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ELECLISH NOTE / WIRING PRACTICE
階段の下でつけて、
上で消せるのはなぜ？
２か所から同じ照明を操作するときに使うのが、３路スイッチです。
第二種電気工事士の学習では、端子の「0・1・3」が出てきて、片切スイッチより難しく感じるかもしれません。
まずは「0番の接続先を、1番か3番へ切り替える」と考えてみましょう。端子の役割と電線のつながりが分かると、点灯・消灯の仕組みを追いやすくなります。
本記事は試験学習用の基本例です。
単相２線式100Vの電源、一般的な機械式３路スイッチ２個、照明１灯で考えます。図は電線を１本ずつ描いた接続の基本図で、接続箱・ケーブルの外装・施工寸法などは省略しています。
実際の試験では指定器具と施工条件に従い、練習作品は電源へ接続しないでください。
３路スイッチとは？２か所から同じ照明を操作するスイッチ
３路スイッチを２個組み合わせると、どちらの場所からでも、同じ照明の点灯・消灯を切り替えられます。
例えば、階段の下で照明をつけ、上に着いてから消す使い方です。廊下の両端など、照明を操作する場所を２か所にしたい場面でも使われます。
「３路」という名前でも、スイッチ３個で操作するという意味ではありません。この記事では２個の３路スイッチを使います。
片切スイッチとの違いは、経路を切り替えること
片切スイッチは、１つの経路をつないだり切ったりします。一方、３路スイッチは、共通端子につながる経路を２つの接続先の間で切り替えます。
| 比較する点 | 片切スイッチ | ３路スイッチ |
|---|---|---|
| 基本動作 | 経路をつなぐ・切る | 共通端子の接続先を切り替える |
| 回路上の端子 | ２端子 | ３端子（0・1・3） |
| 今回の照明操作 | １個で１か所から操作 | ２個を組み合わせて２か所から操作 |
片切スイッチの接続を先に確認したい方は、片切スイッチ・照明・コンセントの複線図も参考にしてください。
端子「0・1・3」の役割を覚える
0番は、接続先を切り替える共通端子
0番端子は、操作によって1番または3番のどちらかにつながります。
- 一方の状態：0番と1番がつながる。
- もう一方の状態：0番と3番がつながる。
通常の切替状態では、0番が1番と3番の両方へ同時につながるわけではありません。
1番と3番は、２個のスイッチを結ぶ端子
今回の基本例では、スイッチAの1番とスイッチBの1番、Aの3番とBの3番を、それぞれ電線でつなぎます。
この２本が、スイッチの操作によって選ばれる経路になります。
端子番号は、器具の表示で確認しましょう。
図の端子配置は、仕組みを説明するためのものです。実物の上下左右を示していません。また、電線の差込穴の数と、電気的に独立した端子の数は同じとは限りません。
３路スイッチの複線図｜電線を１本ずつ追ってみる
電源の非接地側から、スイッチA、スイッチB、照明を通り、電源の接地側へ戻る接続を描いています。
図は、A・Bともに「0―1」がつながり、照明が点灯する状態です。
スマホでは図を左右にスクロールできます。緑と茶色は経路を区別する説明用の色で、実際の電線色を指定するものではありません。
接続1｜電源の非接地側を、Aの0番へ
まず、電源の非接地側をスイッチAの0番へつなぎます。ここが、２つの切替経路へ向かう入口です。
接続2｜AとBの1番同士、3番同士をつなぐ
Aの1番とBの1番を１本で結び、Aの3番とBの3番も別の１本で結びます。図では上側が緑、下側が茶色です。
この２本を途中でまとめて接続してはいけません。別々の経路として描きます。
接続3｜Bの0番を、照明へ
スイッチBの0番から、照明の非接地側端子へつなぎます。スイッチAとBが選んだ経路がつながっていれば、ここまで電気的な経路が成立します。
接続4｜照明のもう一方を、電源の接地側へ
照明の接地側端子を、電源の接地側へつなぎます。この電線は、２個の３路スイッチを通しません。
「非接地側→A→B→照明→接地側」の順に追うと整理できます。これは接続確認の順序であり、交流の電流が常に一方向へ流れる意味ではありません。
点灯・消灯は、２つのスイッチの組合せで決まる
