が大きくなると許容電流は大きくなる」→断面積が増えて抵抗と発熱が減り、放熱面積も増えるので正しい。ウ「電線の抵抗は導体の長さに比例する」→R=ρL/Aより正しい。エ「電線の抵抗は導体の直径の2乗に反比例する」→断面積A=πd²/4に反比例するので正しい。

本問はビニル絶縁電線（単線）の特性に関する正誤判定問題で、誤っているのはア（正答ア）。繰り返し出題される重要基本事項。

【許容電流と周囲温度の関係】許容電流I_allowable は絶縁物最高許容温度T_max・周囲温度T_ambient・電線の抵抗Rと熱抵抗θで次のように決まる（理論式）：I_allowable=√((T_max－T_ambient)/(R×θ))∝√(T_max－T_ambient)。周囲温度T_ambientが上昇すると(T_max－T_ambient)が減少し、I_allowableが減少する。「上昇すると大きくなる」は逆で誤り（正答ア）。

【温度補正係数の計算例】絶縁物の最高許容温度が60℃で、基準周囲温度30℃のとき許容電流が24Aの電線を、周囲温度50℃の環境で使う場合：補正係数=√((60－50)/(60－30))=√(1/3)≒0.577→24×0.577≒13.9A。このように周囲温度が高いと許容電流は大きく減少する。工場の高温エリアやボイラー室での配線設計では必ず補正計算が必要。

【実務での注意点】電線の許容電流は「複数条の管路内施設」でさらに減少する。例えば同一管路に収める電線数が増えると電流減少係数を乗じる必要がある（内線規程参照）。高温＋複数条のダブル補正が必要な場合は電線サイズが大幅に太くなることがある。電験三種「法規」・第一種電気工事士の設計問題ではこれらの補正を考慮した電線選定が出題される。