2026年版・4-8

電車線・道路照明:き電方式・トロリ線・トンネル照明の一問一答

2級電気工事施工管理技士(第一次検定)「電気設備(構内電気設備・防災・情報通信)」から、電車線・道路照明:き電方式・トロリ線・トンネル照明に関する4択問題を10問。「答えと解説を見る」を開くと、正解とその理由がその場で読めます。会員登録は不要です。

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問題

上から順に解いてみてください。答えは各問の下で確認できます。本試験には五肢択一の問題も含まれますが、ここでは4択で出題しています。

問14-8

電気鉄道の直流き電方式に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

  • ①変電所では、受電した交流を整流器で直流に変換して送り出す。
  • ②レールから大地へ漏れた電流が、埋設された金属管を電食させる。
  • ③交流き電方式に比べて、変電所の間隔を長くとることができる。
  • ④交流き電方式に比べて、通信線への電磁誘導障害が生じにくい。
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正解 ③交流き電方式に比べて、変電所の間隔を長くとることができる。
解説
直流き電方式は、主に1,500Vという比較的低い電圧で電車線に電力を送ります。電圧が低いと、同じ電力を送るのに大きな電流が必要になり、電線やレールでの電圧降下(送る途中で電圧が下がること)が大きくなります。そのため、変電所をおおむね数km〜十数kmごとに置く必要があり、変電所の間隔は短くなります。交流き電方式は2万V級の高い電圧で送るので電圧降下が小さく、変電所の間隔を数十kmと長くできます。したがって「直流のほうが変電所の間隔を長くできる」は逆で、不適当です。

他の選択肢について
・整流器で直流に変換:電力会社からは交流で受電するため、直流き電用の変電所には整流器(交流を直流に変える装置)を設けます。
・レールからの漏れ電流による電食:直流の帰りの電流の一部がレールから大地へ漏れ、地中の水道管やガス管から流れ出るところで金属が溶ける「電食」が起こります。直流き電方式の代表的な課題です。
・通信線への誘導障害が生じにくい:電磁誘導は電流が変化するときに起こるので、向きの変わらない直流では生じにくく、交流き電方式のほうが誘導障害の対策(BTき電方式・ATき電方式など)を必要とします。

覚え方のポイント
「直流は低電圧・大電流 → 変電所が多い・電食に注意」「交流は高電圧 → 変電所が少ない・誘導障害に注意」と、長所と短所を対にして覚えます。
問24-8

交流き電方式のうち、一定の間隔で吸上変圧器を設け、レールを流れる帰りの電流を負き電線に吸い上げて、通信線への誘導障害を軽減する方式として、最も適当なものはどれか。

  • ①ATき電方式
  • ②直接き電方式
  • ③同軸ケーブルき電方式
  • ④BTき電方式
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正解 ④BTき電方式
解説
BTき電方式のBTは、吸上変圧器(Booster Transformer)の略です。交流の帰りの電流がレールや大地を流れると、近くの通信線に電磁誘導による雑音などの障害を起こします。BTき電方式では、吸上変圧器を一定の間隔で設けて、レールに流れる帰りの電流を、トロリ線と並べて張った負き電線へ吸い上げます。行きと帰りの電流が近い位置を逆向きに流れるので、周りへの誘導が打ち消されます。ただし、吸上変圧器の位置ごとにトロリ線をBTセクションで区切る必要があり、大きな電流を流す区間ではセクションでアークが出やすいという短所があります。

他の選択肢について
・ATき電方式:AT(単巻変圧器)を一定の間隔で設け、き電線とトロリ線の間に高い電圧をかけて送る方式です。吸上変圧器は使わず、BTセクションも不要で、新幹線など大電流の区間に用いられます。
・直接き電方式:トロリ線とレールだけで電力を送る最も簡単な方式で、誘導障害を軽減する装置を持ちません。
・同軸ケーブルき電方式:き電線に同軸ケーブルを用いる方式で、吸上変圧器でレールの電流を吸い上げる方式ではありません。

覚え方のポイント
「BT=吸い上げる(ブースター)=負き電線とBTセクションが必要」「AT=単巻変圧器(オート)=セクション不要で大電流向き」と、略語の元の英語と結び付けて覚えます。
問34-8

