2級電気工事の電気機器｜変圧器・誘導電動機の要点【2026年】

2級電気工事の電気機器｜変圧器・誘導電動機の要点【2026年】では、直近で公表された令和8年度前期の第一次検定で実際に機器が問われた3問を軸に、変圧器・誘導電動機・同期機・整流器を判断できる形へ組み直します。公式問題の図や文章は引用せず、同じ判断が使える独自の設定に置き換えています。

更新・確認日：2026年8月5日。建設業振興基金の令和8年度前期第一次検定問題・正答肢・受検の手引と、国土交通省の公共建築工事標準仕様書（電気設備工事編・機械設備工事編）令和7年版を照合しています。後期問題の公表後は、同じ機器分野でも出題対象が変わる可能性があります。

現行形式｜電気機器は「選べる区分」に分かれて出る

令和8年度前期の2級電気工事第一次検定は、62問が提示され、指定された区分から合計40問を解答する形式です。電気機器は一つの区分にまとまっておらず、次の二つの区分に分かれて現れました。

どちらも選択区分です。したがって「機器の全分野を完璧にする」よりも、確実に判断できる型をいくつ持っているかが解答数に直結します。区分ごとの解答数と選び方は「2級電気工事施工管理技士の選択問題｜62問中40問の解き方【2026年】」で確認できます。

令和8年度前期に出た3問｜対象と公式正答肢

まず、どの範囲がどう問われたかを確定させます。番号を覚えるためではなく、問い方の型を知るためです。

3問に共通するのは、機器の定義を答えさせていない点です。No.10は適用できる相数、No.12は冷却の経路、No.20は守る対象を聞いています。以降はこの三つの判断軸を順に作ります。

No.12｜変圧器の冷却方式は前半と後半を分けて読む

冷却方式の名称は、前半が絶縁油の動かし方、後半が外側の冷やし方を表します。この二語に分けると、四つの名称は迷わず並べられます。

令和8年度前期No.12は、絶縁油をポンプで放熱器との間に強制循環させ、かつ放熱器を送風機で冷却する方式を選ぶ問題でした。前半が「送油」、後半が「風冷」なので送油風冷式となり、公式正答肢は③です。記述文のうち「ポンプ」と「送風機」の二語だけ拾えば決まります。

実務側の基準も合わせて確認しておくと、記憶が固定されます。国土交通省の公共建築工事標準仕様書（電気設備工事編）令和7年版では、高圧受変電設備に用いる変圧器の冷却方式を自冷式と定めています。特別高圧受電設備の変圧器も自冷式が原則で、冷却扇及びブロアによる強制循環式とすることができる、という書き方です。強制循環は容量や設置条件で必要になったときの選択肢であり、上位の方式ではありません。

変圧器の損失｜無負荷損と負荷損を分けて考える

変圧器の損失は、負荷に関係しないものと、負荷電流で変わるものに分かれます。ここを取り違えると、効率や運用の問題で答えが逆になります。

効率は、無負荷損と負荷損が等しくなる負荷率で最大になります。この関係から、夜間も受電し続ける建物では無負荷損の影響が相対的に大きく、高い負荷率で連続運転する設備では負荷損が効く、という運用の違いが説明できます。

変圧器の規格は、公共建築工事標準仕様書（電気設備工事編）令和7年版で、配電用6kV油入変圧器はJIS C 4304、配電用6kVモールド変圧器はJIS C 4306、基準エネルギー消費効率はJEM 1500・JEM 1501、変圧器一般はJEC-2200が挙げられています。基準エネルギー消費効率が規格として指定されている点が、無負荷損と負荷損を合わせて評価する考え方につながります。

結線とV結線｜2台で三相を送るときの出力

三相の結線にはΔ－Δ、Y－Y、Δ－Y、Y－Δがあり、一次側と二次側の組合せで位相や中性点の扱いが変わります。試験で条件付きの計算になりやすいのはV結線です。

V結線は、単相変圧器2台で三相を送る方式です。単相変圧器3台のΔ結線に対して、出力は1/√3、すなわち約57.7％になります。一方、設置した2台の定格容量の合計に対する出力の割合（利用率）は√3/2、約86.6％です。「57.7％」と「86.6％」は比べる相手が違うため、どちらの数字を聞かれているかを先に確認します。

1台故障時の暫定運用や、将来の増設を見込んだ計画で使われますが、2台で3台分の容量を出せるわけではありません。容量計算を伴う出題では、この点が誤りの選択肢になりやすい部分です。

No.10｜単相と三相の始動法を混ぜない

単相誘導電動機は、そのままでは回転磁界が作れないため、始動のための仕掛けが必要です。代表的なものは次のとおりです。

• 分相始動：主巻線と特性の異なる補助巻線で位相差を作る
• コンデンサ始動：補助巻線にコンデンサを直列に入れて位相差を大きくする
• 反発始動：整流子とブラシを用いて始動時に大きなトルクを得る
• くま取りコイル形：磁極の一部にくま取りコイルを設けて移動磁界を作る

