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低圧幹線の保護がスッと解ける!『IM50A境界で1.25倍か1.1倍』で過電流遮断器を攻略

電験三種「法規」の中でも記号だらけで苦手意識を持たれがちな『低圧幹線の保護措置(過電流遮断器)』。IA・IH・IM・IBの4つの記号を整理し、電動機電流IMが50A以下か超えるかで1.25倍・1.1倍を使い分けるだけで、複雑に見えた計算がスッと解けるようになる解説記事です。

🃏 暗記フレーズ:IM50A境界で1.25か1.1倍、電動機ありのIBは、2.5IAか3IM+IHの小さい方

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この記事で身につくこと

低圧幹線の問題を開いた瞬間、IA・IB・IM・IHという4つの記号が目に飛び込んできて、頭が真っ白になる。これ、あなただけではありません。独学で法規に取り組んでいる方の多くが、この単元で一度は手を止めます。

でも、断言します。この単元が難しいのは、記号が4つあるからではありません。「電線の話」と「ブレーカーの話」を、頭の中で同時に処理しようとしているからです。仕分けさえしてしまえば、あとは足し算と掛け算だけ。実は法規の中でもかなり点の取りやすい単元なのです。

この記事を読み終える頃には、次の4つができるようになっています。

  • IA・IB・IM・IHを、電線・負荷・ブレーカーの3グループに瞬時に仕分けられる
  • 幹線の許容電流IAを、50A境界の1.25倍・1.1倍を迷わず使い分けて計算できる
  • 電動機がある場合の遮断器定格IBを、2つの式を比べて小さい方を選べる
  • どんな数値の問題が来ても、3ステップのフローチャートをなぞるだけで解ける

法規単元でつまずく3つのポイント

つまずくポイントは、だいたい決まっています。「記号が多すぎてパニックになる」「50Aの境界で1.25倍か1.1倍か毎回迷う」「電動機の有無で式の数が変わる理由がわからない」。この3つです。裏を返せば、この3つを順番に切り分けていけば、それで終わりということでもあります。

暗記フレーズ:IM50A境界で1.25か1.1倍、電動機ありのIBは、2.5IAか3IM+IHの小さい方

先に結論を置いておきます。この単元は、たった2行のフレーズで中身のほとんどが再現できます。

「IM50A境界で1.25か1.1倍、電動機ありのIBは、2.5IAか3IM+IHの小さい方」

前半の「IM50A境界で1.25か1.1倍」が、幹線の許容電流IAを求めるルール。後半の「電動機ありのIBは、2.5IAか3IM+IHの小さい方」が、遮断器の定格電流IBを選ぶルールです。

ここで1つだけ補足を。このフレーズには、電動機がない場合の「IB≦IA」が入っていません。これはあまりにも基本なので、あえて別枠で覚えてください。「電動機なしならIB≦IAの1本だけ」――この一言を添えて、セットで頭に入れておきましょう。

なお、1.25や1.1、2.5、3といった数字そのものに、計算で導けるような理屈はありません。電技解釈で定められた基準値です。だからこそ、理屈で悩まずフレーズごと丸ごと覚えてしまうのが一番速いのです。

🃏 暗記シート
Q. 低圧幹線の保護措置における、許容電流と遮断器定格の暗記フレーズは?
💡 前半がIAの計算、後半がIBの選定

ステップ1:記号を「電線・負荷・ブレーカー」の3グループに仕分ける

まず、計算を始める前にやるべきことがあります。記号を役割で仕分けることです。

記号整理の魔法攻略法(IA・IB・IM・IH)

グループ記号意味添え字の由来
電線IA低圧幹線の許容電流(電線が焼けずに耐えられる限界)All(全部の電流が流れる)
負荷IM電動機に流れる電流Motor
負荷IH電動機以外(照明・暖房など)の電流の合計Heater
ブレーカーIB過電流遮断器の定格電流(落ちる基準値)Breaker

添え字の由来まで押さえてしまえば、もう混ざりません。Mは回るもの(モーター)、Hは回らないもの全般(ヒーター・照明)。このイメージだけで、IMとIHを取り違えることはなくなります。

そして、この単元で一番大事な考え方がこれです。

「IAの計算」と「IBの選定」は、完全に別の問題として切り離す。

多くの方が混乱するのは、この2つを頭の中で同時に処理しようとするからです。「今はIAフェーズ」「今はIBフェーズ」と、スイッチを切り替えるように進めてください。それだけで見通しが一気に良くなります。

