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平 成 １５年 度 主 任 船 舶 電 装 士
検定筆記試験問題標準解答
問１ 次の文章のうち船舶設備規程上正しいものには○印を、正しくないものには×印を（）内につけよ。
（６点）（ ○ ）① 船舶の安全性又は居住性に直接関係のある回転機械（発電機、電動機）の軸方向は、なるべく船首尾方向と一致させなければならない。
（ × ）② ３心ＥＰゴム絶縁ビニルシ−スあじろがい装ケ−ブル（ＴＰＹＣ）は、その外径の５倍の半径でわん曲してもよい。
（ × ）③ 水密甲板又は水密隔壁を貫通する電路はカラー、鉛を用いて保護しなければならない。
（ ○ ）④ 総トン数９，６００トンの旅客フェリ−（ロ−ルオン・ロ−ルオフ旅客船）には、蓄電池一体型非常照明装置を備え付けなければならない。
（ ○ ）⑤ 照明装置の最終分岐回路に接続する電灯及び小形電気器具の総数は、１５個以下でなければならない。
（ × ）⑥ 蓄電池室、塗料庫の照明設備は安全増防爆構造のものでなければならない。
（ ○ ）⑦ 操舵装置の電気式の制御装置の給電回路には、過負荷電流を遮断するヒューズ又は配線用遮断器を設けてはならない。
（ × ）⑧ 近海区域を航行区域とする総トン数２，９００トンの貨物船は非常電源を備える必要はない。
（ × ）⑨ 配電盤から動力設備及び電熱設備に至る電路は、これらの配電盤より照明設備に至る電路から分岐して配線してもよい。
問２ 船舶設備規程で発電設備の容量についてどのように定められているか簡単に述べよ。
また主電源として２組以上の発電設備を備えなければならない船舶を３つあげよ。
（５点）(１) 発電設備の容量（答） 船舶には、当該船舶の安全性又は居住性に直接関係のある電気利用設備に必要な電力を十分に供給することができる常用の発電設備を備えなければならない。ただし、当該電力の供給を外部から受ける係留船については、この限りでない。
(２) 主電源として２組以上の発電設備を備えなければならない船舶（答）

下記項目から３つ選ぶ。
① 外洋航行船② 外洋航行船以外の旅客船（係留船を除く。
）③ 係留船（管海官庁が当該係留船の態様を考慮して必要と認めるものに限る。
）④ 国際航海に従事する総トン数５００トン以上の漁船⑤ ①、②及び④に掲げる船舶以外の機関区域無人化船

問 3 船舶設備規程で外洋航行船の電動操舵装置及び電動油圧操舵装置の電動機に給電する電路について、どのように定められているか３つ述べよ。
（６点）（答） 下記項目から３つ選ぶ。
① 主配電盤から他の配電盤を経由せず給電するものであること。ただし、１の電路は非常配電盤を経由するものとすることができる。
② 主配電盤からの電路は、この目的のためにのみに備える２以上のものであること。ただし、総トン数１，６００トン未満の船舶にあっては、主操舵装置及び補助操舵装置のいずれの動力も専用の電動機による場合に限る。
③ 各電路の容量は、同時に作動することのある電動機に十分給電し得るものであること。
④ 各電路は、同時に損傷をうけることのないように１の端から他の端までできる限り離して布設したものであること。

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問４ 船舶設備規程上電気式の航海灯に関する事項について次の問に答えよ。
（６点）（１） 航海灯には、いかなる電源が必要か。
（答） 常用の電源及び予備の独立の電源が必要である。
（２） 総トン数５００トン以上の船舶の電源から航海灯制御盤までの電路については、どのように規定されているか。
（答） 総べての電源を通じて２回路以上とし、かつ、うち１回路は独立のものとし、他の１回路は航海船橋上において使用する小形照明器具以外のものに給電する電路と共用しないものとしなければならない。
（３） 総トン数５００トン以上の船舶に備える航海灯制御盤には、いかなる装置を備えなければならないか。
（答） 各航海灯の開閉器を設置したものであり、かつ航海灯が電球の繊条の切断その他の原因により消灯した場合、これを自動的に表示し、かつ、ブザ−等により警報する装置を備えなければならない。
問５ 小型船舶安全規則で小型船舶に装備する蓄電池室及び蓄電池箱については、どのように規定されているか述べよ。
（６点）（答）① 蓄電池は適当な換気装置を備え付けた蓄電池室又は保護おおいを施した適当な箱に収めて通風良好な場所に設置しなければならない。
② 蓄電池室又は蓄電池箱は、他の電気設備及び火気から十分隔離しなければならない。
③ 酸性蓄電池を収める蓄電池室又は箱には、有効な防食措置を施さなければならない。
問６ 予備検査とはどのような検査か説明し、電気設備で予備検査の対象となる物件名を 5 つあげよ。
（８点）(１) 予備検査とは（答） 船舶の一般施設として物件を備え付ける場合に、これを備え付ける船舶が特定しない場合でも、事前に検査を受けることができる。この検査を予備検査という。
(２) 電気設備で予備検査の対象物件（答）下記項目から５つ選ぶ。
① 発電機
⑤ 制御器
② 電動機
⑥ 防爆型の電気器具③ 変圧器⑦ 定周波装置④ 配電盤

