電動機の選定と保護・RC造と設備配管の取合い
三相誘導電動機の始動方式に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。
解答正解 4
始動方式は「始動電流を電源側が許容できるか」と「負荷が要求する始動トルクを確保できるか」の二つで選定する。始動補償器始動は単巻変圧器のタップにより端子電圧を定格より下げて始動電流を抑える方式であり、端子電圧を上げるという記述は逆である。減電圧始動は電圧の二乗に比例してトルクが下がるため、送風機のように始動トルクの小さい負荷には適するが、往復動圧縮機のような負荷では確認が必要になる。
極数が4極の三相誘導電動機を周波数60Hzの電源で運転したとき、すべりが4％であった。このときの電動機の回転速度として、適当なものは次のうちどれか。
解答正解 2
同期速度Nsは Ns＝120f/p で求められ、120×60÷4＝1,800 min⁻¹ となる。回転速度Nはすべりsを用いて N＝Ns(1−s)＝1,800×(1−0.04)＝1,728 min⁻¹ である。同期速度をそのまま答える誤り、すべりを加算してしまう誤り、周波数を50Hzとして計算する誤りが典型的な取り違えである。
ポンプ及び送風機のインバータによる可変速制御に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 1
相似則により、風量（吐出し量）は回転速度の1乗、圧力（揚程）は2乗、軸動力は3乗に比例する。0.8の3乗は0.512であるから軸動力は約50％となる。ただし相似則がそのまま成り立つのは管路抵抗のみの系統であり、実揚程をもつ系統では抵抗曲線が原点を通らないため、回転速度を下げても軸動力は3乗則ほどには低下しない。この点が1級で問われる判断要素である。
低圧三相誘導電動機の保護に関する次の記述の 内に当てはまる語句の組合せとして、適当なものはどれか。 「電動機の保護継電器のうち、過負荷と A の二つの要素を保護するものを2Eリレーといい、これに B の保護を加えたものを3Eリレーという。一方、短絡電流の遮断は保護継電器ではなく C が受け持つ。」
解答正解 3
2Eリレーは過負荷（過電流）と欠相の2要素、3Eリレーはこれに反相（逆相）を加えた3要素を保護する。電磁接触器は開閉のための機器であって短絡電流の遮断能力はなく、短絡保護は配線用遮断器（またはヒューズ）が担う。動力制御盤では「短絡は遮断器、過負荷・欠相は保護継電器、開閉は電磁接触器」という役割分担で考えると取り違えない。
低圧三相誘導電動機の力率改善に用いる進相コンデンサに関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 1
進相コンデンサは遅れ無効電力を打ち消して力率を改善するもので、幹線電流・電力損失・電圧降下が減少する。有効電力そのものは変わらず、電動機のトルク特性にも影響しない。設置位置は、電動機の負荷側に個別設置すれば電動機と連動して開閉されるため軽負荷時の過補償が避けられる一方、電動機の残留電荷による再投入時の過電圧に配慮し放電装置が必要になる。
電圧の種別及び電気方式に関する次の記述のうち、適当なものの数はどれか。 （イ）交流において、600Vを超え7,000V以下の電圧は、高圧に区分される。 （ロ）直流において、750Vを超える電圧は、すべて特別高圧に区分される。 （ハ）単相3線式100/200V回路では、中性線が断線すると負荷の不平衡により、100V用機器に定格を超える電圧が加わることがある。 （ニ）三相3線式は、単相2線式に比べ、同一の電力を送る場合の電線1条当たりの電流が小さく、幹線を細くできる。
解答正解 3
電気設備に関する技術基準を定める省令第2条により、低圧は直流750V以下・交流600V以下、高圧はこれを超え直流・交流とも7,000V以下、特別高圧は7,000Vを超えるものである。したがって直流750V超がすべて特別高圧となるわけではない。（ロ）のみが適当でなく、適当なものは3つである。