もう1点、実戦的な注意を。試験問題に「IA」「IB」と書いてあるとは限りません。 日本語で書かれていることの方がむしろ多いくらいです。

  • 「幹線の許容電流」→ IA
  • 「過電流遮断器の定格電流」→ IB
  • 「電動機の定格電流(の合計)」→ IM
  • 「電動機以外の定格電流の合計」→ IH

問題文を読みながら、頭の中でこの翻訳をする練習をしておきましょう。ここが速くなると、解答時間が目に見えて短くなります。

🃏 暗記シート
Q. 低圧幹線の保護で使うIA・IM・IH・IBは、それぞれ何を表す?
💡 A=All、M=Motor、H=Heater、B=Breaker

ステップ2:幹線の許容電流IAを求める(50A境界の正体)

仕分けが終わったら、まずIAです。ここでの分岐点はたった1つ、「IMとIH、どちらが大きいか」です。

幹線許容電流IAの計算フローチャート(50A境界)

Path1:IM≦IH のとき(そのまま足すだけ)

電動機の電流が、それ以外の負荷より小さいか同じ場合。このときは割増しなしで、単純に足します。

たとえばIM=10A、IH=30Aなら、。それだけです。

このPath1では、50Aという数字は一切関係ありません。 ここを勘違いして、Path1なのに1.25倍してしまう方が本当に多いので、はっきり覚えておいてください。

Path2:IM>IH のとき(50A境界で係数を切り替える)

電動機が主役になる場合です。電動機は、スイッチを入れた瞬間に定格電流の5〜8倍もの起動電流が流れる、特殊な負荷。だから電線側にあらかじめ余裕を持たせておく必要があります。

そこで登場するのが、50A境界です。

「小さいモーターの方が係数が大きいのは逆な気がする」――そう感じた方、鋭いです。ここは絶対量ではなく比率で考えるのがコツ。モーターが小さいうちは起動電流の相対的な変動幅が大きいので大きめの余裕(1.25倍)、大きくなると起動特性が安定してくるので余裕は少なめ(1.1倍)で足りる、というわけです。

「小さいほうに大きな係数、大きいほうに小さな係数」――リズムで覚えてしまいましょう。

そして、境界値ちょうどのIM=50Aは「50A以下」に含まれるので、1.25倍を使います。ここは出題者が狙ってくる定番ポイントです。

例:IM=60A、IH=5Aなら、IM>IHでPath2、しかもIM>50Aなので1.1倍。

数字が変わっても、手順はまったく同じです。

なお、現実の感覚としてひと言。50Aを超えるような大電流を扱う設備で、電動機の方が照明類より小さいということは、まずありません。 電動機をたくさん使う需要家では、ほぼPath2になると理解しておくと、判断に迷いが出にくくなります。

🃏 暗記シート
Q. 低圧幹線の許容電流IAは、IM>IHのときどう求める?
💡 小さいほうに大きな係数、大きいほうに小さな係数

ステップ3:遮断器の定格電流IBを選ぶ(電動機なし)

IAが求まったら、次はブレーカーです。まずは電動機がない、いちばんシンプルなケースから。

遮断器定格電流IBの基本(電動機なし:IA≧IB)

ルールはたった1つ。

「大は小を兼ねる、で大きい方が安全なのでは?」と思いたくなりますが、ここはです。理由を押さえておくと絶対に忘れません。

IAは、電線が熱で焼けてしまう限界値です。その限界に達する前に、ブレーカーが先に落ちて電流を止めてくれなければ、電線は守れません。もしIBがIAより大きく設定されていたら、電流がIAを超えてもブレーカーは落ちず、電線に大電流が流れ続けます。被覆が溶け、最悪の場合は火災です。

つまりこれは、単なる数式の暗記ではなく、火災を防ぐための安全設計なのです。

覚え方はシンプルに、「電線が主役、ブレーカーは電線に従う」。まず末端の負荷が決まり、それを流せる電線の限界(IA)が決まり、最後にブレーカー(IB)がその限界を超えないように選ばれる。この主従関係で覚えておけば、どちらが大きいかで迷うことはありません。

なお、試験では「IA≧IB」と逆向きに書かれることもありますが、意味はまったく同じです。

こうした「なぜその値以下でなければならないのか」という発想は、法規の他の単元とも共通しています。危険防止の考え方そのものが怪しいという方は、先に電技その1|高圧・特高機器の『触れるな3点セット』で危険防止をスッキリ攻略を読んでおくと、この先の理解が一段と楽になります。

🃏 暗記シート
Q. 低圧幹線で電動機がない場合、過電流遮断器の定格電流IBはどう選ぶ?