問７ 製造工場において行う４５０〔Ｖ〕、３００〔kVA〕 三相交流発電機の耐電圧試験の方法について簡単に述べ、その試験電圧を示せ。
（６点）① 耐電圧試験の方法（答） 発電機の充電部と大地間、又は充電部分相互間に規定の電圧を１分間印加する。
② 試験電圧（答） ２Ｅ＋１，０００＝２×４５０＋１，０００＝１，９００〔Ｖ〕

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問８ 新造時の船内における電気設備の検査時期について、一般に標準となっている時期を６つあげよ。
（６点）（答） 下記項目から６つ選ぶ。
① 電気機器及び電路の位置出し（墨出し）の終ったとき。
② 主要電気機器（発電機、配電盤、変圧器、電動機、始動器等）の取付けが終わったとき。
③ 区画ごと（機関室、居住区画、上甲板又は船倉内等）のケ−ブルの布設が終わったとき。
④ 居住区画等の内張工事を行う前で、同区画の電路布設が終わったとき。
⑤ タンカ−等で危険場所における防爆形電気機器及びそのケ−ブルの取付けが終わったとき。
（進水前）⑥ 船底部に取付ける電気装備品（ログ、音響測深機等）の取付けが終わったとき。
（進水前）⑦ 各種電気機器の結線が終わったとき。
⑧ 各種電気機器の性能試験を行うとき。
⑨ 海上試運転のとき。
⑩ 絶縁抵抗測定と電気艤装工事完了のとき。
（最終確認検査）
問９ 電動機が遠隔及び自動制御される場合に、船内にて行われる次の試験について簡単に述べよ。
（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である。
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。
③ 非常停止試験（答） 火災発生時に停止する各種燃料油装置のポンプ、各種通風装置（機関室通風機、ポンプ室通風機、居住区通風機、空調関係、貨物倉通風機等）及び貨物油ポンプ等についてその外部に設けられた非常停止ボタンを操作して電動機が確実に停止することを確認する試験である。
問 10 かご形誘導電動機の下記代表的な減電圧始動の始動電流と始動トルクの値を全電圧始動の値と比較せよ。
（６点）

１

始動方法の名称スタ−デルタ始動
リアクトル始動

２３

始動補償器始動（コンドルファ始動）（答） 問題の表中右欄に記載。

始動電流・始動トルクの値の全電圧始動の値との比較
始動電流、始動トルクがいずれも全電圧始動の１／３となる。
電動機にかかる電圧が全電圧のχ〔％〕になるように選ぶと電動機の始動電流も全電圧のχ〔％〕となる。一方トルクは巻線電流の２乗に比例するから全電圧時のχ２〔％〕の値となる。
始動電流及び始動トルクとも全電圧始動の場合の値に変圧器のタップ値〔％〕の２乗を乗じた値となる。

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問 11 下表は、電力調査表の一部を記載したものであるが、空欄の必要な箇所に数値を記入し、設備すべき発電機の容量と台数を下記の発電機定格出力表中から選んで決定せよ。ただし、負荷の総合力率は、８０％（遅れ）とし、数値は小数点以下第１位まで求めること。
（小数点以下第２位を四捨五入する。
）
（１１点）

装置名

揚描機兼揚貨機用
油圧ポンプ
主機潤滑油ポンプ
主機冷却海水ポンプ
消防兼雑用水ポンプ
燃料油移送ポンプ
操 舵 機
その他の連続運転負荷（航海中）
その他の断続運転負荷（航海中）
その他の連続運転負荷（出入港中）
その他の断続運転負荷（出入港中）
その他の連続運転負荷（荷役中）その他の断続運転負荷（荷役中）
その他の連続運転負荷（停泊中）
その他の断続運転負荷
（停泊中）

電動機
出台
総入力
数
力
(kW)
(kW)
90
(効率 1100.00.9)

