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漏電遮断器の原理と使い方

400V配電系統や水気のある場所での電気設備、鉄板・鉄骨上で電動機械器具を使用する場合などは、漏電遮断機の設置が義務付けられています。火災や感電など重大な事故を防ぐためにも、適した漏電遮断器を選定、使用しましょう。こちらでは漏電遮断器の原理や正しい使用方法について解説していきます。

漏電遮断器の原理

漏電遮断器は、漏電を検知した際に回路を遮断し、災害を防ぐための装置です。「漏電ブレーカー」「ELCB(Earth Leakage Circuit Breaker)」と呼ばれることもあります。電路は常に絶縁状態にある必要がありますが、絶縁が低下することで電流が外部に漏れてしまうもの。これを止める役割を担っているのが漏電遮断器です。

配線用遮断器と仕組みが似ていますが、配線用遮断器が電路に異常な電流が流れた際に回路を遮断して回路や機器を保護することに対し、漏電遮断器はアースへの漏電を検出した際に回路を遮断して地絡による感電を防止します。 一般的に漏電遮断器は配線用遮断器に零相変流器を組み込んだものを指すため、過電流保護機能と漏電遮断機能をあわせ持っているタイプがほとんどです。

漏電遮断器は、回路内の行きと帰りの電流絶対値の差を検知し、一定以上の差になった場合に回路を遮断するという構造になっています。電流とは電子の移動であるため、通常であれば出ていった電流と帰ってくる電流には差がありません。しかし何らかの原因(電線が負傷し銅線が露出した状態で電気機器の外箱に接触する、 電気機器やコンセントの水濡れによって絶縁が低下しているなど)によって漏電している場合、電流がアースに逃げてしまうため、電流値に差が出てしまいます。すると漏電を検知するコイルに電圧がかかり、それが制御回路によって増幅され、一定値以上の差になると回路が遮断されるというわけです。単相2線式であっても3線式であっても同様の原理となります。

絶縁が低下し、漏電している状態の電気機器の外箱や濡れたコンセントに触るのは非常に危険です。そこに漏電遮断器を設置することで、一瞬で電流が遮断されるため、感電のリスクを最小限に抑えることができるでしょう。

漏電遮断器の正しい使い方

事故を防ぐための漏電遮断器ですが、どこにどの形式の漏電遮断器を設置しても良いというわけではありません。間違った使い方をすると、逆に大停電を引き起こすケースもあります。正しく使って安全を確保しましょう。

漏電遮断器は、感度電流や動作制限によって数種類に区分されます。

高感度形−高速形

定格感度電流は5〜30mA。動作時間は0.1秒以内。地絡電流が発生した場合に即座に回路が遮断されるため、感電防止に役立ちます。ただ分電盤の主幹などに設置すると、漏電が発生した場合に広範囲に渡って停電してしまいます。

高感度形−時延形

定格感度電流は5〜30mA。動作時間は0.1〜2秒以内。分電盤の主幹に使用して上位遮断器を順番に時延することで広範囲の停電を防止し、漏電被害を抑えます。

高感度形−反限時形

定格感度電流は5〜30mA。動作時間は0.3秒以内、定格感度電流2倍で0.15秒以内、5倍で0.04秒以内。感電事故を防止するためのもので、危険性の低い場合には動作しない特性があります。

中感度形−高速形

定格感度電流は50〜1,000mA。動作時間は0.1秒以内。キュービクルの配電用遮断器の幹線保護などに使用します。

中感度形−時延形

定格感度電流は50〜1,000mA。動作時間は0.1〜2秒以内。回路の容量が大きい場合の幹線保護などに使用します。

低感度形−高速形

定格感度電流は3〜20A。動作時間は0.1秒以内。

低感度形−時延形

定格感度電流は3〜20A。動作時間は0.1〜2秒以内。

たとえば大電流が流れる配電盤の主幹に高感度の漏電遮断器を置くと、二次機器の一部が漏電を起こしただけで動作するため、建物全体が停電になってしまいます。 できれば主幹には漏電遮断器を取り付けずに水周りの分岐回路に設置する、または主幹には100mA程度の感度が低くて遮断時間が遅い漏電遮断器を設置し、分岐回路には15〜30mAの高感度のものを設置すると良いでしょう。

<まとめ>

電気器具の故障や水濡れなどによる漏電の可能性は常に存在しています。重大な事故が起こる前に、適切に漏電遮断器を設置し、人命や建物を保護しましょう。万が一漏電事故が発生した場合に被害を最小限にとどめ、他の回路を守り保護協調をとることが大切です。


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