ステップ4:電動機がある場合のIB選定(2本の式と「小さい方」)

さあ、今日の本丸です。電動機があると、なぜ式が2本になるのか。 ここを理解すれば、この単元は攻略できたも同然です。

電動機あり定格選定(2.5IAと3IM+IHの小さい方)

電動機を回すと、起動の瞬間に定格電流の5〜8倍の電流が流れます。もしIBを普段の定格電流ギリギリに設定していたら、スイッチを入れるたびにブレーカーが落ちてしまう。現場では「毎回動かない機械」になってしまいます。

だからIBには余裕が必要です。ただし、大きくし過ぎれば今度は電線が守れなくなる。 そこで、上限を2つの視点から決めることになります。

内容視点
式①電線目線の上限
式②モーター目線の上限

そして、採用するのは――

2つの式で計算した値のうち、小さい方をIBの上限とする。

理由は明快です。両方の条件を同時に満たす必要があるから。大きい方を選んでしまうと、どちらか一方の安全条件を破ることになってしまいます。「式が2本あるなら大きい方が正解っぽい」という直感は、ここでは通用しません。

そしてもう1つ、絶対に間違えてはいけない注意点があります。

式①は「2.5倍」ですが、2.5倍するのはIAであって、IMではありません。 つまり、ステップ2で求めたIAという具体的な数値を代入してから2.5倍する、という手順です。「2.5IM」と勘違いしてしまう方が非常に多いので、ここは意識して区別してください。

まとめると、こうです。

  • 電動機なし の1本だけ
  • 電動機あり を計算し、小さい方以下

問題文を読んだら、まず「電動機はあるか、ないか」を確認する。この習慣をつけるだけで、事故はぐっと減ります。

🃏 暗記シート
Q. 低圧幹線に電動機がある場合、過電流遮断器の定格電流IBの上限は?
💡 2.5倍にするのはIAであってIMではない

ステップ5:3ステップのフローチャートに落とし込む

ここまでの内容を、実際に手を動かす順番に並べ直します。どんな問題が来ても、これをなぞるだけです。

低圧幹線保護の判断手順3ステップ図解

STEPやること分岐
STEP1負荷の確認IMとIHの大きさを比較
STEP2IAの計算IM≦IH → 足すだけ/IM>IH → 50A境界で1.25倍か1.1倍
STEP3IBの選定電動機なし → IB≦IA/電動機あり → 2.5IAと3IM+IHの小さい方以下

分岐が多く見えるかもしれませんが、正体は「2択 → 2択」の連続にすぎません。1つずつ答えていけば、必ず1本の道になります。

そして見落としがちなのが、順番そのものに意味があるという点です。式①の「2.5IA」にはIAの数値そのものが入りますから、IAを先に確定させないと、IBの計算には進めません。焦って一気に解こうとするより、STEP順に一歩ずつ確認する方が、結果的に速く、確実に正解にたどり着けます。

演習1(基礎):電動機なし・IH=40A

では、実際に解いてみましょう。まずは基礎編です。

基礎クイズ(電動機なし・IH=40A)一時停止して解こう

問題:低圧幹線に接続される負荷が、白熱電灯(IH=40A)のみである。許容電流IAの最小値と、遮断器の定格電流IBの最大値を求めよ。

まず考えてみてください。答えは下にあります。

解答

基礎問題の解答とステップ解説(電動機なし)

STEP1(負荷の確認):「白熱電灯のみ」=電動機なし。つまり IM=0A、IH=40A。この読み替えができるかどうかが、この問題の第一関門です。

STEP2(IAの計算) なのでPath1。

よってIAの最小値は40A

STEP3(IBの選定):電動機なしなので

よってIBの最大値も40A

IAの最小値とIBの最大値が、どちらも40Aで一致しました。これは電動機なしのケースに特有の性質です。 という条件しかないため、こうなります。答え合わせのチェックポイントとして使えますが、電動機ありのケースでは2つの式を比べるので一致するとは限りません。ここは区別して覚えておきましょう。

🃏 暗記シート
Q. 低圧幹線の問題で「負荷は白熱電灯のみ」と書かれていたら、どう読み替える?