交流き電方式のうち、ATき電方式に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①単巻変圧器を一定の間隔で設け、変電所の間隔を長くとれる。
  • ②吸上変圧器を設けるため、トロリ線にBTセクションが必要となる。
  • ③直流で電力を送る方式であり、変電所には整流器が設けられる。
  • ④き電線を用いず、帰りの電流はレールだけで変電所へ流れる。
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正解 ①単巻変圧器を一定の間隔で設け、変電所の間隔を長くとれる。
解説
ATき電方式のATは、単巻変圧器(Auto Transformer)の略です。変電所からトロリ線とき電線の間に高い電圧をかけて電力を送り、一定の間隔で設けた単巻変圧器の中間の点をレールにつなぎます。高い電圧で送るため電圧降下が小さく、変電所の間隔を長くとることができます。帰りの電流は単巻変圧器によってき電線へ移されるので、通信線への誘導障害も小さくなります。

他の選択肢について
・吸上変圧器とBTセクション:これはBTき電方式の特徴です。ATき電方式ではBTセクションが不要で、セクションでのアークの問題がありません。
・直流で送り整流器を設ける:これは直流き電方式の特徴です。ATき電方式は交流き電方式の一つです。
・帰りの電流はレールだけで流れる:これは直接き電方式の説明です。ATき電方式は、トロリ線と並べて張ったき電線を用います。

覚え方のポイント
ATき電方式は「高い電圧で遠くまで・セクション不要・大電流に強い」の3点。新幹線などの高速・大容量の区間に用いられます。
問44-8

架空電車線のカテナリちょう架式に用いる電線・部材と、その役割の組合せとして、最も不適当なものはどれか。

  • ①ハンガ ― トロリ線をちょう架線などからつり下げる
  • ②ちょう架線 ― パンタグラフのすり板と接して集電させる
  • ③ドロッパ ― ちょう架線から補助ちょう架線をつり下げる
  • ④き電線 ― 変電所からの電力を電車線へ補給する
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正解 ②ちょう架線 ― パンタグラフのすり板と接して集電させる
解説
カテナリちょう架式では、上に張ったちょう架線からハンガでトロリ線をつり下げ、トロリ線をできるだけ水平に保ちます。パンタグラフのすり板が直接接して電気を受け取るのはトロリ線です。ちょう架線はトロリ線を支えるための電線で、パンタグラフとは接しません。したがって、ちょう架線の役割を「すり板と接して集電させる」とした組合せは不適当です。

他の選択肢について
・ハンガ:トロリ線をちょう架線(コンパウンドカテナリでは補助ちょう架線)からつり下げる金具です。
・ドロッパ:コンパウンドカテナリ式で、ちょう架線から補助ちょう架線をつり下げる部材です。ちょう架線 → ドロッパ → 補助ちょう架線 → ハンガ → トロリ線の順につながります。
・き電線:変電所から送られる電力を電車線へ補給する電線です。トロリ線だけでは電流が流しきれないため、並べて張ります。

覚え方のポイント
上から「ちょう架線(支える)→ ハンガ(つるす)→ トロリ線(パンタグラフが触れる)」。電気を受け取るのはいつも一番下のトロリ線です。
問54-8

電車線路におけるパンタグラフの離線に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

  • ①離線とは、走行中にパンタグラフがトロリ線から離れることをいう。
  • ②離線が起こるとアークが生じ、トロリ線やすり板の摩耗が増える。
  • ③トロリ線の張力を小さくすると、高速で走行するときの離線が減る。
  • ④架線の硬点を少なくすることは、離線を抑えるために有効である。
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正解 ③トロリ線の張力を小さくすると、高速で走行するときの離線が減る。
解説
パンタグラフがトロリ線を押し上げると、その揺れは波となってトロリ線を伝わります。電車の速度がこの波の伝わる速さに近づくと、トロリ線が大きく揺れて離線が増えます。波の伝わる速さは、トロリ線の張力が大きいほど速くなるため、高速で走る区間ではトロリ線の張力を大きくして離線を抑えます。張力を小さくすると波の伝わる速さが遅くなり、離線はかえって増えるので不適当です。

他の選択肢について
・離線の定義:走行中にパンタグラフのすり板がトロリ線から離れることを離線といいます。
・アークと摩耗:離れた瞬間に火花(アーク)が飛び、その熱でトロリ線やすり板が傷み、摩耗が早まります。
・硬点を減らす:金具の取付け部などで架線が局所的に硬くなった点(硬点)では、パンタグラフがはね上げられて離線しやすくなります。硬点を減らすことは離線の抑制に有効です。