低圧の電路の絶縁性能に関する次の記述の 内に当てはまる数値の組合せとして、適当なものはどれか。 「電気使用場所における低圧の電路の絶縁抵抗は、開閉器又は過電流遮断器で区切ることのできる電路ごとに、対地電圧100Vの単相3線式100/200V回路では A MΩ以上、対地電圧200Vの三相3線式200V回路では B MΩ以上、使用電圧400Vの三相3線式回路では C MΩ以上でなければならない。」
解答正解 2
電気設備に関する技術基準を定める省令第58条は、使用電圧300V以下で対地電圧150V以下の場合は0.1MΩ、同じく300V以下でその他の場合は0.2MΩ、300Vを超えるものは0.4MΩと定める。判定の第一段階は「使用電圧が300V以下か否か」、第二段階は「対地電圧が150V以下か否か」であり、この順序を逆にすると取り違える。
電気工事士法に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 4
電気工事士法施行令第1条の「軽微な工事」は同法の電気工事から除かれ、電気工事士でなくても行える。一方、電気工事士法施行規則第2条第1項第1号に列挙された作業（電線相互の接続、電線管の曲げ・ねじ切り、金属製ボックスの造営材への取付け等）は軽微な作業から除かれており、電気工事士でなければ従事できない。管工事業者が機器の結線に立ち会う際は、この線引きを押さえておく必要がある。
設備機器の自動制御に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 1
比例動作（P）は偏差に比例した操作量を出力するため、負荷が変わると釣合い点がずれてオフセットが残る。これを除くのが積分動作（I）であり、偏差の時間積分に比例した操作量を出す。微分動作（D）は偏差の変化速度に応じて操作し、応答の遅れを補う。積分動作と微分動作の説明を入れ替えた選択肢が典型的な引っ掛けである。
定格出力11kW、定格電圧200V、全負荷時の効率0.85、力率0.80の三相誘導電動機の全負荷電流として、適当なものは次のうちどれか。 ただし、√3＝1.73とする。
解答正解 3
三相電動機の軸出力Pと線電流Iの関係は P＝√3・V・I・cosθ・η であるから、I＝P/(√3・V・cosθ・η) となる。11,000÷(1.73×200×0.80×0.85)＝11,000÷235.4≒46.7A。効率と力率のどちらかを掛け忘れる誤り、単相として√3を落とす誤りが典型である。
コンクリートの性質に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。
解答正解 4
水セメント比を大きくするとセメント硬化体の組織が粗になり、圧縮強度が低下するとともに空隙が増えて二酸化炭素が侵入しやすくなるため中性化も速く進む。単位水量の増加は乾燥収縮を大きくし、ひび割れを生じやすくする。設備配管を埋設する床・壁では、ひび割れは漏水や鉄筋腐食の起点となるため、単位水量が小さいほど有利である点を押さえておく。
鉄筋コンクリート造における鉄筋の継手及び定着に関する次の記述の 内に当てはまる数値の組合せとして、適当なものはどれか。 ただし、軽量骨材を使用する場合を除く。 「主筋等の継手の重ね長さは、継手を引張力の最も小さい部分に設ける場合にあっては主筋等の径の A 倍以上、それ以外の部分に設ける場合にあっては主筋等の径の B 倍以上としなければならない。また、柱に定着される梁の引張鉄筋は、柱に定着される部分の長さをその径の C 倍以上としなければならない。」
解答正解 1
建築基準法施行令第73条第2項は、引張力の最も小さい部分に設ける継手を径の25倍以上、それ以外の部分を径の40倍以上と定め、同条第3項は柱に定着される梁の引張鉄筋の定着長さを径の40倍以上と定める。軽量骨材を使用する場合は同条第4項により25倍が30倍、40倍が50倍に読み替えられる。「引張力が小さい部分ほど短くてよい」という原則で覚えると25と40を取り違えない。
鉄筋コンクリート造の柱及び梁の配筋に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 2
建築基準法施行令第77条により、柱の主筋は4本以上、帯筋の径は6mm以上、間隔は15cm（柱に接着する壁・梁等から柱の小径の2倍以内の距離にある部分では10cm）以下かつ最も細い主筋の径の15倍以下、帯筋比は0.2％以上である。帯筋・あばら筋はせん断補強と主筋の座屈防止のための鉄筋であり、耐久性のための鉄筋ではない。梁貫通孔の補強を検討する際にも、この配筋の意味を理解しておく必要がある。