これに対してスターデルタ（Y－Δ）始動は、三相巻線の結線をYからΔへ切り替える方式です。三相巻線が前提なので単相機には使えません。令和8年度前期No.10は、この一つだけが単相の始動法として成立せず、公式正答肢は④でした。

判断は「相数が合っているか」を最初に見るだけで済みます。始動法の名前を四つ覚えるより、単相用と三相用を分けて並べる方が、選択肢が入れ替わっても対応できます。

三相誘導電動機の始動｜11kW未満は直入始動という基準

三相側の始動方式には、設計上の明確な基準があります。国土交通省の公共建築工事標準仕様書（機械設備工事編）令和7年版の表2.1.9では、200V・400Vの三相誘導電動機について、11kW未満は直入始動、11kW以上は始動装置による始動と定めています。ただし、電動機の出力1kW当たりの入力が4.8kVA未満のものは始動装置が不要です。

同じ表の注記では、始動装置をスターデルタ、順次直入、パートワインディング等とし、始動時の入力を出力1kW当たり4.8kVA未満に抑えるものと説明しています。つまり「大きいから始動装置を付ける」のではなく、始動時の入力が基準を超えるかどうかで決まります。

スターデルタ始動では、始動時に一次巻線をYにつなぐため各相にかかる電圧が1/√3となり、線電流と始動トルクはいずれも直入始動の1/3程度になります。始動電流だけが下がると覚えると、トルク不足で加速しない負荷の判断ができません。

インバータについては、公共建築工事標準仕様書（電気設備工事編）令和7年版が、可変速運転用インバータ装置を正弦波パルス幅変調方式とし、過負荷（過電流）・単相（欠相）・過電圧等の異常時に電動機を停止すること、基本波力率が1のときの入力力率を0.94以上とすること、高周波ノイズ対策として入力側に零相リアクトルを設けること（本体内蔵のものを除く）を定めています。省エネのための機器という説明だけでなく、こうした付随条件まで含めて出題対象になります。

すべりと同期速度｜差があるからトルクが出る

誘導電動機の回転子は、回転磁界より少し遅れて回ります。この差の割合がすべりです。

回転子が回転磁界とまったく同じ速度になると、導体を切る磁束の変化がなくなり、誘導起電力もトルクも生じません。すべりは損失ではなく、トルクを生むための条件です。負荷が増えるとすべりは大きくなり、回転速度は下がります。

すべりの値は電動機の種類や負荷で変わるため、一律の数値として覚える対象ではありません。押さえるのは「無負荷に近いほど小さく、負荷が増えるほど大きくなる」という向きです。同期速度そのものの計算は令和8年度前期の必須No.4で出題されており、計算手順は「2級電気工事の電気理論｜必須No.1〜4の計算【2026年】」で確認できます。

No.20｜2Eリレーは過負荷と欠相、3Eは反相を足す

低圧三相誘導電動機の保護に使う継電器は、守る対象の数で呼び分けます。2Eは過負荷（過電流）と欠相の二つ、3Eはこれに反相（逆相）を加えた三つが対象です。令和8年度前期No.20は、2Eの組合せとして過負荷保護と欠相保護を選ぶ問題で、公式正答肢は①でした。

公共建築工事標準仕様書（電気設備工事編）令和7年版は、電動機の過負荷（過電流）、単相（欠相）又は反相運転を防止する保護継電器として、JIS C 8201-4-1とJEM 1357「電動機用静止形保護継電器」を挙げています。試験の用語と実務の仕様書が同じ三つの語で構成されている点を押さえると、選択肢の言い換えにも対応できます。

• 過負荷：定格を超える電流が続き、巻線温度が上がる状態から守る
• 欠相：三相のうち一相が失われ、残る相に電流が集中する状態から守る
• 反相：相順が入れ替わり逆回転する状態から守る

欠相は、運転中に起きても回り続けることがあるため気づきにくく、巻線焼損につながります。反相保護が特に必要なのは、ポンプやコンベヤ、昇降設備など逆回転が設備事故や災害に直結する用途です。過電圧は2E・3Eの対象ではないため、選択肢に「過電圧保護」が混ざっていれば外せます。

同期機｜すべりがない機械の使い分け

同期機は、回転子が回転磁界と同じ速度で回る機械です。すべりがない点が誘導機との最大の違いで、用途は次の三つに整理できます。

同期電動機は、停止状態でいきなり同期速度の回転磁界を与えても回りません。制動巻線を使った誘導始動、始動用電動機、インバータによる周波数の立ち上げなど、何らかの手段で同期速度付近まで加速してから引き込みます。「すべりがない＝始動が簡単」ではない点が、誘導機との対比で問われます。

