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絶縁トランス使用時の感電対策について

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2021年12月19日

絶縁トランス(NCT含む)利用時の感電対策についてまとめましたので、参考にしてください。

なお、本内容は素人による電気工事を推奨するものではありません。

特に、新たに漏電ブレーカーやアースを設置する場合には、電気工事士の資格を持った者に依頼してください。


先ず、AC100Vや200Vの電源配線(ここでは電路とします)で、何故感電するのでしょうか。

それは、電路の一端を柱上トランスのところで接地(B種接地)しているため、接地されていない側の電極に触れると地面経由で電気的なループができて人体に電流が流れるからです。

それでは、感電の原因になるのに、電路の一端を何故接地しているのでしょうか。

それは、送電の高圧6kVを低圧200Vや100Vに降圧している柱上トランスが絶縁不良を起こしたり、送電線が雷を受けたときに、危険な高圧がそのまま低圧側に侵入しないように大地に電流を流して接地点の電圧上昇を低減するためです。

逆に考えると、B種接地された中性線(N極)は、柱上トランスの絶縁不良や送電線の被雷等で電圧が上昇したり、同じ柱上トランスを共有する家庭等からのノイズが混入する可能性もあるので電気機器の筐体アースとして利用するのは不適切です。

前置きが長くなりましたが、絶縁トランス(NCT含む)を導入する目的の一つに、上記のB種接地を絶縁して切り離し漏電や感電を防止することが挙げられます。

この様子を示したものが図①で、このような使い方をしてB種接地を絶縁すれば、故障して絶縁不良を起こしている電気機器の筐体に触れても感電は発生しません。
(カラスが電線に停まっても感電しないのと同様です。)



ところが、絶縁トランス二次側の感電対策をしようとして漏電ブレーカを導入すると、漏電ブレーカは漏電電流を地面経由で流すための接地が必須になります。

図②に示すように絶縁トランスの二次側を接地することで、漏電のループ(赤色)が形成されて人は感電してしまいます。

もちろん、一般的な家庭用漏電ブレーカの例では漏電電流が30mA以上なら0.1秒程度で電流は遮断されますが、この間は人が感電していることになるので注意が必要です。

次に、絶縁トランスの二次側を接地していなくても人が感電する例を、図③に示します。



これはレアケースになりますが、絶縁トランス二次側に電気機器を2台以上接続していて、2台が別の極で絶縁不良を起こしているときに、人が両方の機器に触った場合に感電します。

これを防止するには、図④のように絶縁トランス二次側に接続した全ての電気機器の筐体を接地(D種接地)します。

電気機器の筐体を接地する場合、すでに壁コンセント等にアース端子(D種接地)が用意してあれば新たな工事は不要で、これを利用することができます。

さらに電気機器がショート状態になったとき、絶縁トランスや電気機器の発熱や焼損を防止するため、ヒューズを挿入する方法もあります。

最後になりますが、絶縁トランスの感電対策はこれらのことを考慮したうえで、慎重に決める必要があります。(①②④のどの対策が良いかは、ケースバイケースということです。)

繰り返しになりますが、漏電ブレーカやアース(接地)の設置工事は電気工事士の資格を持った者に任せましょう。

*図が手書きのため見難くてすみません。
 時間が取れたら、PowerPointで作成して入替えます。

----- 参考 ---------

「電気設備技術基準・解釈の解説(日本電気技術者協会)」より抜粋 
 
 〔電路絶縁の原則〕
   電路は、大地から絶縁しなければならない。ただし、構造上やむを
   得ない場合であって通常予見される使用形態を考慮し危険のおそれ
   がない場合、又は混触による高電圧の侵入等の異常が発生した際の
   危険を回避するための接地その他の保安上必要な措置を講ずる場合
   はこの限りでない。

  ・大地から絶縁しなくても良い場合
   保安上の必要から電路の一部を接地した場合の接地点
    低圧電路に接地工事を施す場合の接地点
     B種接地工事による接地点

  ・B種接地の規定
   電気設備の必要な箇所には、異常時の電圧上昇、高電圧の侵入等に
   よる感電、火災その他人体に危害を及ぼし、又は物件に損傷のおそれ
   がないよう、接地その他の措置を講じなければならない。

