わたしの電工２種の組み立て方その2

複線図を描かずに済ますには・・・

誰だってメンドクサイことは嫌いですよね。得られる果実が同じなら労力は少なく済ませたいというのが偽らざる本音でしょう。

電工の試験で複線図を描かないこともめんどくさいことを省いて時間短縮を図るため。あくまでも複線図を描かないことは手段であって目的ではありません。

ま、究極的に言えば電工も電験も施設管理のスタートに立つための手段であって資格取得そのものはゴールではないんですね。資格を持っている人が施設管理や施工にあたることで少なくとも自分が管理する施設では電気の事を知らない人に電気の事で怖い思いをさせないために日々職務に当たっているのであって、そのための絶対的な正解が見えない中でどのようにするか判断を続けることであって、足を踏み入れるとゴールの見えない世界でもあります。

電験に一発合格しても、電工で複線図を描かなくても、認定で資格を取っても、スタートに立つまでの道のりが違うに過ぎなく、スタート地点はほぼ同じでしょう。スタートに立つためにジョギングしても歩いても電車に乗ってもタクシーやマイカーで来ても準備運動をしてもデリ〇ル愉しんでから来ても大事なのはスタートを切った後のことで、スタートまでの道のりなんてどうでもいいでしょう。

一発合格や複線図を描かずに資格を取っても免状にゴリッパ！スリッパ！！エロガッパｗ！！などと書いてあるわけじゃないんですから。

そのことを踏まえたうえで、試験当日に複線図を描かずに工作を組み上げるには・・・

まずは試験勉強の段階で複線図を描いてみましょう。当然書き方のセオリーが参考書や動画で紹介されています。まずは電源白線を結んでいきますね。電源白に必ずつながるのがランプやコンセントなどのWと書かれた側です。次に電源黒がスイッチの入り口とコンセントの接地側でないほうですね。そしてスイッチを辻褄があるようにつなげる。問題用紙の単線図には各負荷やスイッチにどんな線がつながっているか指定されています。そうするとまずは器具にどんなふうに線がつながるか限定される。

ってことはランプやコンセントから来ている白線は電源から来ている白線につながるのでクリップでまとめておく。次にコンセントやスイッチ回路への入り口から来ている黒線を電源から来ている黒線とクリップでまとめる。あとはスイッチのイ・ロなどから来ている白線をランプなどから来ている黒線とクリップでまとめる。

後は問題用紙通りにリングスリーブなり差し込みコネクタでつなげときゃいい。

次は私なりのリングスリーブの法則を述べることにしましょう。

 

わたしの電工２種の組み立て方その１

今から述べるのはあくまで私自身の電工２種試験での工作を行う方法です。もし、この方法がご自身にとって相性が良さそうなら私の拙い方法であっても取り入れていただいて合格してくださればうれしく思います。資格試験に合格した人の勉強や工作などの方法というのは出来るだけ公にオープンになって、これから資格を取ろうと思われる方はその中から相性のよさそうな方法を取り入れるのがいいと思います。ですので、私の電工２種の取得方法というのも参考にする取捨選択の選択肢の一つとしてみていただければいいんだと思います。

多くの方のセオリーでは

複線図を描いて、さらにまめな人は接続部に何を使うか、リングスリーブの極小なども描いておく。

電線を一通り切り分けてシースや絶縁被覆をひっぺがす。

負荷・スイッチの取り付け

ボックス・管類・部品を取り付けた電線などを複線図の通りに配置

絶縁をクリップでまとめて確認してから接続

最後に形を整えて見直し

といった順番が多いんじゃないでしょうか。もちろんこの方法が一番相性がいいってかたはこの方法でくみ上げてください。この方法どうも相性が悪い・・・って方のために私の方法を記載しますと・・・

①複線図は描かない。そもそも単線図と施工条件から複線図が描けるんですから、単線図というのはもともと複線図なしでも工作可能なようにできているんです。当然これでは不安だって方は複線図を描いてください。合格できる工作をすることが目的であって複線図を描かない工作で合格することに何らかのステータスがあるわけではありません。複線図を描かないのは単に描くのがめんどくさいだけですｗ。めんどくさいってことは時間がかかるってことで、複線図を描かなくても組める自信があれば描かないことが時間短縮にもつながります。

