単線結線図と複線結線図の役割と徹底比較

電気の流れを解読する：単線結線図と複線結線図の役割と徹底比較

電気設備の全体像を把握するための「地図」である図面。その中でも中心的な役割を果たすのが、単線結線図（たんせんけっせんず）と複線結線図（ふくせんけっせんず）です。これらは、目的も書き方も全く異なります。

1. 単線結線図とは何か？

概要と特徴

単線結線図は、その名の通り、実際には複数ある電線を「1本の線」で簡略化して表現した図面です。
通常、日本の電力系統（単相2線式、単相3線式、三相3線式など）では、電気を送るために2本から3本の電線が必要になります。しかし、それらをすべて正直に描いてしまうと、大規模なビルの受変電設備や複雑な回路では線が入り乱れ、かえって全体像が見えなくなってしまいます。
そこで、機器同士の接続関係や、遮断器（ブレーカー）、変圧器、計測器などの構成を系統立てて示すために、1本線でスマートに記述するのが単線結線図のルールです。

主な用途

• システムの全体像把握： どの電源からどの負荷へ電気が流れているか、系統を俯瞰する。

• 容量計算： ブレーカーの定格電流や変圧器の容量を確認する。

• 保護協調の検討： 事故が起きた際にどの遮断器を落とすかといった論理的な設計。

2. 複線結線図とは何か？

概要と特徴

複線結線図は、実際に配線される電線の数と同じ本数をすべて描く図面です。
例えば、単相2線式の回路であれば2本の線を描き、スイッチがどこに割り込み、コンセントのどの端子に接地側（白線）が繋がるのかを、施工者がそのまま真似できるレベルで詳細に記述します。

主な用途

• 実際の配線作業： 現場の職人が「どの色の線をどの端子に繋ぐか」を確認する。

• 動作原理の確認： リレー回路やシーケンス制御など、電気がどう回り込んで動作するかを確認する。

• 第二種電気工事士試験： 実技試験（技能試験）では、この複線図を正確に描けるかどうかが合格の鍵となります。

3. 単線結線図と複線結線図の決定的な違い

両者の違いを理解するために、主要なポイントを比較表にまとめました。

4. どのような時に用いられ、必要とされているか

単線結線図が必要なシーン

単線結線図が最も活躍するのは、「設計段階」と「管理段階」です。

1. 受変電設備の設計： 高圧受電設備（キュービクル）の設計において、電力会社からの引き込みから各階の分電盤までの経路を示すために必須です。

2. 法的な点検・メンテナンス： 電気事業法に基づく「自家用電気工作物」の保守点検では、主任技術者が系統を把握するために単線結線図を読み込みます。

3. 増改築時の検討： 「この回路に新しいエアコンを追加してブレーカーは耐えられるか？」といった検討は、単線結線図を見ながら行います。

複線結線図が必要なシーン

一方、複線結線図は「実行段階」で威力を発揮します。

1. 住宅・店舗の内装工事： スイッチを3箇所（3路スイッチ）で操作するような複雑な照明回路を作る場合、単線図だけでは接続ミスが起きやすいため、複線図で配線経路を確定させます。

2. 制御盤の製作： 工場などの自動化ラインで使用する制御盤内は、リレーやタイマーが複雑に絡み合います。これを1本線で描くことは不可能に近く、全配線を網羅した複線図（展開接続図）が必要です。

3. トラブルシューティング： 「電気が点かない」というトラブル時、テスターを当てて電圧を測る箇所を特定するには、複線図レベルの情報が欠かせません。

5. どのような書類に必要とされるか

実務において、これらの図面は特定の公的書類や契約書類に添付することが義務付けられています。

1. 建築確認申請・設計図書
   建物を建てる際、電気設備の計画を役所や検査機関に届け出る必要があります。ここでは主に単線結線図が用いられます。建物の電気系統が安全基準を満たしているかを証明するためです。

2. 電気工作物設置届（保安規定）
   高圧受電設備を持つビルや工場では、経済産業省（産業保安監督部）へ書類を提出します。この際の「系統図」として単線結線図は絶対に欠かせない書類です。

3. 竣工図（しゅんこうず）
   工事完了後に施主に引き渡す完成図面です。

   • 全体系統には単線結線図。

   • 特定の複雑な操作回路や制御回路には複線結線図。

   これらがセットで綴じられ、将来の修理や改修のための「履歴書」として保管されます。

4. 電気工事士試験の解答用紙
   資格取得を目指す方にとって、複線図は「合格のための必須書類」です。問題として与えられた単線図を、制限時間内に複線図へと描き直す能力が試されます。

6. まとめ：使い分けの重要性

単線結線図と複線結線図は、どちらが優れているというものではありません。「マクロ（全体）」を見るための単線図と、「ミクロ（詳細）」を見るための複線図という役割分担がなされています。

• 単線結線図を理解できれば、建物のエネルギーの流れをコントロールする「軍師」になれます。

• 複線結線図を理解できれば、正確な配線で形を作る「名工」になれます。

電気のプロを目指すのであれば、単線図から複線図へ、あるいはその逆へと、頭の中で瞬時に変換できるトレーニングを積むことが大切です。まずは身近な分電盤の単線図と、そこから繋がるスイッチの複線図を見比べるところから始めてみてはいかがでしょうか。