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複線図の基本
複線図というのは書かなくてはならないものではありません。ただし、これが書けないと言うことは回路を正しく理解できていないと言うことになります。つまり、電気工事が出来ないと言うことであり電気工事士としての知識が不十分と言うことです。頭の中で複線図が書けるようになるまで、練習することをお勧めします。不思議なことに一度書けるようになると月日が流れても書けるものです。まるで、自転車の運転のようですね。
まずはこの簡単な図面を用いて学習してゆきましょう。
この図面にはケーブルの指定も長さも記入されていませんが、それは気にしなくても良い問題です。なぜならば、ケーブルの種類がどうあれ長さがどうあれ、電線接続の仕組みに変わりはないからです。それでは順次説明してゆきます。
電源に「1φ2W100V」と記述されています。これの意味は「1φ＝単相」「2W＝2線」「100V」という意味です。
複線図に関係あるのは、「2W」です。つまり、ここから２本の電線が出てきていると言うことです。
電源とコンセントを結ぶ簡単な図面です。
2線ですから電源から２本の電線がコンセントに接続されています。黒線は非接地側電線、白線は接地側電線という原則があります。
途中、アウトレットボックスとジョイントボックスを通っています。
いくら直通の回路であってもボックスを通す場合は、必ずそこで結線をします。
結線を行う場合は、コンセントには接地極指定（Wの印）があるので白線をそこに接続します。
シーリングとそのスイッチを加えた図面です。
電源からシーリングに直接繋がっているのは白線（接地側）です。黒線（非接地側）はスイッチから繋がっています。
スイッチは必ず電気機器と電源の非接地側電線に設置することになっています。もしも、設置側電線にスイッチを組み込むと、たとえスイッチをOFFにしていても電気器具には電気が来ている（概念上）ことになり、何らかのトラブルで器具の電極等にふれたまま他の金属などにふれて電路が確保されると感電してしまうからです。
電線が急ににぎやかになりました。
さて、この複線図はVVFケーブルを使用したと仮定して書かれています。ですので、スイッチからジョイントボックスまでの電線が非接地側ですが白色であったり、横の電線に赤色が使用されたりしています。
これがIV線（単線の電線）であれば、気持ちよく白電線と黒電線だけで記入することも可能です。
VVFケーブルを使用する際には、コンセントと電気器具に白線を接続、コンセントとスイッチに黒線を接続した後には、中継する電線には何色を使用してもかまいません。IV線を使用する際には何らかの指定がある場合もあります。
次はこれに３路スイッチを使用してみます。
さて、かなり複雑になってくるのでしっかり理解できるように集中しましょう。
スイッチ横「3」の数字は３路スイッチを意味します。
これが「4」ならば４路スイッチとなります。
この図面はサイト構築をしながら勝手に作成しているので、途中の線数のことは考えてません。
試験問題のようにケーブル線数内で収まるようにとか、予算の関係とかは考えてません。
ただし、一応最小線数になるようにします。
コンセントがスイッチと別の場所にあるため、一部の線数が５本にもなっています。また、３路スイッチを使用すると線数が増えてしまうのは仕方がないことです。
ここで使用されている３路スイッチですが、これは電気器具の電源を２カ所でON/OFF操作するものです。
３カ所以上で操作する際は４路スイッチを３路スイッチの間に組み込みます。
３路スイッチと４路スイッチ
３路スイッチ
これが３路スイッチの回路です。２つ一組で使用するのが普通です。
「0」から電気が入るとスイッチの切り替えで「1」もしくは「3」へ電気が流れる仕組みです。
使う気になれば普通のスイッチとして使用することも出来ます。ただし、「0」はわたり線を使用して電路を確保することが出来ますが、「1」もしくは「3」にはそれぞれ電路が別となりますのでわたり線を使用することは出来ません。
そして、もう一つの３路スイッチは逆になり、「1」か「3」から入った電気がスイッチの切り替えで「0」へ電気が流れる仕組みです。その２つを組み合わせて回路を造ります。
それでは、３路スイッチ２つを使用して２カ所でON/OFF操作する接続を説明いたします。
３路スイッチは「0」「1」「3」と番号がふられています。通常の使用方法ならば、「０」から入力した電気が「1」か「3」に流れていくと考えればよいでしょう。そして、もう一つの３路スイッチは「1」か「3」から入力された電気が「0」に流れてゆけば、２カ所でON/OFF操作が可能となります。
接続する番号は「1と1、3と3」「1と3、3と1」の二通りがありますが、どちらでも一緒です。以下に２つの接続方法とスイッチ操作による４つの状態、計８つの図を記載します。
同じ番号で接続１
回路は切断状態。
同じ番号で接続２
右のスイッチを操作。回路は接続状態。
同じ番号で接続３
左のスイッチを操作。回路は切断状態
同じ番号で接続４
右のスイッチを操作。回路は接続状態。
違う番号で接続１
回路は接続状態。
違う番号で接続２
右のスイッチを操作。回路は切断状態。
違う番号で接続３