鉄筋コンクリート造の梁に設備配管用の貫通孔を設ける場合の取扱いに関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。
解答正解 3
梁貫通孔は梁のせん断耐力と曲げ耐力を低下させるため、位置・径・間隔・補強のいずれも構造設計上の判断事項である。径の大小にかかわらず、構造図に示されていない貫通孔を設備工事側の判断で設けることはできず、構造設計者の承諾を得たうえで補強方法を含めて決定する。スリーブは配筋前に位置を確定し先行して設置するのが原則で、後からの穿孔は認められない。
鉄骨造に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 2
建築基準法施行令第67条は炭素鋼の継手・仕口を高力ボルト接合、溶接接合又はリベット接合によるとしつつ、軒の高さ9m以下かつ張り間13m以下の建築物等について戻り止め措置を講じたボルト接合を認める例外を置いている。高力ボルト摩擦接合は摩擦面のすべり耐力で応力を伝えるため、摩擦面は黒皮を除去した粗面とし、塗装してはならない。鉄骨梁の貫通孔は工場製作段階で補強を含めて計画するものであり、現場でのガス切断は認められない。
鉄骨造における耐火被覆と設備工事との取合いに関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 4
耐火被覆は主要構造部の耐火性能を確保するものであり、欠損させたまま放置すればその部分から鉄骨が加熱される。設備の支持金物の取付けでやむを得ず欠き取る場合も、施工後に同等の材料・厚さで確実に復旧する。被覆厚さは柱・梁の別や要求耐火時間（1時間・2時間等）によって異なる。インサートはコンクリート打込み前に配置するのが原則である。
建築物の構造に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 1
免震構造は水平剛性の小さい免震層を設けて建築物の固有周期を長周期化し、地震の主要な周期成分との共振を避けて応答を低減する。制振構造はダンパー等で振動エネルギーを吸収する仕組みであり、固有周期を短くするものではない。積雪荷重は一般地域では短期、多雪区域では長期にも算入される。支持層が深い場合は杭基礎を用いる。
建築工事と設備工事との取合いに関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 2
設備の貫通部・支持部は、躯体の配筋段階で位置を確定し、スリーブとインサートを先行設置するのが原則である。硬化後のはつりやコア抜きは鉄筋の切断・断面欠損を招くため、やむを得ず行う場合も構造設計者の承諾と鉄筋探査が必要になる。防水層を貫通する配管には、防水層を巻き込んで止水するためつば付きスリーブを用いる。
建築物の防火区画に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。
解答正解 4
建築基準法施行令第112条第20項は管の貫通部の隙間を不燃材料で埋めることを求めるが、風道については同条第21項により、貫通部又はこれに近接する部分に特定防火設備（防火ダンパー）を設けなければならない。管と風道で要求が異なる点が要点である。遮炎性能は防火設備が20分（同令第109条の2）、特定防火設備が1時間（同令第112条第1項）である。
非常用の照明装置及び非常用の進入口に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 3
建築基準法施行令第126条の5は非常用の照明装置について床面で1ルクス以上の照度と予備電源を求める。非常用の進入口は同令第126条の6により高さ31m以下の部分にある3階以上の階に設け、同令第126条の7により間隔40m以下、幅75cm以上・高さ1.2m以上・下端の床面からの高さ80cm以下とし、標識は赤色灯である。設備の天井内機器やダクトが進入口・照明器具の位置と干渉しないよう、建築側との調整が必要になる。