今回のように1番同士・3番同士を接続した場合、AとBが同じ番号側を選ぶと照明の経路がつながり、異なる番号側を選ぶと途中で切れます。
| スイッチA | スイッチB | 照明 |
|---|---|---|
| 0―1が導通 | 0―1が導通 | 点灯 |
| 0―1が導通 | 0―3が導通 | 消灯 |
| 0―3が導通 | 0―1が導通 | 消灯 |
| 0―3が導通 | 0―3が導通 | 点灯 |
例えば図の点灯状態から、Aだけを0―3へ切り替えると消灯します。その後、Bも0―3へ切り替えると、下側の経路で再び点灯します。
どちらか片方を操作するたびに、照明の状態が変わることを、４通りの表で確かめてみましょう。
「同じ番号側」と「操作部が同じ向き」は別です。
この表は端子の導通状態を表しています。器具の取付方向や配線によって見た目は変わるため、「２個とも上なら点灯」のように操作部の向きだけで覚えないようにしましょう。
複線図を描くときに間違えやすいポイント
0番を、1番や3番と取り違える
0番は共通端子です。今回の基本回路では、電源側の共通端子と照明側の共通端子を先に確認すると、残る２本の役割を整理しやすくなります。
描き始める前に、AとBの両方へ「0・1・3」を書き込んでおきましょう。
実物の端子位置を、図の配置で覚えてしまう
図を見やすくするため、スイッチBはAと左右を反転させて描いています。器具に接続するときは、図の左右ではなく、器具に表示された端子番号を確認します。
２本の切替経路を１つにまとめてしまう
1番同士を結ぶ電線と、3番同士を結ぶ電線は、それぞれ独立しています。接続箱内を描く場合も、別の組として整理してください。
消灯していれば安全だと考えてしまう
３路回路は、照明が消えていても、電源側や選ばれている経路の一部には電圧がかかります。スイッチ操作による消灯を、無電圧の確認の代わりにしてはいけません。
技能試験の問題では、ケーブルと施工条件も確認する
この記事の図は、３路回路の接続関係を理解するために、電線を広げて描いています。実際の問題では、単線図に合わせて器具や接続箇所を配置し、どの電線が同じケーブルに入るかも整理します。
- 電源と照明は、どの接続箇所へ配線されるか。
- それぞれのスイッチへ、どのケーブルを使うか。
- 端子へ接続する電線の色に指定があるか。
- 接続器具や圧着について、どのような指定があるか。
今回の緑・茶色を、実際の電線色として写さないでください。電線の色別と接続方法は、問題の施工条件に合わせて確認します。
練習方法｜４通りの経路を自分で確かめる
- 電源・照明・２個の３路スイッチを紙に描く。
- 両方のスイッチへ0・1・3の番号を書く。
- 電源の非接地側をAの0番へつなぐ。
- AとBの1番同士、3番同士をつなぐ。
- Bの0番を照明へ、照明のもう一方を電源の接地側へつなぐ。
- 内部接点を４通りに描き分け、点灯するか線を追う。
色鉛筆などで、電源からつながっている部分をなぞると、経路が切れる場所を確認しやすくなります。まずは電源につながない紙上の練習で、動作を説明できることを目標にしましょう。
接地側・非接地側の整理に迷った方は、複線図の描き方の基本に戻って、片切スイッチの回路と比べてみてください。
接続を理解したら、候補問題へ進もう
３路スイッチの役割をつかんだら、受験年度の公表候補問題で、器具の配置や施工条件に合わせて複線図を描く練習へ進みましょう。
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まとめ
- ３路スイッチは、２個組み合わせて２か所から照明を操作できる。
- 0番は共通端子で、1番または3番へ接続先を切り替える。
- 基本例では、AとBの1番同士・3番同士をそれぞれ結ぶ。
- 一方の0番へ電源の非接地側、もう一方の0番へ照明を接続する。
- 照明の接地側は、スイッチを通さず電源の接地側へつなぐ。
端子番号を暗記するだけでなく、２つの接点を動かしたときに経路がどう変わるかを追ってみましょう。４通りの点灯・消灯を説明できれば、３路回路の基本を確認できます。
参考資料
図は本記事のオリジナル学習例です。器具の取付方法や実施工の手順を示すものではありません。
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