②あらかじめ線を切り分けたり同じ作業を続けて行わない。これも人それぞれですが、私の場合は電線の切り分けと被覆を引っぺがしをすると接続するときにどれがどれだったか探す時間が多くなります。挙句に間違えるｗ。ですので電線を切ったら被覆を引っぺがして負荷なりスイッチなりはつけておきます。先っちょにしかるべき器具を付けてどれがどれかわからなくなるのはよっぽどのことでしょうｗ

③シースや絶縁にボールペンなどで引っぺがす場所の印付けはしない。シースや絶縁は爪でキズを付けるだけで充分に目印になる痕跡が残ります。モノサシとボールペンを手に取って印をつけるなんて器用な作業は私には不向きですｗ。ＥＥＦは硬いですけど？と思われるかもしれませんがポリエチレンのシースの方が簡単に傷が残ります。

④単線図の右側から組む。まぁ私が右利きなので利き手で作業、利き手でないほうで次の作業に使うものをつかむってのもあるんですけど、左側に電源　右側に末端の負荷が来ることが多いです。末端はつなぎ方が限定されて分かりやすい。コンセントやランプの白は電源白へ、スイッチ黒は電源黒へなど思いのほかどこにつなぐかは限定されていて、それゆえ複線図を描かなくても間違えることなく組めるんです。

⑤接続する箇所が２か所以上なら片側ずつ。２か所両側をクリップでまとめるとクリップの使用する量も多く確認も手間取ります。右側からつなぎます。問題用紙の単線図にリングスリーブか接続コネクタかメモっといて接続パターンが間違ってないか確認してからつなぎましょう。

⑥仕上がり時間は見直しも含めて２０～３０分を目指す。資格試験はタイムレースではありません。時間内に間違いなく組めればいいんです。自然体で２０分が切れないなら無理して２０分以内の完了を目指す必要なんてありません。かといって３０分を超えると制限時間が迫ることによる焦りが間違いのもとになります。作業時間が３０分を超える方の多くはのんびり構えてるからじゃなくて慌てと焦りが無駄な探し物や戸惑いの時間を作り出しているのです。落ち着いてスムーズに作業が出来ている指標が20～３０分の作業時間となります。ですから練習するときは急いで作業して時間を縮めようとするのではなく、自然体で作業して流れをスムーズにしてください。無駄を省けば№7みたいな当たり所でも悪かったかしら？ｗって言いたくなるような問題でも２５分程度で組めるようになります。

 

今回はこんなところで、ぼちぼちで個別の作業の詳細を述べてみることにします。

 

初めて電験２種を受けたときの事

さてさて・・・

gooブログのお題にカレーが出題されているにもかかわらず、今のところホルモンカレー以外に目新しいカレーを作れていないのは我ながら怠惰の極みと反省することしきりです。

インド料理、カレー好きな私は行く先々でインド料理の店を見るとものすごく気を惹かれます。

今回は初めて電験２種を受けに行ったときの話をしてみましょう。

試験を受けるときに昼食をどうするかは関心事としてはかなり大きなものになるはずです。しっかり元気をつけなおかつ午後の思考の邪魔にならない程度に食事をすることは合否を決める大きな要素と言えます。そこから言えば昨年の電工２種は技能試験後にゆっくり昼食を堪能して帰宅の運びだったので、洛中で心行くまで美味しそうな店を探したものです。

電験２種は電験３種や電工２種と違って京都府内に試験会場がないので大阪まで出向かなければなりません。出発は夜明け前、電験は夏の終わりの風物詩でもありましたから夜明け前と言えばかなり早い時間となります。この試験は本質的には記述試験でマークシートは記述の回答者を絞り込むためのものに過ぎないのですが、マークシートは４科目ありますから朝から夕方近くまで受け終わるともうふらふらになります。さらに出発時間が早いのですから試験会場に着いたときに一仕事終えたような疲労と眠気が襲ってきて４科目目の法規まで持つのかしらんｗってぞわっとする気持ちになります。試験会場に向かう途中でインド料理屋を見かけたのですが、気になりつつも試験が大事ガマンガマンと自分に言い聞かせます。

