第二種電工 令和4年度上期午後 問12｜電気機器・配線器具・配線

正答はウ「90℃」です。

600V CVケーブル（架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル）の絶縁物の最高許容温度は90℃です。架橋ポリエチレン（XLPE）は普通のポリ塩化ビニル（PVC）に比べて耐熱性が高く、高い温度まで安定した絶縁性能を保ちます。選択肢を確認すると、ア60℃はIV・VVF・VVRなど一般PVC系電線の値、イ75℃はHIV（耐熱ビニル）・EM-EEFの値、エ120℃は耐火ケーブルや特殊絶縁材の値です。CVの「90℃」という数値は試験頻出なので確実に覚えましょう。CV＝架橋ポリエチレン＝90℃のセットで記憶してください。

正答はウ「90℃」です。

主要電線・ケーブルの最高許容温度一覧

各選択肢の解説

ア 60℃：PVC系一般電線・ケーブル（IV・VVF・VVR等）の最高許容温度。建物内の一般配線で最も広く使われますが、耐熱性は低い。

イ 75℃：HIV（2種ビニル絶縁電線）の最高許容温度。耐熱性向上により同断面積のIV電線より許容電流が大きく、分電盤内や高温になりやすい配線箇所で使われます。

ウ（正解）90℃：CVケーブルの最高許容温度。架橋ポリエチレンの架橋構造により耐熱性・機械強度が向上。同断面積の60℃電線より許容電流が大きく、幹線・引込ケーブルとして多用されます。

エ 120℃：一般電線の選択肢には120℃は含まれません。耐火ケーブル（耐火性能重視）や超耐熱ビニル等の特殊用途に相当する値です。

CVケーブルは最高許容温度が高い分、同じ断面積でも流せる電流が多く（許容電流が大）、設計上の自由度が上がります。

正答はウ「90℃」です。CVの最高許容温度は架橋ポリエチレン（XLPE）絶縁材によって90℃に設定されています。

架橋ポリエチレンの架橋処理と耐熱特性

ポリエチレン（PE）は通常の熱可塑性プラスチックですが、架橋処理（放射線架橋・化学架橋・シラン架橋）によって分子間に共有結合（橋かけ）が形成されます。これにより：

1. 耐熱変形性の向上：熱による溶融・変形が起きにくくなり、導体が90℃に達しても絶縁層が変形しない

2. 機械強度の向上：引張強度・引き裂き強度が向上

3. 耐薬品性の向上：各種溶剤・油脂に対する耐性が向上

最高許容温度と許容電流の関係

導体の最高許容温度が高いほど、同じ断面積でより大きな電流を流せます。これは次の原理によります。

電流I[A]が導体を流れると発熱量Q = I²×R[W/m]が生じます。この熱が周囲に放散されて定常温度に達する際、導体温度（T_c）=周囲温度（T_a）+ 熱抵抗（θ）×発熱量（Q）となります。

T_c（max）=90℃、T_a=30℃とすると最大許容温度差ΔT=60℃。一方T_c=60℃の電線ではΔT=30℃しか許容されないため、CVは同じ断面積でより大きなI（許容電流）を確保できます。

実務での選択指針

• 一般居住用屋内配線・分岐回路：VVF（60℃）で十分
• 幹線・引込線（電流が大きい）：CV・CVTで断面積を小さくしてコスト削減
• 分電盤内接続（高温環境）：HIV（75℃）でVVFより許容電流を確保
• エコ対応・ハロゲンフリー要求：EM-EEF（75℃）

第一種電気工事士・電験三種への展開

電験三種「法規」ではケーブルの絶縁耐力試験（電技解釈第15条・交流2倍電圧試験・直流3倍電圧試験）が問われます。CVケーブルのXLPE絶縁は誘電率が低く誘電損失が小さいため、高圧・超高圧の送配電ケーブルとして優れています。一方で水トリー（Water Treeing）劣化と呼ばれる絶縁劣化現象があり、高圧CVケーブルでは定期的な絶縁診断（直流耐圧試験・活線下絶縁抵抗測定）が保守上重要です。近年は脱炭素化に向けた再生可能エネルギー（洋上風力・太陽光）の大型化で超高電圧直流（HVDC）送電ケーブルにXLPEが採用されており、XLPEケーブルの技術は電力インフラの根幹をなしています。