演習2(応用):電動機あり・IM=40A、IH=10A

次は、試験でよく出るタイプです。

問題:低圧幹線に電動機(IM=40A)と照明(IH=10A)が接続されている。許容電流IAの最小値と、遮断器の定格電流IBの最大値を求めよ。

フローチャート通りに進めれば、必ず解けます。

解答

STEP1(負荷の確認):IM=40A、IH=10A。 なのでPath2。

STEP2(IAの計算):IM=40A ≦ 50A なので、係数は1.25倍

IAの最小値は60A

ここで計算のコツを1つ。「1.25×IM」を先に出してから「+IH」を足す、という2段階で進めてください。頭の中で一気にやろうとすると、桁や足し忘れのミスが出ます。本番でもこの手順を守るのがおすすめです。

STEP3(IBの選定):電動機ありなので2本の式を計算します。

小さい方は130A。よって IBの最大値は130A

ここで釘を刺しておきます。今回はたまたま式②が小さくなりましたが、「いつも式②が答え」と機械的に覚えるのは危険です。 数値の組み合わせによっては式①の方が小さくなります。その都度、両方を計算して比較する――これがルールです。

🃏 暗記シート
Q. 低圧幹線でIM=40A、IH=10Aのとき、許容電流IAの最小値と遮断器定格IBの最大値は?
💡 IAを先に確定してからIBへ

現場の落とし穴:起動電流と、漏電は別物という話

試験対策としてはここまでで十分ですが、「なぜその数字なのか」が腑に落ちると忘れにくくなるので、実務側の話を2つだけ。

1つ目は「起動電流の壁」。 電動機の起動電流は定格の5〜8倍にも達しますが、これが流れるのはほんの一瞬――モーターが定格速度に達するまでの、数百ミリ秒から数秒程度です。ブレーカーは、この一瞬の大電流では反応せず、「継続的な過負荷」や「短絡」といった本当に危険な状態でだけ動作するように設計されています。今日学んだ「2.5IAと3IM+IHの小さい方」という上限は、まさにこの一瞬の起動電流で誤動作させないための、絶妙なバランスの数値なのです。なお「3IM」という係数は、試験用に標準化された想定値だと理解しておいてください。

2つ目は「短絡保護と漏電保護は別物」ということ。 幹線に設置する過電流遮断器は、主に短絡(ショート)や過負荷による大電流から電線を守るためのものです。一方、漏電・地絡による感電や火災を防ぐには、別途「漏電遮断器」が必要になります。

過電流遮断器=短絡保護、漏電遮断器=地絡保護。

「過電流遮断器さえ付けておけば漏電も防げる」という誤解は、試験のひっかけとして頻繁に問われます。役割の対比でセットにして覚えておいてください。ちなみに、地絡側の保護は接地工事の話とも直結します。この周辺が曖昧な方は、接地工事A種・B種・C種・D種の違い|抵抗値と電線の太さもあわせて読んでおくと、法規の保護まわりが一本の線でつながります。

🃏 暗記シート
Q. 低圧幹線に設置する過電流遮断器で、漏電(地絡)は防げる?
💡 過電流遮断器=短絡保護、漏電遮断器=地絡保護

まとめ

低圧幹線の保護措置、押さえるべきは次の3点だけです。

① 電線の許容電流(IA)とブレーカー定格(IB)は、完全に分けて計算する。 これが土台です。まずIAを求め、次にIBを求める。順番が命です。

② IAの計算は、主役がIMなら50A境界で「1.25倍」か「1.1倍」。 IM≦IHならシンプルに足すだけ。IM>IHのときだけ50A境界が意味を持ちます。小さいモーターには大きな余裕(1.25倍)、大きなモーターには小さな余裕(1.1倍)。

③ IBの選定は、電動機ありなら「2.5IA」と「3IM+IH」の小さい方以下。 電動機なしなら「IB≦IA」の1本だけ。2.5倍するのはIAであってIMではない、ここも忘れずに。

記号を3グループに仕分け、IA → IB の順に求める。この基本さえ崩さなければ、数値がどう変わっても、まったく同じ手順で解けます。 法規の中でも配点の大きい頻出単元ですから、ぜひ確実な得点源にしてください。

もう一度、声に出しておきましょう。

「IM50A境界で1.25か1.1倍、電動機ありのIBは、2.5IAか3IM+IHの小さい方!」

⚠ ここを間違える人が多い

この単元で失点する原因は、だいたい3つに絞られます。心当たりがないか、確かめてみてください。

❌ IM=IH のときに1.25倍してしまう → ✅ 1.25倍を使うのは、IM が IH を「超えている」ときだけです。等号は含みません。たとえばIM=IH=48Aのケース。 ではないのでPath1、つまり が答えです。ここで反射的に としてしまうと、そのまま用意された誤答の選択肢に吸い込まれます。まず不等号の向きと等号の有無を確認する――これを癖にしてください。