何といっても年１度の機会、何とか受かってやろうと気構えて問題用紙を開ける時を待ちます。そして問題用紙を開けると、その年の問１は映像電荷を仮定して解く問題。これは境界面の電位が決まれば他の個所の電位が一意に決まることから、物質がないものと仮定したときに境界面と同じ電位が現れるように仮想の電荷を置いて電界を解析しようという手法です。寝ぼけ眼にこんな問題をぶつけられて計算が当然狂ってしまいます。電験２種の静電場の問題に難問が多いのは理由があります。最初の問題は大抵難易度が高くここで躓くか、問題用紙全体を俯瞰して得点できる問題から解いていける冷静さを持っているかが問われます。が、寝ぼけ眼で半分夢の世界に足を突っ込んでる状態で問題用紙を問１から眺めると計算が崩れて冷や汗が噴き出て時間だけが過ぎていきます。はっ、と我に返って次の電気回路から取れるところから解いていきます。この年は過渡現象も電子回路も解きやすい問題でしたが最初の問題でかまされてので受かる気がしませんでした。

そこで、寝ぼけている私は「どうせ理論は受からんのじゃｗ、どーせ来年再びマークシートを受けに行かにゃならんのだ、１科目落ちたら２科目落ちても１００科目落ちても一緒や！ｗ」などと訳の分からんヤケクソを起こします。なお、電験のマークシートは1・2・3種どれも４科目です。１日で百科目落ちるなんて器用のことは出来ないことになっていますｗ

やけくそを起こした私は「どーせ受からんのだったら、あのインド料理屋を心行くまで堪能しよう！ｗ」って気になります。２科目が昼前なんですが電力と言って用語を選択してエイヤ！と塗りつぶすのが中心の科目です。インド料理を堪能する気満々の私は途中退出の時間になったら真っ先に出て行ってやるｗと急いでマークをして試験官の退出可のアナウンスを待ちます。この年は分布定数回路の伝送行列が出てきましたが、用語とマトリクスが分かっていればハイパボリックの双曲線関数はただの文字列として解けば正解できる問題でした。

退出した私はまっしぐらにインド料理屋へ向かいます。品数の多いセットメニューでナンやタンドリー、数種類のカレーを意地汚く腹がはちきれそうになるまで食べました。

もう、朝一の理論科目で酷い目に遭った憂鬱はどこへやらｗ、インド料理でお腹を満たしてうっぷすっぷと言いながら上機嫌で試験会場に戻ってきます。

昼一番は機械科目、電験３種の時は結構いい時間を費やしましたが電験２種の機械科目は計算が少なくマークを塗りつぶすのにそんなに時間がかかりません。記述で機械・制御科目は時間との戦いになりますが、マークシートの機械科目は分からん用語は悩んでも仕方なしってことで手早くマークしていきます。

一通り解き終えると、昼食を意地汚く食べすぎたせいで眠気が襲ってきます。夜明け前から旅してきた私は眠気に抗おうともせずにうつらうつらと転寝をします。どれぐらい転寝したかはわかりませんがはっと目が覚めてよだれを拭くと、なんとしたことか！！ベストタイミングで「ただいまから途中退出が可能となります」と告げられます。これは足を延ばして寝なさいという点のお告げに違いないｗってことで退出してベンチで寝っ転がりますが、この季節は暑いのであまり寝られません。

もやもやとしたまま最後の法規科目に向かいます。電験２種の法規は完全に暗記科目ですので記憶を呼び覚まして必死でマークシートを塗りつぶします。この科目は途中退出がありませんので最後まで受けて、終われば電車へ一目散ｗ。帰ってきたときは夜も遅く完全にへとへとです。

次の日は日曜日。今さら何かしても合否はひっくり返らないので遊び呆けます。これは私が資格試験を受けるときに行っていることで、気持ちの切り替えもかねて翌日か次の週末は勉強せずに遊びに行くようにするのが習わしとなっています。