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レス一覧

  1. EDさん こんにちは(^-^) 何度か書き直しで通知メール煩くてm(__)m

    EDさんが心配されていた絶縁トランスのアース。
    危険が沢山のアース。

    それは、筐体や3Pのアース端子を大地に落とすのではない。
    二次側のコンセントの穴、100Vが観測される2Pの端子の片方を、
    ケーブルを使って屋外に引っ張って地面に挿す。
    そのような100Vを屋外に持ち出して地面に挿す、危険な事を『素人は』するな!!という心配だったのですね?やるならプロに。
    (200や100Vの入出力ともに低圧の絶縁トランスではトランス取出線からのアース『B種』は必要なしというのが常識で、nightwish-daisuのように絶縁によって漏電遮断器が作動しなくなる事を心配をする人は居ない?様子です。それでもトイレに絶縁トランスを置くことを薦めない姿勢は変わりませんが。)

    ともかく、無資格で
    絶縁された100Vを奥外に出す人が近所に居たら、
    感電の危険性は増し増しです。漏電ブレーカーで護られないので(´-`)。
    https://www.youtube.com/watch?v=4cuYHS85DP0
    中国やタイの感電事故のカメラ映像見ると日本ではまず見られない洪水や洗車時の感電がで人が倒れていく、、、ショッキング過ぎてここでは紹介できませんでした。
    .

    bynightwish_daisu at2021-12-20 11:26

  2. EDさん

    漏電ブレーカーは零相CTと引き外し用のトランジスターで構成されているので10年を過ぎるとたまに故障しますヨ!
    ※工場は使用個数が多いので何個か故障した物を分解した事が有りますが、修理不能でそのまま処分でした。

    定期的に動作チェックをしていれば早期に発見出来ますが・・・でなければ故障のまま気が付かずに

    無いよりは良いかな?程度の感覚で あまり信用しない方が良いと思います。

    byhelicats at2021-12-20 11:50

  3. 読まれていない方も当然いらっしゃるので、
    再掲させて下さい m(_ _)m
    ※ブレーカーの故障は除外して話をしたい思いがありました


    以下、再掲。

    >>漏電ブレーカーの作動時間が原因となった感電死亡例は
    >>何例あったのですか?

    >>ブレーカーの故障・不良は除き、
    >>作動するまでの時間が直接の原因になっての感電死亡例と
    >>その件数・発生年度の情報はありますか?。


    参照:解説求む【アース配線は危険がいっぱい】
    .

    bynightwish_daisu at2021-12-20 18:04

  4. helicatsさん こんばんは ご挨拶が遅くなりましてスミマセン

    ブレーカーの動作不良・故障の貴重な経験談有難うございます。
    ちなみに漏電ブレーカーが作動しなくても大阪では関西電気保安協会が「お宅のどっかで漏電してまっせー」と訪ねて来るそうです。

    こちらTON2さんの報告事例です↓↓↓
    https://community.phileweb.com/mypage/entry/4662/20210409/67450/

    何気ない生活も、見えないオトコ達の努力で支えられているものだなと
    こちらの日記をみて思ったものです。ブレーカーの動作不良のご報告とあわせて感慨深いものです。情報提供有難うございました。m(_ _)m
    .
    .

    bynightwish_daisu at2021-12-20 21:04

  5. ちなみに TON2さんの事例では、なにが漏電の原因か特定出来ず。
    何かしらの漏電経路なり絶縁劣化?があると疑われるのですが。

    そんな状況でも、絶縁トランスを噛ませれば、
    関西電気保安協会といえども漏電を検知できなくなります。
    何せ漏電しないので。

    そこで、それを安全と呼べるのか?という疑問が出て来ます。
    絶縁不良が漏電の原因であったなら、根本原因となる絶縁不良は放置される事になります。それを見過ごして、且つ、そのまま放置する事はどうなのだ?という疑問です。今度は漏電ではなく煙が出るかもですよね?

    著名な電気の専門家。イトケンこと伊藤健一氏は、庭の池のポンプが漏電気味のところ絶縁トランスを噛ませて、漏電しないのだからそれでOKという内容を著書のなかで紹介しています。水の中の電位はどこも同じだから、鯉が感電する事は有り得ないと。それが理屈ですが、その理屈は誤りであると私は思っています。海水ならいざ知らず、淡水の中では人間は容易に感電します。大阪ではお馴染み、電気風呂で体感できます(笑)。それに雨のなか、町中で人がバタバタ倒れていく衝撃的な感電(死亡?)事故映像は見るに耐えません。TON2さんの問題箇所はオーディオ部屋にありました。しかし、これが、『水回り』、トイレであっても、問題を有耶無耶にしたでしょうか???