左のスイッチを操作。回路は接続状態。
違う番号で接続４
右のスイッチを操作。回路は切断状態。
同番号で接続しても、異番号で接続しても動作に違いがないと言うことが分かりましたか？
４路スイッチ
これが４路スイッチの回路です。３路スイッチの間に入れて使用します。
スイッチ操作で、「1と2、3と4」と「1と4、3と2」を切り替えます。
試験には恐らく出題されません。しかし、一応理解は必要です。例えば、広い家であれば３階建てになっている場合もあると思いますが、その階段の照明は階毎に設置されていた方が利便性があがります。また、３方から入室できる部屋（例えば居間）は３方にスイッチがあった方が利便性があがります。まぁ、そんな広い家に暮らす人は少ないでしょうから、一般的に目にする４路スイッチは、ビルなどの階段でしょうね。１階のスイッチに非接触側電線が接続されて最上階のスイッチが接触側電線が接続されていれば、その２つは３路スイッチで間の階のスイッチは全て４路スイッチです。ただし、この回路には欠点もあります。どこかで断線すると、どのスイッチからも操作が不能になります。
さて、４路スイッチも３路スイッチと同様に接続に気を遣う心配はありません。４路スイッチをいくつも連結させて「2と1、4と3」の接続と「2と3、4と3」の接続を混ぜてもちゃんと動作しますのでご心配なく。
切断状態
左の３路スイッチを操作。回路は接続状態。
真ん中の４路スイッチを操作。回路は切断状態。
右の３路スイッチを操作。回路は接続状態。
あまり悩まないで、この器具をこのように組めばこのような動作をするという風に覚えておきましょう。
今度はパイロットランプを組み込んでみましょう。
パイロットランプは「イが異時点灯」「ロが同時点灯」と設定して複線図を書いてみましょう。
試験では、大抵パイロットランプは一つですが、これは参考例なのでお許しください。
若干ですが、電線の数が多くならないように考えたので、かなりすっきりとした複線図になりました。
実際の試験問題ではVVFやIV線の指示があり使える線色も違いますので注意してください。
ただ、これで複線図の記入の仕方は掴めたと思います。
複線図にはこれと言った決まりはありませんので、自分が施工しやすいように描いていただいて結構なのです。ただし、一応基本をおさえて記入することにより、誰にでも分かる共通の図として使用することが出来ると思います。
記号などは出来るだけそのまま使用したほうが自分でも分かりやすいでしょう。線の描き方については右の図でも分かるとおり好きにしていただいて結構です。
スイッチを記入するときはスペース的な問題で横に記入できなかったりすることがありますので、そのようなときは縦にして記入しましょう。
とにかく「どこから来た線がどこに結線されているか」が分かるように書くのが複線図です。
パイロットランプの接続
詳しい説明については、接続方法をご覧ください。ここでは３タイプの接続方法を複線図記入という観点で説明しております。
常時点灯
常時接続ということは、常に光っている状態ですのでスイッチとは別に、非接地側と設置側の電線が接続状態で電路確保されていなければなりません。
左の図は複線図での記入例です。
電源からのびる非接地電線がパイロットランプとスイッチに接続されているのが分かります。そして、パイロットランプはそのまま接地電線に接続されて電路が確保されています。スイッチはシーリングに接続されています。
同時点灯
同時点灯ということは、スイッチを入れたら光る状態ですので、スイッチによって接続される状態でなければなりません。つまり、電源から見てスイッチの後に接続されます。
左の図は複線図での記入例です。
電源からのびる非接地電線がスイッチに接続され、その後でパイロットランプとシーリングに接続されています。もちろん接地電線はパイロットランプとシーリングで別に確保されていなければなりません。
異時点灯
異時点灯というのはスイッチをＯＮしたときにパイロットランプが消灯し、ＯＦＦしたときには点灯する状態をいいます。
左の図は複線図の記入例です。
すでに回路を見て接続方法は分かると思いますが、何故そうなるかという電気特性については器具の接続にて説明されていますので、そちらをご覧ください。
複線図が書けないと解けない筆記問題もあります。
電源から２本ないし３本の電線を各器具に接続した状態を簡単な図にしたのが複線図です。実際の施工や試験では回路に使うケーブルや電線に指定があるため（一般的に最小電線数）そこが大きなポイントとなります。
「電気器具へ白線を引く」→「コンセントとスイッチに黒線を引く」→「スイッチから電気器具へ線色を考えて線を引く」という３手順が最も重要です。複線図自体に記入ルールはありませんので、線色と器具接続が分かるように記入してあればそれでOKです。
ただし、机上で作業しているような試験ではともかく、実際の施工では壁や電線管を抜けてきた電線の色で非接地側電線と接地電線の判別をして器具へ接続をします。そのときに、ある一定のルールに基づいていなければいちいちテスターで電線を調べなければならなくなり非常に効率が悪くなります。また、複線図があったとしても記入した本人にしか分からないようでは使い物になりませんので、ある程度のルールというか慣習に従って記入できるようにしておきましょう。