そして解答が公開されると自己採点。意外なことに４科目とも６割つまりは９０点満点中54点を超えてたのでマークシートはクリアできてるｗなどと浮かれていました。

しかしです、電験1・２種を受けられたことがある方ならば分かると思いますが電験1・２種は本質的には記述試験です。記述が何とかなって初めて免状を手にできるんですが、思えばこの時に地獄の入り口の敷居を知らず知らず跨いでいたみたいで、この後６年間苦しむことになるのです。

 

弱点は三相交流の座標変換

電験１種の過去問をつらつら眺めてみますと、電験２種の時は出題されると選択しなかった三相交流の座標変換を避けて通るわけにもいかなさそうです。

まずはベクトルオペレータを使った対象座標法

電験２種の時は記述で時々神出鬼没する対象座標法の匂いがする問題は選ばないようにしてきました。まぁ、それで免状が取れたんですから避けて通っても電験２種は取れるってことでしょう。

ですが、棄て分野を増やしすぎると自分が勝負したい分野の出題が難しすぎるときに他の問題も選べなくなって難問を正面突破するか、まぐれで相性のいい出題を待つことを余儀なくされます。

ってことで紙田さんの電気数学の本でしっかり学びなおすことにしましょう。

それから、電験１種はｄ-ｑ座標変換が同期機でよく出題されますのでこれも避けて通れないでしょう。

幸い誘導機のγ-δ座標変換は今のところ出題されてませんので、これは避けて通らせてもらうことにしましょう。

 

そうはいっても勉強ってのは何歳になってもツライｗっていうか年を取るほど苦痛が増幅されてきます(笑)

ですので、若い方は若いうちに勉強に励んでおかなければ、ここでアホなブログを書いてるおっさんみたいになって「しまった！」とほざいても後の祭りです。勉強しなさいと言われて腹が立つ気持ちは理解できますが、若い時の勉学の姿勢は一生を左右して、若い日の不勉強は老いるほど軌道修正が難しくなるってことを若い日にろくろく勉強しなかったおっさんからの老婆心全開の忠告として書いておきましょうか・・・

 

意外とあっている

去年の電験1・２種の２次試験の問題を解答が公開されるまでに解いてやろうと意気込んだのはいいのですが、「いつやるの？」と聞かれれば「気が向けば」と答えるようなダメ人間がそんなことも出来るはずがなく気が付けば答えが公開されていました。

とは言っても、何も見ないで昨年の電験１種　電力管理　問３を解いてみました。

いわゆる電力円線図って奴ですね。このまるはオームの法則とオイラーの公式が分かっていれば書くことができますが、慣れないうちは計算が崩れることもしばしば・・・

オームの法則が分かれば送電線に流れる電流が算出できる。これを受電端なり送電端の電圧にかけ合わせれば皮相電力が出てきます。これを実部Pと虚部Qに分ける。

でそれぞれ相差角を含んだ三角関数＝電力PなりQ+なにがしか

みたいな形にして両辺を２乗して両式を足すとsinとcosの２乗を足せば1になることから相差角を含んだ三角関数を消去出来て、まるの式になります。

で受電円・・

T型等価回路でアドミタンスを含むような奇怪な計算でもない限り受電円と送電円は同じ半径になります。アドミタンスを無視するので2つのまるは交差せずに接することになります。受電端と送電端の電圧が同じなので2つのまるの中心は原点に対称になります。

何故そうなるかは説明しませんので、電験２種以上を取ってみたいって方は一度先ほど述べた条件と異なるときに2つのまるはどんなふうに描かれるのか計算してみると電力円線図の理解が深まると思います。

最後の小問は数値を当てはめるだけ。

答えを見ると意外なことにちゃんと合ってますｗ

ひょっとしたら、この資格試験案外脈ありか？

それにしても相変わらずのきったない字

待ってろよ！採点官！！

再び俺様の汚い字を書きなぐった答案用紙を拝ませる日も近そうだぜ！！ｗｗ

なんてことをうかつに採点官に見られると私の出願を狙いすましてやたら難しいマークシートを出題されてもかなわんのでこの辺にしときましょうｗ

 

寝ぼけ眼では分かるものも分からなくなる

電験1・２種の２次試験も終わってますけど、受けられた方はお疲れ様でした。

電験１種を取ろうなんて乱心を起こしたものの、免状にそんなに執念を燃やしていないので、いつ受けに行くかも定かではありません(笑)

