電気の基礎理論18電気の基礎理論

第一種電工 電気の基礎理論 問18:電気の基礎理論

令和8年度(2026年度)試験対応・数値確認日 2026-06-14

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  • 電路に侵入した過電圧を抑制する 。
  • 高電圧を低電圧に変圧する 。
  • 地絡電流を検出する 。正答
正答:地絡電流を検出する 。

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平成30年度第一種電気工事士 問31(電気の基礎理論)。選択肢に「電路の過電圧抑制」「高電圧を低電圧に変圧」「地絡電流の検出」、正答エ(地絡電流を検出する)。ZCT(零相変流器)は地絡電流(零相電流)を検出する機器で、漏電遮断器・地絡継電器(GR)と組み合わせて使用する。避雷器は過電圧抑制、変圧器は電圧変換、ZCTが地絡検出という役割分担を覚えること。正答はエ。

標準試験対策の基準レベル

平成30年度第一種電気工事士 問31(電気の基礎理論)。高圧受電設備の機器と役割の対応問題。正答エ(地絡電流を検出する)はZCT(零相変流器)の役割。

【高圧設備の各機器と役割】

イ:電路に侵入した過電圧を抑制する → LA(避雷器)・サージアブソーバ

ウ:高電圧を低電圧に変圧する → 変圧器(Tr)

エ:地絡電流を検出する → ZCT(零相変流器)+GR(地絡継電器)← 正答

【ZCT(零相変流器)の原理】

3線(または2線+中性線)を一括して貫通させ、3相電流の合計(零相電流)を検出。

正常時:I_a+I_b+I_c=0(ベクトル和)→ ZCT出力≈0

地絡時:漏洩電流I_g分だけ不平衡 → ZCT出力にI_g相当の信号 → GRが動作

漏電遮断器(ELCB)も同じ原理でZCTを内蔵。感度電流30mA(高感度・人体保護)。

上級誤答論破・根拠規定・実務応用まで深掘り

ZCT(零相変流器)による地絡検出は第一種電気工事士が扱う高圧受電設備の保護の核心技術。正答エ「地絡電流を検出する」の背景理論と実務を体系的に解説する。

【零相電流の発生と検出】

3相回路で地絡が生じると「零相電流I₀=(I_a+I_b+I_c)/3」が発生する(電力系統の対称座標法における零相分)。ZCTはこの零相電流を磁気的に検出する。

【ZCTの設置位置と役割】

①GR付PAS(構外):波及事故防止用。構外からの地絡を検出して引込口で遮断

②高圧引込ケーブル根元:構内地絡を検出してVCBを遮断

③低圧漏電遮断器:30mA感度で人体感電保護

【DGR(地絡方向継電器)との組み合わせ】

GR単体:零相電流の大きさのみ検出

DGR:ZCT(零相電流)+ZPD(零相電圧検出器)で方向性を判断

→ 構外地絡(他需要家側)では誤動作せず、構内地絡のみ遮断(選択遮断)

【各選択肢の機器詳細】

ア(OCR崩壊):おそらく「突入電流を抑制する(リアクトル)」または別の機器

イ:LA(避雷器)→ ZnOバリスタで過電圧クランプ → 残留電圧で機器保護

ウ:変圧器 → 6.6kV→210V/105Vの降圧(第一種電気工事士が主に扱う変圧器は油入式・乾式)

エ:ZCT → 正答(地絡電流検出)

【電験三種への接続】

電験三種「電力」では地絡継電器の動作原理・保護協調(限時協調)、零相電圧・零相電流の対称座標法による計算、「法規」では地絡遮断装置の設置義務(電技解釈第36条)が出題される。

出典・根拠について

本問は電気技術者試験センター公表の過去問題を出典明記の上で引用しています(公式FAQで教育目的の許諾不要・使用料不要を明示容認・GREEN判定)。 根拠・出典:出典:平成30年度 第一種電気工事士 学科試験 問31(一般財団法人 電気技術者試験センター) 各根拠条文・規定は「e-Gov法令検索」(https://elaws.e-gov.go.jp/)で原文を確認できます。令和8年度(2026年度)試験基準日時点で施行されている法令・基準の数値を反映(数値確認日 2026-06-14)。

本問・解説は試験対策のための学習コンテンツです。法令・基準は改正されることがあるため、最新の内容は一般財団法人 電気技術者試験センター・経済産業省の公式情報をご確認ください。本サイトは電気技術者試験センターと一切関係ありません。

執筆・監修:Zawa Lab(合格ナビ運営者情報) / 電気事業法・電気工事士法・電気用品安全法・電気設備技術基準・内線規程の根拠条文に基づき段差性のあるAI解説(初心者・標準・上級)を作成しています。

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