平成 23 年度 主任船舶電装士 検定試験問題・標準解答

問 1．船舶設備規程で規定されている次の用語について簡潔に説明せよ。
（1）絶縁抵抗（3 点）（答）電気機械及び電気機器の充電部と大地の間又は充電部相互間の絶縁を、通常の使用状態の温度において直流 500V の絶縁抵抗測定器で測定した抵抗をいう。
（2）基準周囲温度（3 点）（答）電気機器の冷却媒体の温度を周囲温度といい、その機器の温度上昇を定めるときの基準となる周囲温度を、基準周囲温度という。
問 2．船舶設備規程では、次の設備の入力端での電圧降下は何%まで許容されているか。
（4 点）
設 備 名

最大電圧降下率（％）

定格電圧 AC440V の電動機

5定格電圧 AC220V の電熱器

5定格電圧 AC100V の制御装置

5定格電圧 DC24V の通信装置

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問 3. 下図は、外洋航行船（臨時の非常電源をもつ旅客船を除く）及び国際航海に従事する総トン数 500トン以上の漁船に対する航海灯（マスト灯）への給電経路を示すが、給電経路に誤りがある。図面上に誤っている給電経路を×で消し、正しい給電経路を示せ。
（8 点）
発電機

M マスト灯主配電盤
発電機
航海灯制御盤
非 常 電 源接続箱

非 常 配 電 盤

M マスト灯

（答）
発電機
発電機

M マスト灯主配電盤
航海灯制御盤

非 常 電 源接続箱

非 常 配 電 盤

M マスト灯問 4．船舶設備規程に規定されている電動油圧操舵装置の電動機の給電回路に設ける保護装置について述べたものである。文中のの中に、適当な用語を入れよ。(5 点)(1) 電動機の給電回路には、 短 絡 電 流 を遮断するヒューズ、自動遮断器又は配線用遮断器（以下ヒューズ等」という。
）を設けなければならない。
(2) 給電回路に 過負荷電流 を遮断するヒュ－ズ等を設ける場合は、当該ヒュ－ズ等は、保護する電動機の 全負荷電流 の ２倍未満 の電流に対しては作動しないものでなければならない。
ただし、総トン数 1，600 トン未満の船舶の 補助操舵装置 の電動機であって通常は他の用途に使用されているものの給電回路には、当該電動機の全負荷電流の２倍未満の電流で作動するものを社団法人

日本船舶電装協会

設けてもよい。
用語：定格電流、過負荷電流、無負荷電流、全負荷電流、短絡電流、主操舵装置、1.5 倍未満、2 倍未満、3 倍未満、補助操舵装置、
問 5．下図の平衡星形結線及び平衡三角結線の負荷に線間電圧 Vℓ＝200〔Ｖ〕の三相交流電圧を加えた時、各相の合成インピーダンス Z〔Ω〕
、負荷力率〔％〕、相電圧 V〔V〕、線電流Ｉ〔Ａ〕、相電流 Ip〔A〕を求めよ。ただし、各相の抵抗 Ｒ＝４〔Ω〕､リアクタンスＸＬ＝３〔Ω〕とする。

平衡星形結IℓIℓ
Ｒ＝４〔Ω〕VP

ＸＬ＝３〔Ω〕

Vℓ= 200〔V〕

平衡三角結線
IP

ＸＬ＝３〔Ω〕
Ｒ＝４〔Ω〕

V ℓ = 200

(1) 各相の合成インピーダンス Z はいくらか。(2 点)
Ｚ＝ Ｒ2  ＸL 2 ＝ 42  32 ＝５〔Ω〕(2) 負 荷 力 率（cosθ）はいくらか。(2 点)R
4cosθ＝ ×100〔％〕＝ ×100 ＝ 80〔％〕5Z(3) 平衡星形結線の場合① 相電圧 VP はいくらか。(2 点)
ＶＰ＝V

＝

３200
３＝115 . 5 〔Ｖ〕② 相電流 IP はいくらか。(2 点)IP VpZ

115.5＝23.1〔A〕
5③ 線電流 Iℓ はいくらか。(2 点)Iℓ＝Ip= 23.1〔A〕(4) 平衡三角結線の場合① 相電圧 VP はいくらか。(2 点)
ＶＰ＝200〔Ｖ〕② 相電流 IP はいくらか。(2 点)Ｖ200
ＩＰ＝ Ｐ ＝＝ 40〔A〕
5Ｚ③ 線電流 Iℓ はいくらか。(2 点)Iℓ= 3 Ip= 3 ×40＝69.3〔A〕

社団法人

日本船舶電装協会

問 6．定格容量 Pa=1,200〔ｋVA〕、定格電圧 V=450〔V〕、周波数 f=60〔Hz〕の三相交流発電機について下記の問に答えよ。
(1) 定格電流 I〔A〕を求めよ。
（2 点）（答） 三相交流発電機の定格容量 Pa〔kVA〕はＰa＝ ３ＶＩ 10－３ 〔kVA〕
定格電流 Ｉ＝