需要率〔％〕と電力消費量〔kＷ〕
航海中

出入港中

〔ｋＷ〕
C.L
I.L

(%)

(%)

〔ｋＷ〕
C.L
I.L

70

70.0

371

41.0

80

32.88032.8

30133.080

26.4

80

26.4

221

24.4

3.7

14.470

7.5

2

8.5
×2

25×1/2

2.1

225.0

1

250.0

80

200.0

67.0

1

75.0

80

305.0

1

68.0

3.1

荷役中

停泊中

〔ｋＷ〕
C.L
I.L

(%)
70

(%)

〔ｋＷ〕
C.L
I.L

80

19.5

70.0

80

19.5

80

19.5

70

3.1

70

3.1

50
×1/2

4.2

340.0

80

272.0

1

76.0

80

315.0

1

350.0

80

73.5

1

81.0

80

113.5

1

126.0

80

48.0

1

54.0

80

60.0

60.8

280.0

64.8

100.8

43.2

連続運転負荷需要電力

〔ｋＷ〕

261.3

405.4

350.0

100.8

断続運転負荷合計電力

〔ｋＷ〕

63.1

83.4

87.4

62.7

１／不等率

〔％〕

60606060

断続運転負荷需要電力

〔ｋＷ〕

37.9

50.0

52.4

37.6

合 計 需 要 電 力〔ｋＷ〕

299.2

455.4

402.4

138.4

運 転 発 電 機〔ｋＷ〕

360×1 台360×2 台360×2 台

360×1 台発電機負荷率〔％〕

83.1

63.3

55.9

38.4

設 備 発 電 機

容量×台数

発電機定格出力表〔ｋＷ〕
２００， ２４０， ３６０， ４００（答） 問題の表中（アンダ−ライン上）に記入。

３６０ ｋＷ （ ４５０ ｋＶＡ）

× ２ 台
C.L……連続運転負荷
I.L……断続運転負荷５/１０
問 12 配電回路の保護について次の事項を簡単に説明せよ。
（６点）
(１)

選択遮断方式（答） 回路に短絡を含む過電流が流れたとき、故障回路に直接関係のある保護装置だけが動作し、健全な回路には給電が維持されるよう遮断動作をする保護方式をいう。
(２) 優先遮断方式（答） 船舶が航海中、運転中の発電機が過負荷になった場合、又は過負荷になる恐れがある場合、重要負荷への給電の持続を確保するため、重要でない回路を自動的に切り離し、発電機の遮断器（ＡＣＢ）がトリップして全給電が停止することを防止する保護方式をいう。

問 13 下記の主電路系統図について次の問に答えよ。
（１２点）(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、配線用遮断器ＭＣＣＢ１を流れる短絡電流〔Ａ〕（答）発電機から供給される短絡電流 ＩＧ ＝ ２×１０×３８０＝７，６００〔Ａ〕
ＭＣＣＢ２ 系統の電動機から供給される短絡電流 Ｉｍ２ ＝ ３×２００＝ ６００〔Ａ〕
よってＭＣＣＢ１ を流れる短絡電流 ＝ ＩＧ ＋ Ｉｍ２ ＝７，６００＋６００＝ ８，２００〔Ａ〕（ロ） Ｂ点で短絡した場合、配線用遮断器ＭＣＣＢ３を流れる短絡電流〔Ａ〕（答）発電機から供給される短絡電流 ＩＧ ＝ ２×１０×３８０＝７，６００〔Ａ〕
ＭＣＣＢ１ 系統の電動機から供給される短絡電流 Ｉｍ１ ＝ ３×２７＝ ８１〔Ａ〕
ＭＣＣＢ２ 系統の電動機から供給される短絡電流 Ｉｍ２ ＝ ３×２００＝ ６００〔Ａ〕
よってＭＣＣＢ３ を流れる短絡電流 ＝ ＩＧ ＋ Ｉｍ１ ＋ Ｉｍ２ ＝７，６００＋８１＋６００＝８，２８１〔Ａ〕(２) 図中の①の内にＡＣＢ１の標準的引外し電流設定値（長限時）を記入せよ。

