筐体の漏電？？？

質問

いつもお世話になります。
漏電？について質問があります。

今回CPUボードとそれを入れる筐体も設計し試作があがってきました。
電源ラインの構成は以下の通りです。

(1)ACケーブル(100V)
↓
(2)（筐体に入って）ACフィルタ
↓
(3)スイッチボード（AC100Vを片切り）
↓
(4)安定化電源
↓
(5)CPUボード（DC5V／DC12V）

この時に筐体のフロントアルミパネルがビリビリいいます。

【ビリビリいう時の条件】
・ACケーブルが２極でアース無し、スイッチボードの片切れラインを対地に落ちている方（コールド？）にした場合。

【ビリビリいわない時の条件】
・ACケーブルが２極でアース無しでも、スイッチボードの片切れラインをホット（？）にした場合。
　※コンセントの差込を逆に。
・ACケーブルが３極でアースをキチンと取った場合。

ビリビリいう時にアルミフロントパネルと安定化電源フレーム間の電圧を測定しますとAC5V程度ありました。

この状態は製品レベルとして問題無いでしょうか？

回答No.5

yamame17gou · ベストアンサー

通常に使用する状態、プラグは普通に二極共さしこむ！
前の記述にもありますが交錯しています。
極性変更時との差を確認する時には逆に差し込む。
筐体の対地電圧測定は何れも筐体とアース（または臨時に接地極代用）
98Vの件、回路を考えて下さい、コイル、コンデンサでACラインとアース間の測定、または人体接触、計器では100V近く、感電は少し痺れる程度、当然のことです。
ラインフィルタとスイッチング電源のグランド端子と内部回路をカタログ等で調べ（ラインフィルタは現物に回路表示されているものが多い）この際、コンデンサ単体等で実験もしてみて下さい。
思ったら事前、事後、机上テスト、部品に詳しくなることは極めて有効です。
メーカーとも積極的に連絡をとり相互に良い状況にして行きます。
以上、参考にして下さい。

お礼

ご多忙の中、いろいろとご指導頂きありがとうございます。

振り出しに戻り考えてみました。
漏れるという意味の定義を考えてみました。
電位の低いところに漏れる。
よってそれはアース、または臨時接地極に流れ出てしまう（漏れる）電流。

再度測定しました。
(1)筐体アースを取った場合（アース線使用、もしくは臨時接地極代用）
　　・筐体フレーム対アース間電圧：0V
　　・筐体フレーム対アース間電流：0A

(2)筐体アースを取らない場合
　　・筐体フレーム対アース間電圧：8V
　　・筐体フレーム対アース間電流：500uA

筐体アースを取らないという事は、いくら人体の抵抗値が高いと言っても微量に電流が流れる経路が出来ビリビリを感じるという事ですね？

まだまだの理解かもしれませんが、今回の取り組みでACラインの考え方や
設計の理屈の理解が深まりました。

今までは高速CPUボード設計をメインに論理回路設計等に携わってきました。
転職を機にアナログ、強電、メカ、筐体デザインと新たな領域に踏み込んできました。

自分はまだまだだなと思いつつ、奥が深いなとワクワクしているところです。
世に出る製品である限り責任を持って業務を遂行していきたいと思っています。

以上

回答No.7

yamame17gou

アースの必要性、特に近年の機器には。
日本も早く3極になりL.N.Gの接続がきちんと出来る様になって欲しいものです。
がんばって下さい。

お礼

いろいろとアドバイス頂きありがとうございました。
世界の規格が安全な方向に統一されればうれしいと思います。
また機会があればアドバイスお願い致します！
以上

回答No.6

yamame17gou

追伸：AC100VラインのL.N接地極のことは一先ずおいて考えて下さい。
差込かたによる変化は今回の構成では微量、影響もありません。
先述の如く測ってみれば分かります。
搭載している部品のコアーと巻き線のコールドエンド（コアーに近い一端）トランス等で表示0V,(表示100Vがホットエンド）と接地極(N)
と一致させると対地静電誘電電圧が少ない方になりオーディオ装置のレコードプレーヤ等のハムレベルを最小にできる（モータ、コイル部品、産機においてもこの特質知識は必要）等で各々の現象の成り立ちを分けて考えることができる必要があります。

