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アースと３Pコンセントについて？
アースというものの性質がうまく自分の中で整理出きずに、勉強が進みません（T T） 皆様よろしくお願いします。 (1) 一次側トランスの絶縁不良や、落雷による大電流が、二次側に かかってきたとき家側にその大電流が流れてこない理由は、ブレーカーが 落ちて家側の抵抗が∞になることにより、抵抗の小さいアース側に電流が 流れていくからということでよろしいんでしょうか？ そうだとして、大地に流れ出た電流が、冷蔵庫等のアースを通って 逆流してこないのは、ブレーカーが落ちてるため、電流にとったら、 家自体が∞の抵抗をもっているものになるからでしょうか？ (2) もし家のコンセントが３Ｐタイプすなわちアース設計された家なら、 漏れ電流は３Ｐのアースから大地に流れていく。そして、このアースと、 柱上トランスのアースとは、その経路が違うという話を過去の同じような 質問に対する回答で見ましたが、そもそも、抵抗の小さいほう に流れるという電流の性質を考えると、３Ｐのアースも柱上トランスの アースも同じ大地に流れていくんだから、そもそも３Pコンセントにす る意味がないように思うんですが・・・。 病院等では、大金をかけて３Pコンセントにする改修工事をするという ような話も聞きました。 これを逆にとると今までは２Ｐコンセントでも問題なかったという ことですよね。 そうすると、３Ｐコンセントはなぜいるんでしょうか？
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柱上トランスでの接地と３Ｐコンセントのアースは目的が違います。 １．柱上トランスの２次側接地 主たる目的は柱上トランス内での高圧／低圧の混触時に６６００Ｖが 家庭に流れ込まないようにするためです。 万一、家庭に流れ込むと機器の破損はもちろん火災、人命災害にも結びつきます。 片線をアースしておけば高圧が地中に逃げるため、 家庭内への被害はほとんどなくなります。 ２．３Ｐコンセント ３Ｐプラグのアース線は機器の外箱(筐体)に接続されています。目的は３つあります。 １）非接地側の線から筐体に漏電したとき、筐体に触った人に感電させないため。 また、これによって漏電ブレーカも動作します。 ２）筐体内部で発生する電磁ノイズ(有害電波)を地中に逃がし 外部への影響を防ぐ。(電磁シールド) ３）筐体外部からの電磁ノイズ(有害電波)を地中に逃がし、 機器を安定動作させる。(電磁シールド) 雷については、アースとの関係は特に触れられてはいませんが、 柱上トランスの接地はある程度有効でしょう。 また、３Ｐのアースをしていたために地中から雷(の分身)を拾って機器が壊れた という話はよく聞きます。 くどいですが、柱上トランスで（大の虫：混触被害を殺す）接地をしているので、 (小の虫：筐体感電)が発生する恐れが有り、これの防止に３Ｐ接地をしているという構図です。 なお、日本では家庭用（動力線は別）には対地電圧１５０Ｖを超えさせないという ガイドラインがあるようです。 だから家庭に２００Ｖを引き込む場合も単相３線式にして中性線をアースします。 これには１００Ｖ／２００Ｖの共用が出来るという別の理由もありますが。 柱上トランスの２次側の接地抵抗値と３Ｐの接地抵抗値は 法規上でも違った値で規制されています。 これも家庭に１５０Ｖ超の電圧が流れ込まないことが考慮されているようです。 雷は防ぎようがありませんけどね。
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４番です。 ＞主たる目的は柱上トランス内での高圧／低圧の混触時に６６００Ｖが家庭に流れ込まないようにするためです。 今は目的が変わったのですね。 以前.電気工事で配線を間違えて家庭に高圧を送ってしまい大騒ぎになりました(TV放送)。そのときの内容では. 現在の基準は漏電火災の対策にのみ重点を置いている。 だから.異常高圧や(人の)感電に対しては考慮していない ということでした。 漏電ブレーカーがあれば触っても切れますからそんなに怖くはないですが。 150Vの規定は設備基準だったと記憶しています。省令によるものです。ガイドライン(守っても守らなくても法的責任がないといういみでの)ではありません(電気事業者が規制の対象になる。外れる場合にはより厳しい制限を受ける)。 100V電灯ですとなんとか自分の意思で手を離せるのですが世.200V動力(3φ中性店接地)ですと手を離すのはきついです。欧米の接地圧200Vですと大多数の方が手を離せなくて「毎日のように新聞に感電死亡事故がのる」という状態になります。
