令和6年度 下期 学科試験 問28 解説 太陽電池発電設備

この問題は、太陽電池発電設備の接地工事に関する基準を問うものです。直流回路の電圧区分に応じた接地工事の種類と、その接地抵抗値の規定を正確に覚えているかが正誤の分かれ目となります。

直流回路の電圧と接地工事の規定

電気設備技術基準では、使用電圧が300Vを超える直流電気機械器具の金属製外箱には、原則としてC種接地工事（旧D種接地工事を統合・改正したものを含む運用ルール）を施すことが求められます。

今回の選択肢ハの判断基準となるポイントは、電圧区分と接地抵抗値の関係です。

1. 直流電圧300Vを超え600V以下の場合、接地工事の種類はC種接地工事です。
2. C種接地工事の接地抵抗値は、原則として10Ω以下でなければなりません。

選択肢ハでは「使用電圧が450V」とあり、これは「300Vを超え600V以下」に該当するためC種接地工事が必要な点は正しいのですが、抵抗値を「120Ω」としています。この120Ωという数値は、接地工事を省略できる条件などと混同しやすい数値ですが、C種接地工事の規定としては誤りです。

なぜ120Ωでは不十分なのか

接地抵抗値は、万が一の漏電時に、金属製外箱の電位上昇を安全な範囲に抑えるために決められています。電圧が高いほど、漏電時の電流が流れた際の電圧上昇が激しくなるため、より低い抵抗値で確実に地面へ電流を逃がす必要があります。

特に300Vを超えるような電圧では、感電の危険性が非常に高まります。そのため、接地工事の基準は厳しく設定されており、C種接地工事の接地抵抗値は10Ω以下が原則とされています。120Ωという抵抗値は、例えば、漏電遮断器を施設する場合などに特定の条件を満たすとD種接地工事で認められる緩和条件などと混同しがちですが、本問の前提では通用しません。

試験現場での思考プロセス

この問題を解く際は、以下の順序で情報を整理します。

1. まず、接地工事の種別を確認します。直流450Vなので、D種（かつての0.5秒遮断時などの条件緩和を除く）では不足しており、C種が必要であると判断します。
2. 次に、その工事種別における接地抵抗値の上限を確認します。C種接地工事の原則は10Ω以下です。
3. 提示された120Ωという値が、10Ω以下というルールに適合しているかを照らし合わせます。明らかに120Ωは基準を満たしていないため、ここが誤りであると特定できます。

このように、数値の暗記だけでなく、「電圧が高いほど接地抵抗値は低く抑える必要がある」という電気保安の根本的な考え方を意識しておくと、迷った時の判断材料になります。

太陽光発電設備の保安設計における重要性

この知識は、実際の現場で太陽光発電システムを施工・点検する際に、感電事故や火災を防ぐための基礎となります。太陽電池モジュールは、直列に接続することで電圧が容易に高電圧（数百ボルト）まで上昇します。

工事の現場では、単に図面通りに配線するだけでなく、その配線に接続される機器がどの程度の電圧にさらされるのかを正確に把握し、適切な接地工事が施されているかを確認することが、電気工事士の重要な役割です。特に直流回路は交流回路とは性質が異なり、アーク放電が消えにくいという特徴もあるため、接地工事や遮断器の選定（逆接続可能型など）には高い専門性が求められます。

参考リンク

• 電気設備技術基準・解釈（第29条：直流電路の絶縁性能及び接地）
• 【第一種電気工事士】太陽電池発電設備の接地工事を解説！
• 太陽光発電設備の直流側接地設計と注意点