Pa  10３
3Ｖ＝1,200  10３
3  450＝1,540〔A〕(2) 負荷力率 80〔％〕のときの出力 P〔ｋW〕を求めよ。
（2 点）（答） 発電機の出力 P＝1,200 ×0.8 ＝ 960〔ｋＷ〕
問７．一次側電圧（V1）が 200（V）、二次側電圧（V２）が 105〔V〕、容量（P0）が 5〔kVA〕の単相変圧器 3 台の組合せについて、下記質問に答えよ。ただし、単相変圧器の相電圧を VP、相電流をＩP とする。
（1）単相変圧器 3 台を Δ（デルタ）結線にしたときの、変圧器バンクの容量 PΔ はいくらか。
（2 点）（答）PΔ＝3×P0＝3×5＝15〔ｋVA〕（2）単相変圧器 3 台を Δ（デルタ）結線にしたときの一次側定格電流（I１）はいくらか。
（2 点）（答）PΔ＝15〔kVA〕＝ 3 ×V1×I1 であるから
Ｉ１＝

15  103
3 V1



15  1,000
3  200＝ 43.3〔Ａ〕（3）単相変圧器 2 台をＶ結線にしたときの容量 PＶはどのように表されるか。
（2 点）
ＰＶ＝ 3 ×VP×ＩP＝ 3 ×5＝8.7〔kVA〕
問 8．電気設備の設計にあたり船舶における環境条件で考慮すべき事項のうち 6 項目あげよ。
（6 点）（答）下記から 6 項目を選ぶ。
① 周囲温度

⑥ 電源変動

⑪ か び

② 湿度

⑦ 無線通信及び通話の障害⑫ 海水ひまつ、酸霧、油霧など③ 船体の動揺及び傾斜⑧ 外部磁界の影響⑬ 危険場所④ 振動⑨ じんあい

⑤ 外被保護形式⑩ 電気機器の絶縁距離

問 9．配電方式を選定するに当たり、留意すべき事項を４つあげよ。
（4 点）（答）① 給電の持続が連続的であり、信頼度が高いこと。
② 安全であること。
③ 操作が簡単容易であること。
④ 電路の故障時、他の健全な回路に悪影響を及ぼさずに、ただちに、故障回路を分離できること。

社団法人

日本船舶電装協会

問 10．下記の主電路系統図について次の問に答えよ。

主 電 路 系 統
三相交流発電機：３台
AC450V、 60Hz
定格電流 642Ａ

主配電盤
母線 MCCB-1
ACB-A

発電機-A

○ ○

Ｇ1

St

①St

○ ○

ACB-B

Ｇ2

○ ○

Ｍ

電動機群（M2）

MCCB○ ○発電機-B

Ｍ

電動機 （M1）
AC440V 60Hz
定格電流：123〔A〕③MCCB-2

MCCB

○ ○

○ ○

定格電流総和：StＭSt

Ｍ540〔A〕

MCCB○○②発電機-C
Ｇ3ACB-C

× ○○
A

○ ○

MCCB-3○ ○④×B

MCCB-４変圧器○ ○１５ｋＶＡ×３
ＡＣ４４０Ｖ／１０５Ｖ、３φ（一次定格電流 ５９〔Ａ〕）

○ ○

船外給電箱

⑤SC

○ ○

AC440V
300〔A〕(1) 次の場合の短絡電流の概算値を簡易計算法により計算せよ。
（→印の方向に流れる電流を計算すること。
）(イ) A 点で短絡した場合、気中遮断器 ACB－C を流れる短絡電流 Isa〔A〕はいくらか。
（3 点）（答）発電機から供給される短絡電流 IG＝2 ×642 × 10＝12,840〔A〕
MCCB-1 系統の電動機 M1 から供給される短絡電流 Ｉｍ１ ＝ ３×123＝ 369〔A〕
MCCB-2 系統の電動機群 M2 から供給される短絡電流 Ｉｍ２ ＝ ３×540＝ 1,620〔A〕
ゆえに、ACB－3 を流れる短絡電流 Isa＝ＩＧ＋Ｉｍ１＋Ｉｍ２ ＝12,840＋369＋1,620＝14,829〔A〕(ロ) B 点で短絡した場合、配線用遮断器 MCCB－3 を流れる短絡電流 Isb〔A〕はいくらか。
（3 点）（答）発電機から供給される短絡電流 ＩＧ ＝ 3×642 × 10＝19,260〔A〕
MCCB-1 系統の電動機から供給される短絡電流 Ｉｍ１ ＝ 3×123＝ 369〔A〕
MCCB-2 系統の電動機から供給される短絡電流 Ｉｍ２ ＝ 3×540＝ 1,620〔A〕
ゆえに、MCCB-3 を流れる短絡電流 ＝ ＩＧ＋Ｉｍ１＋Ｉｍ２ ＝19,260＋369＋1,620＝21,249〔A〕(2) 前記(1)の計算結果から図中の ACB 及び MCCB-3 の各配線用遮断器の所要遮断容量〔kA〕を次に示す「遮断器の遮断容量表」より選んでその理由も記せ。
遮断器の遮断容量表〔ｋＡ〕
5.0， 7.5， 10.0， 15.0， 20.0,30.0