気持ちのほどを３種→２種→１種の順番で見ますと・・・

３種「そんなに難儀なものではない、電気系出身の私ならきっと取れる！」

２種「電気系出身の意地にかけて絶対取ってやる！」

１種「脳の老化防止に勉強続けて最終的に取れたらいいなぁ・・・」

精神論だけじゃ資格は取れませんけど、心構えがこんなんじゃねぇ・・・

さて、眠気がMAXの時に問題を見ると、１種はもとよりすでに取得した電験２種の問題もどうやって解くねんｗって状態。年がら年中寝ぼけながら生きてる私ですが、すこしましな寝ぼけ状態のときに問題を見るとおぼろげながらに解法が浮かんできます。（←１種はともかく２種は解法がまーったく浮かんでこなかったら手元の免状返上しとけｗって話になっちゃいます）。睡眠不足は良い仕事や学習の敵なんだってことがよくよく分かります。

問題を解くのはぼちぼち行うとして、ざっと見た感じ２種の機械・制御、パワーエレクトロニクスが比較的解きやすそうなのに対して自動制御がゲロ難感全開ですねｗ

１種電力・管理では電力円線図の問題が出てますが、アドミタンスは無視できて両端の電圧の大きさが同じなので受電円も中心が送電円の中心と原点に対称な位置で同じ半径のまるを書いときゃよさげですね。

１問３０分はきついのでゆーっくり考えながら正解が公開されるまでに答案をぼちぼち用意してみますか・・・

ってか、電験２種１次試験の理論の問1見て思ったんですけど、このレベルでボーダーがきっちり６割って皆様どれだけよくよく勉強してねんｗって思いますね。自分だったらあの問題だと寝ぼけ眼で問題用紙を開いて問1の問題を見て５分後には出題者に殺意に似たときめきを感じてる頃合いでしょう。って、今年の電験２種理論を受験された方々は、あの問題を見て出題者に対する殺意や呪ってやりたくなる気持ちをどうやって抑えたのか、それだけでも今年電験を受けられた方は尊敬に値するなぁって思いました、正直・・・・

 

免状が届く

電工二種の免状が来ました。

資格試験ってのは勉強してるときは「受けようと思わなんだらもっと遊びに行ったり休養取ったりできるのに、なんでこんなことせなあかんのやろｗ」なんて思ったりしますけど、免状を拝むとそれまでの労苦が報われますね。

とはいってもこの資格、試験勉強は工作でしたので試験勉強もそんなに苦痛ではありませんでした。

数式をいじくり倒すほうが苦痛ですし、条文や用語の暗記はさらに苦痛ですね。

 

免状の申請

電工２種の合格通知の葉書が届いていたので、簡易書留で免状の申請を郵送。

 

電験と違って電工は免状を都道府県知事に申請ですから、技能試験の会場で席に着くと京都府の申請用紙が準備されています。合否に関係なく免状申請の書類は持って帰っておいてくれってことなんですね。合格率も７割、時間切れギリギリでは工具の音もほとんどしなかったことから皆さん組めてると思いましたけど、思いのほか合格率って低いんですね・・・

動画で電工２種の公開問題を２０分以内に解いたりするのがありますが、資格試験はタイムレースぢゃありません。時間ギリギリかかっていても最後に慌てて間違える元ですが、早く組もうとしすぎても間違いを起こしやすくなるでしょう。

ですから、一番落ち着いて作業と確認が出来る20～３０分の完成を目指すのが一番いいんじゃないかと思います。

複線図を素早く書く方法も紹介していますが、複線図を描くときの法則をそのまま現物に適用してクリップで挟んでおけば複線図を描かずに組めます。

それから、申し込み画面を見て思ったのがひょっとして電工や電験の試験って何回でも受けることが出来るのかな？って疑問が湧いてきました。もちろん、受かるまでは何回でもチャレンジすべしなんですが、受かった後に何回でも申し込めば受けられるのかなぁってことですね。試験の合格と免状の申請作業が切り離されていますので・・・。

