第一種電工 配電理論・配線設計 問28：配電理論・配線設計

電線選定に「必要のない（不要な）」事項を選ぶ問題。正答イ「電路の完全地絡時の1線地絡電流」は電線選定に不要。電線の断面積選定に必要なのは：受電点の短絡電流（短時間耐電流の確認用）・電線の短時間耐電流（耐熱性確認）・電線の許容電流（最大電流以下に収める）の3つ。1線地絡電流は非接地系統では数Aと小さく、電線の熱的強度を左右しないため電線選定には使わない。正答イ。

電線選定（断面積・種類の決定）に不要な事項の識別問題（正答イ＝1線地絡電流）。各選択肢の必要性の検証。ア（受電点の短絡電流）：必要。短絡電流から電線の短時間耐電流（I²t基準）を確認するために必要。受電点の三相短絡電流I_s=E/(√3×Z_s)（E：系統電圧、Z_s：電源インピーダンス）を計算し、電線の熱的強度を確認する。イ（電路の完全地絡時の1線地絡電流）：不要。1線地絡電流は非接地6.6kV系統では充電電流のみで数A〜数十A（短絡電流の1/100以下）。この程度の電流では電線の熱的問題は発生しない。一方、1線地絡電流はB種接地抵抗値（R_B=150/I_g Ω）の計算・ZCT感度設定に必要→電線選定には無関係→正答イ。ウ（電線の短時間耐電流）：必要（直接的に電線選定の基準）。エ（電線の許容電流）：必要（最も基本的な電線選定基準：最大電流≤許容電流）。正答イ。

【電線選定の3大要件と地絡電流が不要な理由の詳細解説】電線（ケーブル）の選定は電気設備設計の根幹作業。許容電流・短時間耐電流・電圧降下の3要件を全て満たす最小断面積を選定する。第一種電気工事士では高圧引込ケーブルから低圧幹線・分岐回路まで一貫した電線選定能力が問われる。

【要件1：許容電流（最も基本的な要件）】連続負荷電流に対して電線が過熱しないことを確認。設計負荷電流I_L ≤ 電線の許容電流I_allow。CVケーブルの最高許容温度：90℃（架橋ポリエチレン）。許容電流は施設方法・周囲温度・布設条件で異なる（内線規程の許容電流表参照）。電動機幹線の設計電流：最大電動機全電圧起動電流+他電動機定格電流の合計（電技解釈148条）。

【要件2：短時間耐電流（熱的短絡強度）】系統の短絡電流が遮断器動作時間内に流れた際に電線が熔断しないことを確認。I_s²×t ≤ K²×A²（I_s：短絡電流[A]、t：遮断時間[sec]、K：材料定数、A：断面積[mm²]）。K値：銅導体（XLPE絶縁）K=143（IEC 60364-5-54）。例：I_s=10kA・t=0.1s・CV：A_min=10000×√0.1/143≒22.1mm²→CV22mm²（許容電流条件と合わせて大きい方を採用）。

【1線地絡電流が電線選定に不要な理由】地絡電流の大きさの比較：非接地系統6.6kV：I_g=3×ω×C₀×E（C₀：対地静電容量/km・E：相電圧）=通常5〜20A程度。これに対して短絡電流は数kA〜数十kA→地絡電流は1/1000以下。I_g²×t計算：10A²×0.5s=50A²s→K²A²基準では断面積0.05mm²で十分→電線選定上の制約にならない。地絡電流の用途：B種接地工事の接地抵抗値R_B=150/I_g（Ω）の計算・ZCT一次電流整定・GR動作電流整定（I_0_set<I_g/3など）・EVT設計→電線選定には無関係。電験三種「電力・電気施設管理」では電線選定の3大要件と計算手順、電験二種では精密な短絡電流計算（インピーダンス法）と電線熱的強度の詳細計算が問われる。