【第二種電気工事士】ブレーカが落ちるまでの時間は?過電流遮断器の20Aに40A流れた時の動作時間とヒューズとの違いを徹底解説

【第二種電気工事士】ブレーカが落ちるまでの時間は?過電流遮断器の20Aに40A流れた時の動作時間とヒューズとの違いを徹底解説

記事を読む前に!実践・過去問チャレンジ

電気工事士の試験において、最も重要な役割の一つが「電気火災を防ぐ知識」を持っていることです。

家庭や工場で電気が使いすぎ(過電流)の状態になったとき、電線が熱を持って燃え出す前に、自動で電気を止める装置が「過電流遮断器」です。

では、この遮断器は「どのくらいの電流」が流れたら、「何分以内」に切れなければならないのでしょうか?

「すぐに切れるはず」となんとなく思っていると、試験で痛い目を見ます。

まずは、実際に出題された過去問で、今の実力をチェックしてみましょう。

【問題】

低圧電路に使用する定格電流20Aの配線用遮断器に40Aの電流が継続して流れたとき、この配線用遮断器が自動的に動作しなければならない時間(分)の限度(最大の時間)は。

[ 画像:定格電流20Aの配線用遮断器に40Aが流れた場合の動作時間を問う問題文と配線図 ]
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答えは決まりましたか?

「倍の電流が流れたんだから、1分もかからない?」

「それとも、少しは耐えられるの?」

この問題は、ルールさえ知っていれば一瞬で解けるサービス問題ですが、うろ覚えだと貴重な得点源を落としてしまいます。

正解の発表と、試験当日に迷わないための「覚え方のコツ」を解説します。

1. ズバリ、正解は?

正解は、選択肢の 2(2分) です。

この問題を解くステップは以下の2つだけです。

【第二種電気工事士】ブレーカが落ちるまでの時間は?過電流遮断器の20Aに40A流れた時の動作時間とヒューズとの違いを徹底解説の問題の正誤と各選択肢の図解説の黒板解説

ステップ1:倍率を計算する

定格電流が20Aのブレーカに、40Aの電流が流れています。

40A ÷ 20A = 2倍

つまり、定格の「2倍」の電流が流れている状態です。

ステップ2:動作時間のルールに当てはめる

電気設備の技術基準(解釈)では、定格電流30A以下の配線用遮断器において、「定格電流の2倍の電流が流れた場合、2分以内に動作すること」と決められています。

したがって、答えは2分となります。

2. 試験に出る!配線用遮断器(ブレーカ)の動作時間

試験で問われるのは、主に「30A以下」か「30Aを超え50A以下」のどちらかです。

複雑な表を丸暗記する必要はありません。以下のポイントだけ押さえましょう。

【重要】配線用遮断器の動作時間

配線用遮断器の動作時間表。30A以下と50A以下の区分、1.25倍と2倍の時間の表

■定格電流 30A以下(家庭用など)

・1.25倍の電流:60分以内に動作

・2倍の電流:2分以内に動作

■定格電流 30A超 50A以下

・1.25倍の電流:60分以内に動作

・2倍の電流:4分以内に動作

覚え方のコツ

・30A以下なら「2倍で2分」

一般家庭でよく使われる20Aブレーカなどはこのグループです。「2」つながりで覚えましょう。

・50Aまでなら「2倍で4分」

少し容量が大きくなると、時間も倍の4分になります。

・1.25倍はどちらも「60分」

少しのオーバーなら、どちらも1時間は耐えます。ここは共通なので覚えやすいですね。

3. 「ヒューズ」との違いを整理しよう

過電流遮断器には、今回出題された配線用遮断器(ブレーカ)のほかに、「ヒューズ」もあります。

試験ではこの2つの違いを問われることもあるので、比較して整理しておきましょう。

ヒューズと配線用遮断器(ブレーカ)の外観写真と比較図

違い1:動作しない電流(不動作電流)

・配線用遮断器:定格電流の1倍(定格そのまま)までは動作してはいけません。

・ヒューズ:定格電流の1.1倍までは動作してはいけません(ヒューズの方が少し粘ります)。

違い2:動作時間の基準

ヒューズの動作時間は、1.25倍ではなく「1.6倍」と「2倍」で決められています。

ただし、ここが攻略ポイントです。

2倍の電流が流れた時の動作時間は、ヒューズも配線用遮断器も同じ(30A以下なら2分)なのです。

「2倍流れたら2分!」というルールは、どちらが出ても通用する最強の合言葉です。

4. なぜ20Aなのか?「電線の許容電流」との関係

そもそも、なぜブレーカは「20A」や「30A」といった容量が決まっているのでしょうか?

それは、接続されている「電線」を守るためです。

電線には「これ以上流すと熱を持って被覆が溶ける」という限界の電流(許容電流)があります。

ブレーカの定格電流は、この電線の許容電流よりも小さい値でなければなりません。

試験によく出る「絶縁電線の許容電流(単線)」は、以下の3つです。

これもセットで覚えておきましょう。

・直径1.6mm の電線

 許容電流:27A

 (覚え方:イ・ロ(1.6)なし、ニーナ(27))

・直径2.0mm の電線

 許容電流:35A

 (覚え方:兄(2.0)さんは産後(35))

・直径2.6mm の電線

 許容電流:48A

 (覚え方:風呂(2.6)場のシワ(48))

例えば、1.6mmの電線(許容電流27A)を使う回路には、20Aのブレーカを使います。もし30Aのブレーカを使ってしまうと、ブレーカが落ちる前に電線が危険な状態になる可能性があるからです。

5. 現場で役立つ!2P1E / 2P2E と中性線のルール

最後に、ブレーカの種類と接続に関する重要ルールも確認しておきましょう。これらは配線図問題や実技試験でも必須の知識です。

2P1Eと2P2Eのブレーカ内部結線図。L極、N極、素子の有無がわかるもの

2P1E(2極1素子)と 2P2E(2極2素子)

・2P1E(2極1素子):

 100V回路専用です。2本の線のうち片方(L極)にしか素子が入っていません。

 【重要】素子のないN極には、必ず中性線(白線)をつなぎます。

・2P2E(2極2素子):

 100Vでも200Vでも使えます。両方の線に素子が入っています。

 200V回路には必ずこれを使います。

中性線にヒューズはNG!

単相3線式回路の真ん中の線(中性線)には、ヒューズを入れてはいけません。

単相3線式回路図。中性線にヒューズを入れてはいけないことを示す図

もし中性線のヒューズだけが切れると、回路のバランスが崩れ、100Vの家電に最大200V近い電圧がかかって壊れてしまう「欠相事故」が起きるからです。

そのため、中性線にはヒューズではなく銅バー(導体)を使い、ブレーカの場合も素子のない極に接続します。

まとめ:この問題の攻略ポイント

・20Aブレーカに40A(2倍)流れたら、2分以内に切れる。

・30A以下の遮断器は、2倍で2分。

・30A超50A以下の遮断器は、2倍で4分。

・電線の許容電流(1.6mm=27A、2.0mm=35A)も合わせて覚える。

・単3の中性線にはヒューズを入れない(欠相防止)。

この「2倍で2分」の法則と、電線の太さと電流の関係を覚えておけば、計算問題も配線設計の問題も怖くありません。

自信を持って回答を選べるよう、試験直前まで復習しておきましょう!