発電設備としての同期発電機は、水力・火力の原動機と組み合わせて使われます。発電方式ごとの特徴は「2級電気工事の発電設備｜水力・火力・新エネルギー【2026年】」で扱います。

整流器と逆変換装置｜交流と直流を行き来する

整流器は交流を直流に変換する装置で、ダイオードによる整流と、サイリスタのように点弧位相を制御して直流電圧を調整できるものがあります。建築設備では、蓄電池設備の充電装置や直流電源装置として使われます。

逆に直流から交流を作るのが逆変換装置（インバータ）です。公共建築工事標準仕様書（電気設備工事編）令和7年版は、発電機能付ガスエンジンヒートポンプ式空気調和機について、発電された交流電力を三相全波整流器等で直流に変換し、その直流をインバータで交流に戻して負荷に給電する構成を示しています。整流とインバータが一つの機器の中で組み合わされる例として押さえておくと、用語が独立した知識になりません。

電動機の速度制御に使うインバータも、内部では整流と逆変換を行っています。加熱・照明・電動力といった応用側の考え方は「2級電気工事の電力応用｜照明・電気加熱・電動力【2026年】」へ続きます。

施工管理として確認すること｜受入れと整定

第一次検定の知識は、そのまま現場での確認項目になります。機器を据え付けてから仕様の食い違いに気づくと、盤や配線の手戻りが発生します。

• 変圧器：定格容量、一次・二次電圧、タップ、冷却方式、附属品が承認図と一致しているか
• 附属品の基準：標準仕様書ではダイヤル温度計を、油入変圧器は500kVA以上、モールド変圧器は150kVA以上のものに附属させると定めている
• 電動機：出力と始動方式の組合せが設計と合っているか、盤側の始動装置と整合しているか
• 保護：保護継電器の種類（2Eか3Eか）と整定値が、負荷の性質と逆回転の可否に合っているか

試験対策としても、機器の名称だけを覚えるより、承認図で確認する項目の形で覚える方が、選択肢の条件文を読み違えにくくなります。第一次検定全体の進め方は「2級電気工事 第一次検定の出題構成と攻略法【2026年・62問】」で調整してください。

オリジナル確認問題

次の5問は、公式問題を転載せず、本記事用に作成したオリジナル問題です。

Q1. 絶縁油を自然対流させ、外側は送風機で冷却する変圧器の冷却方式はどれですか。
①油入自冷式　②油入風冷式　③送油自冷式　④送油風冷式

Q2. 三相誘導電動機の始動方式として、単相誘導電動機には適用できないものはどれですか。
①分相始動　②コンデンサ始動　③反発始動　④スターデルタ始動

Q3. 2Eリレーが保護の対象としている組合せはどれですか。
①過負荷と欠相　②過負荷と過電圧　③欠相と反相　④過電圧と反相

Q4. 変圧器の損失のうち、負荷電流の2乗に比例して増えるのはどちらですか。
①鉄損　②銅損　③どちらも比例する　④どちらも比例しない

Q5. 200Vの三相誘導電動機について、標準仕様書が直入始動を標準としている出力の範囲はどれですか。
①5.5kW未満　②11kW未満　③22kW未満　④37kW未満

公式資料

• 建設業振興基金「令和8年度前期 2級電気工事 第一次検定問題」：No.10・No.12・No.20の出題と区分別解答数
• 建設業振興基金「令和8年度前期 2級電気工事 正答肢・配点」：各問の正答肢と配点
• 建設業振興基金「令和8年度 2級電気工事 受検の手引」：試験区分・日程・受検上の案内
• 建設業振興基金「2級電気工事施工管理技術検定」：公式案内の入口
• 国土交通省「公共建築工事標準仕様書（電気設備工事編）令和7年版」：変圧器の規格・冷却方式、保護継電器、インバータ装置
• 国土交通省「公共建築工事標準仕様書（機械設備工事編）令和7年版」：表2.1.9 三相誘導電動機の始動方式

公式問題は学習対象の確認に、公式正答肢は自己採点に使用してください。本記事の確認問題は数値・条件を独自に設定しており、公式問題の複製ではありません。

まとめ

• 電気機器はNo.5〜10とNo.11〜29の選択区分に分かれて出るため、判断できる型の数がそのまま解答数になります。
• 冷却方式は前半で油の動かし方、後半で外側の冷やし方を読むと四つを並べられます。
• 始動法は相数で切り、三相側は11kW未満が直入始動という基準と、始動時の入力で決まる考え方を押さえます。
• 2Eは過負荷と欠相、3Eは反相を加えた三つ。過電圧は対象外です。
• すべりはトルクを生む条件であり、一律の数値ではなく大小の向きで理解します。