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漏電と漏電遮断器


感電の恐ろしさ

人間は体に電流が流れると、電流の大きさによっては死に至ることもあります。 漏電電流とその影響
感知電流が流れるとピリピリと刺激を感じ、不随意電流が流れると運動神経が麻痺、心室細動電流が流れると自律神経が麻痺し死に至ります。15mA以上の電流が人体を流れると非常に危険です。
また漏電電流が数百mA流れると、漏電している付近のものが火災になる可能性もあります。

漏電遮断器は漏電すると遮断する

図1は、洗濯機の内部で、電線の絶縁被覆が何らかの原因によって傷ついて、R相が漏電している図です。
図1
洗濯機の漏電
漏電が発生すると、赤い矢印のように漏電電流が流れます。この図の場合、幸い洗濯機にちゃんとアースを接続しているため、アースを流れて変圧器の中性点接地に流れています。
しかし、このままだと誰も漏電していることに気がつきません。すると、洗濯機内部の漏電している場所が、漏電によって熱を持ったり、火花を散らしたりと危険な状態が継続されることになります。
そこで漏電遮断器というものが作られました。
図2
洗濯機の漏電
図2は図1の配線用遮断器を漏電遮断器に変更した図です。
漏電遮断器より負荷側で漏電が発生すると、設定に応じた漏電電流・漏電時間によって遮断します。

漏電は零相電流で発見する

図3は負荷電流と漏電電流の流れる経路を示しています。
図3
洗濯機の漏電
負荷電流を10[A]、漏電電流を5[A]とします。
漏電遮断器は負荷側へ負荷電流10[A]+漏電電流5[A]=15[A]を送っています。しかし負荷側からは負荷電流10[A]しか戻って来ません。
平常時は、負荷側へ送る電流と、戻ってくる電流は一致します
しかし図3の場合は、
15[A]-10[A]=5[A]
となりますので、漏電であるとみなし、漏電遮断器が落ちます。遮断器が漏電や過電流を検知して自動的に遮断することをトリップといいます。
そして、負荷側へ送る電流と、戻ってくる電流の差を零相電流といいます。
漏電遮断器は、零相電流が設定値以下であれば正常、設定値以上であれば漏電発生という判断をしています。

漏電遮断器の動作原理

図4は漏電遮断器の内部構造の概要図です。
図4
漏電遮断器の構造
零相電流検出部で零相電流を測定し、設定値以上になると制御回路がトリップ機構に遮断器引きはずし指令を出してトリップします。
また、漏電が発生してもトリップはせずに警報を出す漏電警報付配線用遮断器というのもあります。これは、漏電が発生し設定値以上の漏電電流が流れると、漏電警報付配線用遮断器についている小さな赤いランプが点灯し、警報信号を出力できるものです。OA機器や重要機器など、電源遮断によって機器が故障する恐れがある場合に用います。漏電が発生しても電源を遮断しないため、技術者が早急に漏電原因を調査する必要があります。

漏電遮断器の設置が義務付けられている場所

電気設備技術基準

設備機器と環境 150V以下 150V超過
60V
以下
100V 単3
200V
200V 415V










人が容易に触れる恐れがある場所 水気がある場所 ×
湿気が多い場所 × × ×
乾燥した場所 × × × ×
機械器具を発変電所・開閉所及びこれに準ずる場所に施設する場合 × × × × ×
機械器具内にELCBを施設し、引き出し部を補強した場合 × × × × -
接地抵抗地が3Ω以下の場合 × × × ×
2重絶縁構造の機器 × × × × -
絶縁変圧器を使用した非接地回路 × × × ×
ゴム・合成樹脂などの絶縁物で被覆した機器 × × × ×
誘導電動機の2次側に接続される機器 × × × × -
電気浴器・電気炉・電気ボイラ・電解槽など × × × ×
特高・高圧電路に変圧器によって結合される低圧電路(発変電所の電路を除く) × × × ×
住宅屋内で対地電圧150Vを超える電路に施設する2kW以上の機器 - - - -
火薬庫内に施設する機器 - -
フロアヒーティング・パイプラインなどの電熱装置
電気温床などの施設
プール用水中照明灯などの施設
30V以下は×
- - -
地上に施設する電路で電線がキャブタイヤケーブルである場合 × × × ×
接地工事が困難な場所
コンクリート埋設の臨時配線 -
人が容易に触れる恐れのあるライティングダクト電路 × -
平型保護層配線(アンダーカーペット配線)電路 × - -

労働安全衛生規則

設備機器と環境 150V以下 150V超過
60V
以下
100V 単3
200V
200V 415V
移動式・可搬式の電動機械器具 水などの導電性の高い液体で湿潤している場所・・・@
鉄板上・鉄骨上・定盤上などの導電性の高い場所・・・A

50V以下は×
@A以外の場所 × × ×
絶縁変圧器を使用した非接地回路 × × × ×
絶縁台上で使用する場合 × × × × ×
2重絶縁構造の機器 × × × × -




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