❌ IM=50A ちょうどで1.1倍を選んでしまう → ✅ 条文の区分は「50A以下」と「50Aを超える」です。ちょうど50Aは前者に入りますから、使うのは1.25倍。「超える」という言葉には50A自身は含まれない、という日本語の読み方の問題でもあります。境界値ちょうどの数値が問題文に出てきたら、それは出題者からの合図だと思ってください。

❌ 式①を「2.5IM」と書いてしまう → ✅ 正しくは 2.5IA です。2.5倍するのは電動機の電流ではなく、先に求めた幹線の許容電流。この取り違えは、計算そのものは合っているのに答えだけがずれるという、いちばん悔しい失点パターンです。式を書く前に「IAはいくつだったか」を紙の上で確定させておくと防げます。

もう1つ、細かいようで差がつくのが問題文の設備を取り違えないこと。たとえば太陽電池の幹線では、基準に取るのが「短絡したときに流れうる最大の電流」のほうだ、というように、設備ごとの固有ルールが存在します。今日のルールは一般的な低圧幹線のものだと意識しておきましょう。

過去問ではこう出た

低圧幹線の保護措置は、法規で繰り返し問われている定番テーマです。近年では、令和1年 問11平成29年 問7 で出題されています。

出題の形は、大きく2パターン。1つは穴埋め式で、条文の「1.25倍」「1.1倍」「50A」といった数値や区分を直接問うもの。もう1つは計算式に沿って数値を求めさせるもので、IAを求めさせてから、そのIAを使ってIBの上限を選ばせる二段構えの形式です。

いずれにせよ、聞かれていることは今日の3ステップそのものです。IM と IH の大小を確認 → 50A境界で係数を決めてIAを計算 → 電動機の有無でIBを選定。 この順番を崩さずに手を動かせば、初見の数値でも同じように解けます。逆に言えば、暗記フレーズだけで止まっていると、数値がひとひねりされた瞬間に手が止まります。必ず一度は自分の手で計算してみてください。

電験ジムで実際に解いてみる

よくある質問

Q. IM と IH を比べる意味が、いまひとつピンときません

比べているのは「どちらが主役の負荷か」です。電動機は起動時に大電流が流れる特殊な負荷なので、電動機が主役(IM>IH)なら、電線側にあらかじめ余裕を持たせておく必要がある。一方、電動機が脇役(IM≦IH)なら、そこまで神経質にならなくてよいので単純な足し算で済む――そういう線引きです。「主役が電動機かどうか」を判定している、と考えると腑に落ちるはずです。

Q. 電動機が2台以上あるときは、どう扱えばいいですか

それぞれの電動機の定格電流を合計したものが IM になります。同じように、電動機以外の負荷も合計して IH とします。記号が表しているのは「1台分」ではなく「そのグループの合計」だと理解しておいてください。合計してしまえば、あとは今日と同じ3ステップで解けます。

Q. 求めた IA や IB の値で、そのまま電線やブレーカーを買えばいいのですか

試験の答えとしてはそれで正解ですが、実務では少し違います。電線の許容電流もブレーカーの定格電流も、市販品は決まった規格値でしか存在しないからです。たとえば計算で「IA≧60A」と出たなら、実際には60A以上を満たす規格品の中から選ぶことになります。試験は「条件を満たす最小値・最大値はいくつか」を問うている、と割り切って大丈夫です。

Q. 電動機なしのケースまで暗記フレーズに入れなくていいのですか

入れなくて構いません。むしろ「電動機ありのときだけ式が2本になる」という対比で覚えた方が、記憶に残ります。電動機なしは の1本だけ。あまりに基本的なので、フレーズに混ぜると逆に紛れます。「基本形は1本、電動機が入ると2本」――この構造で押さえておきましょう。

なお、離隔距離や危険防止など、法規は「数値と条件をセットで覚える」単元の連続です。同じ覚え方が効く例として、アーク3兄弟を可燃物から離せ!高圧1m・特高2mの離隔距離を一発で覚えるもぜひ確認してみてください。今日の「50A境界」と同じく、境界値と条件をペアで覚える練習になります。

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この記事を書いた人

資格LABO

電験三種を含め、さまざまな資格を一発合格した経験をもとに、 忙しい社会人が最短距離で受かるための教材とYouTube解説を作っています。 暗記シート・講義ノートは累計2,000部を突破し、 多くの合格報告をいただいています。

保有資格

電気主任技術者電気工事士公害防止管理者放射線取扱主任者中学校・高等学校 教員免許
  • ⚡ 電験三種・電験二種の解説動画をYouTubeで公開中
  • 📚「勉強の過程」より「結果を重視」した教材の制作・販売
  • 🏋️ 過去問対策Webサービス「電験ジム」を開発・運営

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