（答） ＡＣＢ１の引外し電流設定値＝発電機の定格電流×１．１５＝３８０×１．１５＝４３７〔Ａ〕(３) 図中の②、③、④、⑤の
（答）

②③④⑤

内にケ−ブルの種類と大きさ〔㎜２〕を下表より選んで記入せよ。

ＴＰＹＣ−１２０×２本又はＴＰＹＣ−７０×３本
ＴＰＹＣ−６ＴＰＹＣ−１０
ＴＰＹＣ−３５６/１０

主電路系統
③１号三相交流発電機
ＡＣ４５０Ｖ、６０Ｈｚ
定格電流 380Ａ

MCＣB１①４３７〔Ａ〕

ＴＰＹＣ−６×
Ａ点

〜

ＡＣＢ１

Ｇ１〜

三相誘導電動機
ＡＣ４４０Ｖ、３φ、１５．０ｋＷ
Ｍ１ ２７Ａ
Ｍ２〜
MCＣB2

Ｍ３〜
２号三相交流発電機②同 上
ＴＰＹＣ−１２０×２

Ｇ２〜

Ｍ４〜
ＡＣＢ２④又はＴＰＹＣ−７０×３電動機
定格電流
総和２００Ａ

MCＣB３変圧器

ＴＰＹＣ−１０×
Ｂ点

照明
１０ｋＶＡ×３
ＡＣ４４０Ｖ／１０５Ｖ、３φ（一次定格電流 ３９．４〔Ａ〕）
⑤

MCＣB４

ＴＰＹＣ−３５船外給電箱
ＳＣ
ＡＣ４４０Ｖ、３φ９０Ａ

表 ケ−ブルの許容電流（周囲温度 45℃） （新ＪＩＳ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−１．５１４
ＴＰＹＣ−３５１０２
ＴＰＹＣ−２．５２０
ＴＰＹＣ−５０１２６
ＴＰＹＣ−４２７
ＴＰＹＣ−７０１５８
ＴＰＹＣ−６３４
ＴＰＹＣ−９５１９３
ＴＰＹＣ−１０４７
ＴＰＹＣ−１２０２２４
ＴＰＹＣ−１６６３
ＴＰＹＣ−１５０２５６
ＴＰＹＣ−２５８４
ＴＰＹＣ−１８５２９１

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問 14 下図の平衡星形結線（スター結線）の負荷に線間電圧４４０〔Ｖ〕の三相交流電圧を加えた時、その線電流Ｉ l〔Ａ〕
、負荷力率〔％〕及び負荷電力Ｐ〔ｋＷ〕を求めよ。ただし、各相のインピーダンスＺはそれぞれ等しく、（６点）
抵抗 Ｒ＝４〔Ω〕､リアクタンスＸＬ＝３〔Ω〕とする。

平衡星形結線① 線電流
Ｒ＝４〔Ω〕

４４０（答）相電圧 ＶＰ＝＝２５４．０〔Ｖ〕
３440〔V〕

ＸＬ＝３〔Ω〕

各相のインピ−ダンス Ｚ＝ Ｒ + ＸL ＝ 4 + 3 ＝５〔Ω〕
2線電流 Ｉ l ＝

222ＶＰ 254.0＝＝５０．８〔Ａ〕
Ｚ
5② 負荷力率（答）負荷力率ｃｏｓθ＝4R
×１００〔％〕＝×１００＝８０〔％〕Z
5③ 負荷電力（答） 負荷電力 Ｐ＝ 3 ・Ｖ l ・Ｉ l ・ｃｏｓθ×１０−3〔ｋＷ〕−3＝ 3 ×４４０×５０．８×０．８×１０ ＝３１．０〔ｋＷ〕

問 15 下図の平衡三角結線（デルタ結線）の負荷に線間電圧４４０〔Ｖ〕の三相交流電圧を加えた時、その線電流Ｉ l〔Ａ〕
、負荷力率〔％〕及び負荷電力Ｐ〔ｋＷ〕を求めよ。ただし、各相のインピーダンスＺはそれぞれ等しく、抵抗（６点）Ｒ＝４〔Ω〕､リアクタンスＸＬ＝３〔Ω〕とする。

①線電流

平衡三角結線（答） 相電圧 ＶＰ＝４４０〔Ｖ〕
各相のインピ−ダンス Ｚ＝ Ｒ2 + ＸL

ＸＬ＝３〔Ω〕
2440〔V〕＝ 4 2 + 3 2 ＝５〔Ω〕
相電流 ＩＰ＝440
ＶＰ＝＝８８ 〔Ａ〕
Ｚ
5線電流 Ｉ l ＝ 3 ＩＰ＝ 3 ×８８＝１５２．４〔Ａ〕②負荷力率（答）負荷力率ｃｏｓθ＝4R
×１００〔％〕＝ ×１００＝８０〔％〕
Z
5

