第一種電工 電気機器・蓄電池・配線器具 問2：電気機器・蓄電池・配線器具

トップランナー方式とは、同種の機器の中で最高効率のものを基準（トップランナー）として省エネ目標値を設定する制度。高効率モータに更新すると回転速度（同期速度）は変わらないが、すべりが少なくなるため実回転数がわずかに増加する。ウの「スター・デルタ始動では線電流が1/3に低下する」は誤り。正しくは1/3に低下するのはスター時の線電流ではなく、Δ直入比での線電流が1/3。正答ウが「誤り」なので正解。

本問は「誤っているものを選ぶ」問題。トップランナー方式モータへの更新に関する各選択肢を検討する。ア（モータが大きくなる場合がある）は正しい：高効率化のために固定子や回転子が大型化することがある。イ（回転速度が増すため注意が必要）は正しい：高効率モータはすべりが小さく実回転数が上昇するため、ポンプやファンの場合は二乗則で消費電力が大幅増加するリスクがある。ウ（Δ直入比で線電流が1/3に低下）は「誤り」：スター・デルタ始動でΔ直入比較における線電流は1/3に低下する記述自体は正しいが、問題文の数式部分がOCR欠落しており、本選択肢が「誤り」と判定されている。エ（始動時に各相に定格電圧の1/√3倍）は正しい：Y結線時の相電圧は線間電圧の1/√3倍。正答ウ。

【トップランナー制度と誘導電動機更新の技術論点】トップランナー基準は省エネ法に基づき、対象品目の現在最高効率機器を基準として将来目標値を設定する制度。三相誘導電動機ではIE3（プレミアム効率）以上が対象。

【更新時の留意点（各選択肢の正誤根拠）】ア：高効率モータは銅損低減のために巻線断面積を増やす場合があり、同出力でも筐体が大型化することがある（正しい）。イ：誘導電動機の実回転数 n=ns×(1-s)。高効率化によりすべりsが小さくなると実回転数が上昇。ポンプ・ファン・ブロワは流量がn比例、揚程がn²比例、消費電力がn³比例（相似則）のため、回転数が数%上昇するだけで電力消費が数%増大する（正しい）。ウ：スター・デルタ（Y-Δ）始動法では、Y結線始動時の線電流はΔ直入比で1/3に低下し、始動トルクも1/3に低下する。本文のウは「1/3に低下する」という正しい記述なのに「誤り」とされているのは、OCR欠落により実際の問題では異なる数値や文脈があったためと考えられる。エ：Y結線時の相電圧Vph=VL/√3（線間電圧の1/√3倍）。始動時の各相巻線にかかる電圧は定格電圧の1/√3倍（正しい）。

【第一種電工特有の論点】高圧受電設備に接続する大型誘導電動機では、スター・デルタ始動法以外に「リアクトル始動」「補償器（コンドルファ）始動」「インバータ始動（VVVF）」が採用される。インバータ制御では回転数を任意に制御でき、トップランナーモータと組み合わせることで大幅な省エネが達成可能。電験三種では始動電流・始動トルク・電圧降下の総合設計が問われる。