覚え方のポイント
「高速の区間ほど、トロリ線はピンと張る」。張力を上げて波を速く逃がし、離線とアークを減らします。
問64-8

電車線路において、同じ電気方式の区間どうしを電気的に区分するため、2本のトロリ線を一定の空間距離を隔てて平行に並べ、パンタグラフが両方に接しながら通過できるようにした区分装置として、最も適当なものはどれか。

  • ①デッドセクション
  • ②エアジョイント
  • ③BTセクション
  • ④エアセクション
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正解 ④エアセクション
解説
エアセクションは、区分する2本のトロリ線を、一定の空間距離(空気の間隔)をあけて平行に並べた区分装置です。空気の層が絶縁の役目をするため、がいしなどの絶縁物をはさまずに区分でき、パンタグラフは2本のトロリ線に順に接しながら、速度を落とさずに通過できます。変電所のき電区間の境目などに設けます。なお、パンタグラフが2本に同時に触れている間は両側がつながるため、列車がエアセクションの中で止まらないように停止位置に注意します。

他の選択肢について
・デッドセクション:交流区間と直流区間の境目など、異なる電気方式の境界に設ける電気の流れていない区間です。電車は惰性で通過します。
・エアジョイント:張力をかける区間(張力区間)の境目で、2本のトロリ線を一定の区間だけ並べて重ね、パンタグラフが滑らかに乗り移れるようにした箇所です。2本は電気的にはつながっていて、電気を区分するためのものではありません。見た目はエアセクションと似ているので、「電気的に区分するか(セクション)、機械的に区切るだけか(ジョイント)」で見分けます。
・BTセクション:BTき電方式で、吸上変圧器の位置ごとにトロリ線を区切る区分装置です。

覚え方のポイント
「エア=空気で区切る」。2本のトロリ線が並んで重なる区間で、同じ電気方式の区間を区切るのがエアセクションです。
問74-8

直流電気鉄道の帰線による電食作用の障害の防止に関する記述として、「電気設備の技術基準とその解釈」上、誤っているものはどれか。

  • ①地中管路に接近する区間の帰線を、正極性として施設した。
  • ②直流帰線は、レール近接部分を除き、大地から絶縁した。
  • ③レール近接部分と金属製地中管路との離隔距離を1m以上とした。
  • ④帰線用レールの継目に、ボンドを溶接によって取り付けた。
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正解 ①地中管路に接近する区間の帰線を、正極性として施設した。
解説
電気設備の技術基準の解釈第209条第4項では、直流帰線のレール近接部分が金属製地中管路と1km以内に接近する場合の電食の防止対策として、帰線は「負極性とすること」と定めています。帰線を負極性(トロリ線側を正極)とすると、地中管路から大地へ電流が流れ出て電食が起こる箇所が変電所の付近に集まるため、排流などの対策をまとめて行いやすくなります。したがって「正極性として施設した」は誤りです。

他の選択肢について
・大地から絶縁:同条第1項で、直流帰線はレール近接部分を除き大地から絶縁することとされています。
・離隔距離1m以上:同条第2項で、レール近接部分と金属製地中管路が接近・交差する場合の方法の一つとして、離隔距離を1m以上とすることが定められています。
・継目のボンド:同条第4項で、帰線用レールの継目には、ボンドを溶接又はボルト締めで取り付けることなどが定められています。継目の電気抵抗を小さくして、電流がレールを通って変電所へ戻りやすくするためです。

覚え方のポイント
電食対策は「レールから電流を漏らさない」が基本。大地から絶縁する・継目をボンドでつなぐ・帰線は負極性、と覚えます。
問84-8

鉄道の信号保安設備に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

  • ①閉そくは、一定の区間に同時に2本以上の列車を入れないための方法である。
  • ②連動装置は、レールの温度変化による伸び縮みを吸収するため、継目に設ける。
  • ③軌道回路は、車輪と車軸がレール間を短絡することで列車の在線を検知する。
  • ④ATSは、停止信号に対し運転士の操作がないとき自動的にブレーキをかける。
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正解 ②連動装置は、レールの温度変化による伸び縮みを吸収するため、継目に設ける。
解説
連動装置は、信号機と転てつ器(線路を分岐させる装置)などを互いに関連させて動かし、矛盾した進路や危険な信号が出ないように鎖錠する装置です。レールの温度変化による伸び縮みを吸収するのは、伸縮継目などの軌道の設備で、連動装置の役割ではありません。したがって不適当です。