回答No.4

yamame17gou

交流電流計、またはそのレンジ付計器を測定物とアース間に入れれば良い。
アナログテスタAC電圧レンジで測定物とアース間を測る。質問文の5Vは機器間電圧であり対地電圧はもっと大きく出ます。
とにかく、この際やってみて下さい。

お礼

測定してみました。
ビリビリする構成で、安定化電源のケースとアース付OAタップのアース間のAC電圧を測定してみました。

結果、AC98V

でした。

この結果は納得値でしょうか？？？

以上

回答No.3

yamame17gou

漏洩電流測定：一般にはその機能（微弱電流対応）付のクランプメータで単相なら二本、三相なら三本を束ねて測定（測定器の取説にガイドあり）します。
その他、先述の如く、今回の例の様に、機器・部品等を対地的に浮かしアース（コンセント左の長穴・接地極代用可）間との測定で把握します。
オーディオ機器等で接地極の極性明示の無い機器もこの様にして対地電圧の低い差込方法を判別しプラグに半田ゴテでクボミを付けマーキングし統一できます。
回路網、ポテンシャル、実行、とにかくやってみることです。

お礼

お世話になります。
やってみました。
OAタップ（極性を確認しながら）に筐体から伸びる２極ACコードの片側だけ差して、もう片側にuAを測定できるテスターを直列に接続（OAタップに差していないACケーブルの逆側とOAタップの空いている口に）しました。
結果は下記の通りです。

(1)筐体のACスイッチで、ホット側をスイッチングでする構成の場合
　約30uA

(2)筐体のACスイッチで、コールド（接地）側をスイッチングでする構成の場合
　約80uA

〔使用機器の条件〕
・ACラインフィルタ：漏洩電流最大1mA
・安定化電源　　　：漏洩電流測定値0.27mA

【アドバイスいただきたいこと】
(1)私のこの測定結果は納得できる結果（値）でしょうか？
(2)（結果が正しいとした場合ですが）約50uAの差は、人間がビリビリ感じるか感じないかの境界となりえるのでしょうか？

よろしくお願い致します。

以上

回答No.2

yamame17gou

思考姿勢、問題意識は、それで良いと思います。
後は症例の経験数です。
疑問、追及、確認に物を浮かせて（ダンボール箱に載せて等）漏れ電圧・電流測定等やってみることが有効です。
意外にこう云うことをしない、出来ない人が多い。
回路中に身を置ける様な思考が出来る様になると良い様に思います。
以上、参考にして下さい。

お礼

お世話になります。
漏れ電圧・電流測定についてご教授して頂ければとありがたいです。
（これから自分でも調べてみます）
現状自分のイメージでは、漏れ電圧はACライン２極時の接地側よりはアース間（電気的にはACライン２極状態で、アース未接続で）測定。
漏れ電流はその漏れ電圧測定間で測定。
でどうでしょうか？
それともビリッとくるという事は、ビリッと来る環境で測定すべきなのでしょうか？
お手透きの時にでもアドバイス頂戴できればと思います。
よろしくお願い致します。

以上

補足

調べてみました。
（http://www.kew-ltd.co.jp/jp/support/mame_09.html）
今、手持ちの測定器で1mA以下を測定できるクランプメータが無いので困っています。
切断して測定するのも、、、検討します。

以上

回答No.1

yamame17gou

先ず機能上、積極的漏洩電流を発生する部品、ラインフィルタ、スイッチング電源（内臓フィルタ）のコンデンサ接地ついての認識が必要です。
部品カタログにその量が明示されています。
この様な装置を非接地等、浮かした状態で使用した場合、対地、機器間で質問の様な状態になります。
その他、積極的漏洩電流を発生させないが静電誘電等による対地電圧の大小（質問後半、接地極との特性選択処置）と接地処置等の認識。
以上で、気ずかれると思います。

お礼

アドバイスありがとうございます。
この現象を確認できてから自分なりに調べてきた事と、教えていたアドバイスを総合するととても良くイメージできました。
自分自身のフィルタの特性についての無知さも同時に認識しました。
基本に忠実に原理原則を心に留め設計していきます。
また何かありましたら、その際はご教授のほどよろしくお願い致します。
ありがとうございました。
以上