第一種電工 令和6年度 問28｜電気工事の施工方法

太陽電池発電設備（小規模）に関する記述で「誤っているもの」を選ぶ問題です。ウは「使用電圧450Vの機械器具の金属製外箱にC種接地工事を施し、接地抵抗を120Ωにした」という内容です。450Vは300Vを超える低圧なのでC種で合っていますが、C種接地工事の接地抵抗は10Ω以下（0.5秒以内に自動遮断する装置があれば500Ω以下）と決まっていて、120Ωは大きすぎます。ア（ケーブル工事）・イ（逆接続可能型の漏電遮断器）・エ（負荷側の電路に近接して開閉器を設ける）は正しい記述です。正答はウ。

太陽電池発電設備（小規模）の施工規定問題。正答はウ（直流電路の機械器具の接地工事に関する誤り）。機械器具の金属製外箱の接地は電技解釈第29条、接地抵抗値は第17条に定められている。決め手は接地抵抗値で、C種は10Ω以下（0.5秒以内に自動遮断する装置を施設すれば500Ω以下）。本問は自動遮断装置を施設したという条件がないので10Ω以下が必要で、120Ωは不適切。なお第29条には、太陽電池モジュールに接続する直流300V超450V以下の機械器具で一定の条件（非接地・合計出力10kW以下など）を満たす場合にC種の接地抵抗を100Ω以下とできる特例があるが、それでも上限は100Ωで、120Ωは認められない。

【太陽電池発電設備の施工における主要規定】

①交流側配線（ア）：

系統連系インバータ出力以降はケーブル工事・電線管工事等の通常の低圧屋内配線施工 → 適切

②漏電遮断器の施設（イ）：

太陽電池発電設備に至る回路に漏電遮断器を施設する場合は、遮断器が切りの状態でも負荷側に電圧がかかることがあるため、逆接続しても故障するおそれのない「逆接続可能型」を使う → 正しい記述

③太陽電池モジュール直流電路の機械器具（ウ・正答・誤り）：

直流電路の使用電圧に応じた接地工事が必要：

・300V以下：D種接地（100Ω以下、0.5秒以内に自動遮断する装置があれば500Ω以下）

・300V超の低圧：C種接地（10Ω以下、0.5秒以内に自動遮断する装置があれば500Ω以下）

・高圧・特別高圧：A種接地（10Ω以下）

選択肢ウは「使用電圧450Vの機械器具の外箱にC種接地工事を施し、接地抵抗を120Ωにした」という記述です。450Vは300V超の低圧なので、接地工事の種類がC種であること自体は正しいです。誤りは接地抵抗値で、C種接地工事の接地抵抗値は10Ω以下（地絡を生じたとき0.5秒以内に自動的に電路を遮断する装置を施設する場合は500Ω以下）です。問題文には自動遮断装置を施設したという条件がないので、10Ω以下が必要です。仮に自動遮断装置があっても上限は500Ωなので、120Ωで許されるのは「自動遮断装置を設けた場合」だけで、その装置を設けた条件が書かれていない本問の120Ωは不適切です。ウが誤り。

④開閉器の施設（エ）：

太陽電池モジュールに接続する負荷側の電路には、その接続点に近接して開閉器を設ける → 正しい

正答はウ（C種接地工事の接地抵抗は10Ω以下。120Ωは誤り）。

太陽電池発電設備の施工問題（正答ウ）。太陽電池（PV）発電設備の直流電路における接地工事種別の選定が第一種電気工事士試験の頻出論点で、近年の再生可能エネルギー設備増加に伴い実務重要性が増している。

【太陽電池発電設備の直流電路と接地工事（詳細）】

太陽電池の出力電圧（システム電圧）：

住宅用PV（家庭向け）：DC 100〜600V（ストリング電圧）

産業用PV（大規模）：DC 600〜1500V（モジュール直列数による）

接地工事の適用（電技解釈第29条・機械器具の金属製外箱、抵抗値は第17条）：

直流システム電圧 | 適用接地工事 | 接地抵抗値上限

300V以下 | D種 | 100Ω（地絡遮断装置付は500Ω）

300V超の低圧 | C種 | 10Ω（地絡遮断装置付は500Ω）

高圧・特別高圧 | A種 | 10Ω

選択肢ウは「使用電圧450Vの機械器具の外箱にC種接地工事、接地抵抗120Ω」です。450Vは300V超の低圧なのでC種という種類は正しく、誤りは接地抵抗値（C種は10Ω以下、0.5秒以内に自動遮断する装置があれば500Ω以下）です。

【太陽電池発電設備の施工における重要ポイント（第一種電気工事士実務）】

①バイパスダイオード・逆流防止ダイオード：

影（シェーディング）が生じたモジュールへのバイパスと逆流防止のため内蔵されている。配線時に極性確認が必須（直流は交流と異なり誤接続でダイオードが逆バイアス→損傷）。

②接続箱（ストリングコンバイナーボックス）：

複数ストリングをまとめてパワーコンディショナーへ接続するボックス。逆流防止ダイオード・避雷素子（SPD）・断路器を内蔵。直流高電圧（600〜1500V）を取り扱う機器として適切な安全対策が必要。

③系統連系インバータ（パワーコンディショナー）：

直流→交流変換+系統連系機能（電圧・周波数制御・単独運転検出）を持つ。第一種電気工事士の施工範囲では系統連系インバータ二次側（交流側）の接続施工が主要作業。

④直流電路の感電危険性：

太陽光が当たる限り直流電圧が発生（遮断器でOFFにしても直流電圧は残存）。

感電リスクが高く「直流電路の作業は昼間の直射日光下では注意が必要」という安全教育が重要。

【第二種電気工事士との差異】

第二種でも住宅用太陽電池発電設備（10kW未満・低圧連系）の施工は範囲。第一種では高圧連系（50kW超）・産業用PV（大規模・直流1500V対応）の施工、高圧受電設備との連系保護装置（逆電力継電器・不足電圧継電器等）が加わる。直流電路の接地工事（C種・A種の適用）は第一種特有の知識。

【電験三種への接続】

電験三種「電力」では分散型電源（太陽光・風力・蓄電池）の系統連系（電力品質への影響・逆潮流・電圧上昇抑制・単独運転防止）が出題される。「機械」ではPV変換効率（最大電力点追従MPPT制御）の原理が出題。「法規」では再生可能エネルギーの電力系統への接続要件（電力品質確保の技術要件・系統安定化対策）が問われる。第一種電気工事士の「PV直流電路の接地工事種別」が電験三種では「系統連系技術要件の電力品質管理」として体系化される。