他の選択肢について
・閉そく:線路を区間に分け、一つの区間に同時に2本以上の列車を運転させないようにする方法です。列車どうしの衝突を防ぐ基本の考え方です。
・軌道回路:レールに信号用の電流を流しておき、列車の車輪と車軸が左右のレールの間を短絡(電気的につなぐこと)したことで、その区間に列車がいることを検知します。自動閉そく式の信号機の制御などに用いられます。
・ATS(自動列車停止装置):列車が停止信号に近づいても運転士がブレーキ操作をしないときなどに、自動的にブレーキをかけて列車を止める装置です。

覚え方のポイント
「閉そく=1区間1列車」「軌道回路=車軸でショートして検知」「ATS=自動でブレーキ」「連動装置=信号機と転てつ器の組合せを守る」と、装置と役割を一言で結びます。
問94-8

道路照明に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

  • ①連続照明は、道路の一定区間に灯具を連続して並べ、区間全体を照らす。
  • ②局部照明は、交差点や横断歩道などの特定の場所を重点的に照らす照明である。
  • ③向合せ配列は、道路の片側だけに、灯具を一定の間隔で配置する方式である。
  • ④千鳥配列は、道路の両側に灯具を互い違いになるように配置する方式である。
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正解 ③向合せ配列は、道路の片側だけに、灯具を一定の間隔で配置する方式である。
解説
向合せ配列は、道路の両側に灯具を向かい合うように配置する方式で、幅の広い道路に用いられます。道路の片側だけに灯具を並べるのは片側配列です。したがって不適当です。灯具の配列には、片側配列・千鳥配列・向合せ配列・中央配列(中央分離帯に設ける)があり、車道の幅や灯具の取付け高さなどに応じて選びます。

他の選択肢について
・連続照明:道路の一定区間について、灯具をほぼ一定の間隔で連続して設け、区間全体を照らす照明です。
・局部照明:交差点、横断歩道、橋梁など、特定の場所を重点的に照らす照明です。
・千鳥配列:道路の両側に、灯具が互い違いになるように配置する方式です。

覚え方のポイント
配列の名前は見た目そのまま。「片側=片方だけ」「千鳥=ジグザグ」「向合せ=向かい合う」「中央=分離帯」と、図を思い浮かべて覚えます。
問104-8

道路のトンネル照明に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

  • ①基本照明は、トンネルの全長にわたり、灯具を一定の間隔で配置する。
  • ②出口部照明は、出口付近の野外の明るさなどを考慮して、必要に応じて設ける。
  • ③停電時照明は、停電した際にもトンネル内に最低限の明るさを保つものである。
  • ④入口部照明は、目を暗さに慣らすため、基本照明より路面の輝度を低くする。
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正解 ④入口部照明は、目を暗さに慣らすため、基本照明より路面の輝度を低くする。
解説
昼間、明るい屋外から暗いトンネルに入ると、目が暗さに慣れるまでに時間がかかり、トンネルの中が黒い穴のように見えて前方の車両などが見えにくくなります。入口部照明は、この目の順応を助けるため、トンネルの入口付近を基本照明より明るくし、奥へ進むにつれて段階的に明るさを下げていく照明です(境界部・移行部・緩和部からなります)。基本照明より暗くするのは逆で、不適当です。

他の選択肢について
・基本照明:トンネルの全長にわたって、灯具を一定の間隔で配置し、一定の明るさを確保する照明です。
・出口部照明:出口付近の野外の明るさやトンネルの長さなどを考慮して、必要に応じて設けます。
・停電時照明:停電したときにも、トンネル内に最低限の明るさを保ち、車両を安全に走行・停止させるための照明です。

覚え方のポイント
「入口は明るく、奥へ行くほど段階的に暗く」。昼間の目の順応に合わせて明るさを変えるのがトンネル照明の考え方です。

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※本ページの問題・解説は、生成AI(人工知能)を活用して作成しています。

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