もちろん、私はそんなことを試すカネも暇もないですけど、CBT体験をしてみようという電工や主任技術者の免状保持者がいるのかなぁ・・・なんて思います。

 

ユニポーラロジックの話の続き

今年の電験２種の理論問７について問題自体はそんなに難しくないと述べましたが、どのように難しくないのかを説明しとかなきゃ嘘くさい事この上ないですねｗ

ってことで、早速解説していきましょう。

まずはMOSFETの動作ですが、電極はソース・ドレイン・ゲートこの意味はソースは注入口、ドレインは抜き出し口、ゲートは入り口と出口の間の門ってことです。

ソースとゲートの間に電位差が生じると静電誘導によって普段は通せんぼしているソースｰドレイン間にキャリアが生成されて通り道が出来る。要はONになるってことです。理想的なスイッチがONになるってことはスイッチの両端の間の電圧が0になる。OFFの時はそのままってことです。

問題文の回路図を見るとM1とM2のソースは常にVDDが加わっています。並列ですのでどちらかのゲートが0Vになるとソースとゲートの間に電位差が生じてONになってVoutにVDDが伝達される。一方でM3とM4はソースがGNDにつながってて２つが直列に接続されている。ゲートに何らかの電圧が加わった時にＯNになる。直列なので両方がONしないとGNDとVoutがつながらない。

そうなるとVin1とVin2の両方に電圧が加わった時だけVoutが0VになるNANDゲートであることが分かります。

こうしてみると、⑴は入力が両方0なので出力はVDDになり(ﾜ)

⑵はVDDなので(ﾄ)

⑶はNANDを表す真理値表Bなので(ﾙ)

⑷はNANDの論理式つまりはANDことVin1・Vin2の反転を表す(ﾍ)

ちなみにVin1とVin2をNOTで反転させるとORゲートを通すと同じ動きになります。ド・モルガンの定理って奴ですね。

最後に⑸はコンデンサに流れるパルス電圧に対する電流は周波数・電圧・静電容量に全部比例するのでｆＣＶLＤＤってことで(ﾎ)となるわけです。

電子回路を棄て分野にされてる方は問8を選ぶんでしょうけど、なかなか難儀しそうな問題ですね。

電験で電子回路は難問が出にくいのには理由があります。一つは強電系の資格なので弱電はそんなに五月蠅いことは言わない、もう一つは棄て分野にする人が多いので電子回路を選択する人にはなるべく得点させようという意図が問題文の行間から見えてきます。

とはいっても、今年の理論の選択問題は電子回路と積分使いまくりの計測の問題、どちらも問題文を見たときにもムカッとされた方が多いんじゃないでしょうか・・・

 

ユニポーラデバイスのロジックゲート

この間の週末は電験の夏でしたけど、受験された皆様、本当にお疲れ様でした。

猛暑の中、試験を受けに行かれたというだけでも敬意を表する次第です。

さてさて、電験２種の理論問7は久々にユニポーラデバイスの問題ですね。

ここしばらく、電験２種の電子回路の問題はバイポーラデバイスの回路が中心だったように思えますが、電子回路で点数を稼ごうとされた方には戸惑いがあるかもしれません。というのも、電験って基本的に強電の資格ですので電子回路はそんなに難しい問題が出るところを拝んだことがない。

この問7は問題自体はそんなに難しくないんですがMOSFETの動作機構を知っていないと真理値表にたどり着けませんのでバイポーラデバイスみたいにベースに電流が流れたらONと違って、Vgsの電位差の有無でON・OFFが決まるってことですね。

両方に電圧が加わった時のみOFFになるNANDゲートですのでそれに沿った選択をすればよいわけです。

TTLのようにバイポーラデバイスを使ったロジックの方が即応性はあるんでしょうけど消費電力はユニポーラデバイスに軍配が上がります。実際にPCのICに組み込まれてるロジックはユニポーラデバイスでできているんでしょう。

さてさて、今年の２種理論はなかなか難しいなと思いましたが、これを冷静に解ききった方にはただただ敬服するしかありません。私だったら問題冊子を開いて１０分後には出題者に殺意を覚えている頃合いでしょうから(笑)