社団法人

日本船舶電装協会

(イ) 発電機の ACB の遮断容量（2 点）(答) 15.0〔kVA〕
ACB-C を流れる短絡電流 14,829〔A〕以上の遮断能力が必要であるから 15.0〔kA〕を選定する。
(ロ) MCCB-3 の遮断容量（2 点）（答） 30.0〔kA〕
MCCB-3 を流れる短絡電流 21,249〔A〕以上の遮断能力が必要であるから 30.0〔kA〕を選定する。
(3) 図中の①の ACB の標準的引外し電流設定値（長限時ピックアップ値）を記入せよ。
（2 点）（答） ① ACB の引外し電流設定値＝発電機の定格電流×1.15＝642×1.15＝738〔A〕
設定値 738〔A〕(4) 図中内の②、③、④、⑤のケ－ブルの種類と大きさ〔㎜２〕を下表より選んで記入せよ。
（4 点）
ケ－ブルの許容電流表（周囲温度 45℃） （JIS C 3410-99 船用電線）
種類、大きさ〔mm２〕許容電流〔A〕

種類、大きさ〔mm２〕許容電流〔A〕

TPYC－1.5

14

TPYC－35102

TPYC－2.520

TPYC－50126

TPYC－427

TPYC－70

158

TPYC－634

TPYC－95193

TPYC－1047

TPYC－120224

TPYC－1663

TPYC－150256

TPYC－2584

TPYC－185291（答）② 発電機回路：長限時設定値 738A に対して TPYC－95×4 本又は TPYC－150×3 本③ 電動機回路：定格電流 123A×1.1=135A に対して TPYC－70×1 本又は TPYC－25×2 本④ 変圧器回路：一次側定格電流 59A に対して TPYC－16×１本⑤ 陸給電回路：陸電容量 300A に対して TPYC－70×2 本又は TPYC－35×3 本
問 11．次の文章は、船舶法の適用の範囲について述べたものである。

内に、下記用語の中から適切な語句を選んで記入せよ。
（6 点）
船舶法は、日本船舶の特権及び 義務 を規定したもので、日本船舶のうち、 海上自衛隊の使用する船舶及び 推進機関 を持っていない浚渫船を除くすべての船舶に適用になる。
ただし、総トン数20 トン 未満の船舶であって、次の船舶以外の船舶は、 小型船舶として「小型船舶等の登録等に関する法律（平成 13 年法律第 102 号）」により日本小型船舶検査機構にて登録される。
(1) 漁船法第 2 条第 1 項の漁船
(2) “ろ”、“かい”又は主として “ろ”、“かい” をもって運転する舟、 係留船 その他国土交通省令で定める船舶〔用語〕：海上保安庁、20 トン、係留船、国際航海、小型船舶、漁船、管海官庁、推進機関、義務
日本小型船舶検査機構、権利、5 トン、小型兼用船、海上自衛隊、小型漁船、特権問 12．船舶安全法における次の用語の定義について簡潔に述べよ。
(1) 旅 客 船（2 点）
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日本船舶電装協会

（答）旅客定員が 12 人を超える船舶をいう。
(2) 小 型 兼 用 船（2 点）（答）漁船以外の小型船舶のうち漁ろうにも従事するものであって、漁ろうと漁ろう以外のことを同時にしないものをいう。
問 13．製造工場において行う電気機器の温度試験を行う目的を述べよ。
（3 点）（答） 定格負荷状態で使われる電気機器の絶縁物が、その絶縁の種類に応じた温度上昇限度内に入っているかどうかを調べることを目的として温度試験を行う。
問 14．補機用電動機の下記試験について、簡潔に説明せよ。
（6 点）（1）自動発停試験（答）液面又は圧力などの高・低により自動発停する装置が検出器の設定値どおりに作動することを確認する試験。
（2）自動切換試験（答）二重装備の電動機のうち１台を運転し、１台を待機の状態として、運転中の電動機又はポンプを無電圧又はポンプの吐出圧力を低下させた場合、待機電動機が自動的に始動することを確認する試験である。
問 15．下記項目について、第１回定期検査時に船上で行う効力試験項目を記せ。
(1) 常用発電機の試験項目を 3 項目あげよ。(3 点)（答）下記項目から 3 つ選ぶ① 過速度防止装置そのほかの安全装置の作動試験② 電圧変動率試験③ 並列運転試験④ 負荷試験
(2) 配電盤上の開閉器の試験項目を 3 項目あげよ。(3 点)（答）下記項目から 3 つ選ぶ① 負荷開閉器、しゃ断器の実負荷通電試験② 手動開閉試験及び設定電流の確認③ 発電機用しゃ断器の引き外し試験④ 逆電力継電器の作動試験

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