第二種電工 令和5年度上期午後 問17｜電気機器・配線器具・配線

正答はウ「配線用遮断器（電動機保護兼用）」です。

この器具は電動機（モーター）を保護するための専用の配線用遮断器です。通常の配線用遮断器と見た目は似ていますが、「電動機保護兼用」と表記されており、起動時の突入電流（始動電流）には動作せず、過電流・短絡には確実に動作するよう特性が設計されています。選択肢アの「漏電警報器」は漏電を検知してブザーで知らせる機器、イの「電磁開閉器」はコイルで接点を開閉する機器、エの「漏電遮断器」は漏電を検出して回路を自動的に遮断する機器です。いずれも本問の器具の名称ではありません。電動機保護兼用遮断器は分電盤内で電動機回路専用として使われ、過負荷・拘束・短絡から電動機と回路を保護します。

正答はウ「配線用遮断器（電動機保護兼用）」です。

各選択肢の機器を詳しく識別します。

ア（不正解）：漏電警報器

漏電警報器は、回路に地絡（漏電）が発生したときに電流値の変化を零相変流器（ZCT）で検出してブザー・警報ランプで知らせる機器です。遮断機能はなく、あくまで警報のみです。漏電遮断器（ELB）と混同しないよう注意が必要です。

イ（不正解）：電磁開閉器

電磁開閉器（マグネットスイッチ）は電磁接触器と熱動継電器（サーマルリレー）を組み合わせた機器です。電磁接触器がコイルへの電流で主接点を開閉し、サーマルリレーが過負荷電流を検知して遮断します。遠隔操作・自動制御が可能で三相電動機の制御盤に多用されます。

ウ（正解）：配線用遮断器（電動機保護兼用）

通常の配線用遮断器は電動機の始動電流（定格の5〜7倍）で誤動作しないよう、長時間電流特性が緩やかに設定されています。電動機保護兼用タイプはさらに電動機の過負荷・拘束（ロック）状態での過熱保護特性も備えた専用品です。JIS C 8211に規定されています。

エ（不正解）：漏電遮断器

漏電遮断器（ELB）は地絡（漏電）を検出して回路を自動で遮断する機器です。漏電警報器と違い遮断機能を持ちますが、本問の器具は配線用遮断器（電動機保護兼用）で、漏電遮断器ではありません。本問の正答はウです。

正答はウ「配線用遮断器（電動機保護兼用）」です。

配線用遮断器の種類と保護特性

配線用遮断器はJIS C 8211（配線用遮断器）に規定されており、用途によって以下の種別があります。

一般配線用（一般用MCCB）

照明・コンセント回路等の過電流保護に使用。時間-電流特性は比較的素直なカーブで、「完全電流（定格の125%程度）」で動作開始、「瞬時電流（定格の数倍）」で瞬時遮断します。

電動機保護兼用（Motor-rated MCCB）

電動機回路専用。起動時の突入電流（定格の5〜7倍、数秒継続）では動作せず、過負荷・拘束時の異常電流で動作する特性を持ちます。日本電気技術規格委員会（JESC）や内線規程では、電動機保護に専用品の使用を推奨しています。

漏電遮断器兼用（ELB兼用）

上記に零相電流検出素子を追加し、地絡保護機能も付加したものです。

電動機回路の保護協調設計

電動機回路の保護はJIS C 4434（電動機盤）や内線規程に基づき、以下の協調が必要です。

1. 幹線保護: 幹線の配線用遮断器（電動機保護兼用）

2. 支線保護: 電磁開閉器＋サーマルリレー（個別電動機の過負荷保護）

3. 短絡保護: 両方の遮断器で担保

保護協調の原則は「下流の遮断器が先に動作する（選択遮断）」ことです。幹線保断が先に動作すると全系統が停電するため、遮断特性の上下関係が設計上重要です。

第一種電気工事士・電験三種への展開

第一種電気工事士では、高圧受電設備の保護継電器（過電流継電器OCR・地絡継電器GR・差動継電器等）と低圧側MCCBとの協調設計が試験・実務双方で問われます。電験三種「電力」「機械」では短絡電流計算・保護リレー整定の計算問題が出題されます。また近年の省エネ・カーボンニュートラル対応として、電動機のインバータ化が急速に進んでおり、インバータ回路特有の高調波電流による配線用遮断器の誤動作（高調波に対応した遮断器の選定）も設計上の重要課題となっています。