    TON2さんの日記に登場する関西電気保安協会の人も絶縁トランスを噛ますと漏電しないなど「聞いたことがない」という程で、この電気の道というものは、専門家の意見すら鵜呑みに出来ない厳しい世界にみえています。

    雑談でした。
    .

    bynightwish_daisu at2021-12-20 21:53

  6. nightwish_daisuさん、こんばんは。

    自ら削除されたコメントについて回答を求めるのはどうかと思いますし、事例がどうこうと書いた覚えもないです。

    回答にはならないかもしれませんが、私が持っている情報を勝手に書いてみます。

    >>漏電ブレーカーの作動時間が原因となった感電死亡例は
    >>何例あったのですか?

    >>ブレーカーの故障・不良は除き、
    >>作動するまでの時間が直接の原因になっての感電死亡例と
    >>その件数・発生年度の情報はありますか?。

    2015年の電気工事士定期講習で、講師の方が以下のような説明をされていました。

    「低圧100Vの感電でも亡くなった事例は沢山ある。漏電ブレーカが働く30mA以下でも昇天することがあるので、これを付けただけで安心はできません。」

    また、事故事例については「感電事故 低圧」でネット検索してみてください。

    沢山事例があると思いますが、対策に「漏電ブレーカの設置」がないものや、原因に「漏電ブレーカの故障」がないものは、「漏電ブレーカーの作動時間が原因」か「30mA以下の漏電電流」で昇天された可能性が高いと思います。 

    byED at2021-12-20 23:24

  7. helicatsさん、こんばんは。

    電気主任技術者さまのお出ましですね。
    長年の経験に基づく情報、ありがとうございます。

    漏電ブレーカは経年劣化も気になりますし、電流を切断する機能はあっても抑止する機能はないので、過信は禁物ですね。

    一般家庭用高速タイプの例では、「15~30mA以上の電流を検知すると0.1秒で遮断」となっていますが、30mA以上というのは300mA流れても0.1秒は感電するということで天国行きですね。

    byED at2021-12-20 23:39

  8. EDさん こんばんは

    やはり、
    レス削除程度でも、世間では重く受けとめられるようですね。
    先日は公の場で、私自身がレスを削除され、更にnightwish_daisuをブロック登録したとの事をPhile-webコミュニティ上で公開されたばかりでしたので、感覚が麻痺していたでしょうか。

    私としては、EDさんがレスされた拙日記「ノイズカットトランス の 逆相」という話題に、加極性・減極性の話題のところに降って湧いた【アース配線は危険がいっぱい】というレスでしたので、日記の内容に相応しくないと判断して、「Web魚拓をとり」誰でも削除後に自由に閲覧できるような配慮をしています。つまり、閲覧可能な状態を維持しておりますので、削除というよりは、場所の移動の感覚です。


    危険なアースの話題は、
    こちらに独立した話題として取り上げて頂いたことにより、
    やはり、ノイズカットトランスの拙日記上で進行させるべき内容では無かったと、
    いま改めて安堵しておるところです。場所の開場に感謝します。(^^)

    なお、「感電事故 低圧」で検索しましたが、
    工事や電気作業、いわゆる『作業者』の事例ばかり見つかり、
    家庭に据え付けのブレーカが関わった事故、
    たとえばキッチンやトイレ、寝室など生活空間
    いわゆる『生活者』の身近と思える事例には・・・
    巡り会えないでいます。しかしそれは、
    そのような条件を与えなかったわたしの落ち度です。

    ここまでの、私のレスは、ともすると『荒らし』と
    捉えられかねない文字数を越えてきたように感じているので、
    これ以上は自粛致します。。。


    事例がどうこうと書いた覚えもないのは当然で、それは私からEDさんにリクエストしたものです。漏電ブレーカーが信用ならない事の証明の一つとして統計的な実数を提示して欲しかった。あくまでもリクエスト・希望ですから、実数の提示は必須ではありません。
    講 習 で 、 講師が 「沢山ある」と 言っていたから 
    間違いないはずだ・・・と、思った。という事と理解しましたので、その件は、了解です。

    丁寧なレスありがとうございました m(_ _)m
    .

    bynightwish_daisu at2021-12-21 00:43

  9. EDさん こんにちは(^^)
    リマインドです(>時間が取れたら、PowerPointで作成して入替えます。)
    .

    bynightwish_daisu at2022-05-12 10:48

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