③負荷電力
（答） 負荷電力 Ｐ＝ 3 ・Ｖ l ・Ｉ l ・ｃｏｓθ×１０−3〔ｋＷ〕

Ｒ＝４〔Ω〕

８/１０−3＝ 3 ×４４０×１５２．４×０．８×１０ ＝９２．９〔ｋＷ〕
問 16 図のように抵抗Ｒ＝３０〔Ω〕、誘導リアクタンスＸＬ＝４０〔Ω〕の並列回路に１００〔Ｖ〕の単相交流電圧を加えた場合、次の問に答えよ。
（８点）(１) 負荷の合成インピ−ダンスＺ〔Ω〕を求めよ。
（答） Ｚ＝

R・XＬ
２ＬR２＋XＩ

30 × 40

1,200＝＝24.0〔Ω〕
50
30 ＋40＝２２(２) 抵抗Ｒを流れる電流ＩＲ〔Ａ〕を求めよ。
（答） ＩＲ＝Ｅ 100＝＝３．３３〔Ａ〕
Ｒ
30

100〔V〕ＩＬＩＲ

ＸＬ＝４0〔Ω〕

Ｒ=３0〔Ω〕(３) 誘導リアクタンスＸＬを流れる電流ＩＬ〔Ａ〕を求めよ。
（答） Ｉ L ＝100
E＝＝２．５〔Ａ〕
XL
40(４) 回路の電流Ｉ〔Ａ〕を求めよ。
（答）

Ｅ 100
２２
Ｉ＝ ＝
＝4.17 〔Ａ〕 又はＩ＝ ＩＲ ＋ＩＬ ＝ 3.33 2 ＋2.5２＝4.17 〔Ａ〕
Ｚ 24.0
問 17 定格容量（皮相電力）３５０〔ｋＶＡ〕、定格電圧４５０〔Ｖ〕、周波数６０〔Ｈｚ〕の三相交流発電機について下記の問に答えよ。
（８点）(１) 定格電流Ｉ〔Ａ〕を求めよ。
（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＝350 × 10３
3 × 450＝449 〔Ａ〕(２) 負荷力率８０〔％〕のときの出力Ｐ〔ｋＷ〕を求めよ。
（答） 発電機の出力 Ｐ＝３５０×０．８＝２８０〔ｋＷ〕(３) 定格出力で運転中の発電機を急に無負荷にしたとき電圧が４６３〔Ｖ〕となった。この時の電圧変動率ε〔％〕を求めよ。
（答）
電圧変動率ε＝Ｖ０−Ｖｎ
463−450× 100 ＝× 100 ＝2.9 〔％〕Ｖｎ450

Ｖ０：定格出力から無負荷になった時の電圧、Ｖｎ：定格負荷時の電圧(４) 負荷力率が８０〔％〕のときの原動機の出力ＰＥ〔ｋＷ〕を求めよ。
ただし、発電機の効率ηは９２〔％〕とする。
（答）

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Ｐ

原動機の出力 ＰＥ＝ ＝η

280＝304.3〔ｋＷ〕
0.92

問 18 ４極の三相誘導電動機に端子電圧が４４０〔Ｖ〕、周波数が６０〔Ｈｚ〕の電源を入れ定格負荷をかけたとき、回転−１、電流は６５〔Ａ〕、力率は８３〔％〕であった。次の問に答えよ。
（８点）
速度は１，７２５〔min 〕
ただし、誘導電動機の効率を９０〔％〕とする。 (注：単位〔min−１〕は従来の〔rpm〕と同じである。)(１) 電動機の入力ＰＩ〔ｋＷ〕を求めよ。
（答） 入力 ＰＩ＝ 3ＶＩcosθ＝ 3 × 440 × 65 × 0.83 × 10 〔ｋＷ〕＝41 〔ｋＷ〕
−３(２) 電動機の出力ＰＯ〔ｋＷ〕を求めよ。
（答） 電動機の効率をηとすれば電動機出力 ＰＯ＝ 電動機入力Ｐ１×η＝４１×０．９０＝３７〔ｋＷ〕(３) 電動機の同期回転速度Ｎｓ〔min −1 〕を求めよ。
（答） Ｐを極数、ｆを周波数〔ＨＺ〕とすれば120ｆ 120 × 60
同期回転速度 Ｎ s＝＝＝1,800 〔min -1〕
Ｐ４(４) 電動機のすべりｓ〔％〕を求めよ。
（答） 同期回転速度をＮｓ〔min −1 〕
、定格負荷時の回転速度をＮ〔min −1 〕とすると
すべりｓ＝

Ｎs−Ｎ
1,800 − 1,725
× 100＝× 100＝4.2〔％〕Ｎs
1,800以上