お礼
ありがとうございます。もう少し考えて見ます。
- ymmasayan
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No.4です。 病院でのコンセント／プラグの３Ｐ化には更に深い意味があるようです。 私も初めて知りました。 落雷時には複数の接地極の間に大きな電位差が生じる可能性があります。 これによる医療機器(ＭＥ機器)の破損や、機器を装着した患者に対する危険を防ぐため、 １９９２年にＪＩＳ－Ｔ１００１で病院には等電位化接地が義務付けられたようです。 これに関連してＪＩＳ－Ｔ１０２１とＪＩＳ－Ｔ１０２２で３Ｐプラグと３Ｐコンセントも義務付けられています。 これらの対策には相当なお金が掛かるためなかなか大変なようです。 等電位化接地と雷害防止については下記ＵＲＬをご覧ください。 等電位化 http://www.kenn.co.jp/topics/tp97011.htm 接地の等電位化 http://www.sankosha.co.jp/product_n/kaminari_sl/hogoryouiki.html 接地の等電位化例 http://www.sankosha.co.jp/product_n/kaminari_sl/hogoryouiki.html 等電位ボンディング http://www.bourai.co.jp/products/
お礼
接地極間の電位差という考えは、言われるまで考えてもいませんでした。参考HPも大変わかりやすかったです。良きアドバイスありがとうございます。
＞大地へ流すということになるんでしょうか？ 「不要な電流」ではなくて「異常な絶えられない高電圧」を流すことで電圧を正常な範囲にしています。
お礼
ありがとうございます。もう少し勉強してみます。
前半 ご指摘の通り。ただし注意点として「動作時間」の問題があります。動作時間内程度の短時間では一部弱電機器を除くと大多数のきょうでん機器の絶縁が破壊されず電気が流れません。 後半 ＞意味がないように思うんですが いみがあります。というのは.目的が異なります。柱状変圧器等のアースはきょうでん機器を保護するため。3pコンセントのアースは主に弱電機器を保護するため。耐圧・動作時間等が異なります。 ＞も問題なかったというとですよね。 ご指摘の通り問題がありませんでした。というのは問題が発生するような機会(かっては3000万以上)を大多数の病院では購入できず使用していないのですから。現在は100-200万円とどこの病院でも購入できるようになりましたのでこのような問題が発生するようになりました。家庭用ですと.電話機とかパソコンで1-3万円程度から甲にゅうできます。これらききでもどうような問題が指摘されています。 ＞いるんでしょうか？ 柱状変圧器のアースはきょうでん機器の保護用ですから.電材の耐圧規格をみればわかるとおり.誘導雷の１秒程度の電圧に絶えるようにできています。 一方電子機器の保護を目的としている3pアースは.電子部品(トランジスタ・サイリスタ等)の規格書を見ればわかるとおり.どんなに短い時間であっても耐圧以上の電圧をかければ破壊されます。つまり.きょうでんの耐圧試験機程度の電圧をかければ簡単に壊れてしまうのです(きょうでんの絶縁試験をするときには電源配線をはずせと説明書に書いてあるはず)。この電子機器を保護するために3p端子を使った保護回路が必要になります。 きょうでんの規格に適合しているかどうかをしらべる高圧絶縁計(メカーメーター等)で電子機器は簡単に壊れますから。
お礼
早速の返事ありがとうございます。弱電機器と強電機器があり、その耐圧がぜんぜん違うということはが参考になりました。
補足
弱電機器には、この保護回路というものがあり、その仕組みは別として、機器の外部からの供給又は内部での発生により生じた余分な電流（これらが漏れ電流？）を、保護回路で導出し３Ｐコンセントのアース線から大地へ流すということになるんでしょうか？
- Aruku-20030515
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>>(1) >>一次側トランスの絶縁不良や、落雷による大電流が・・・etc 一次側で問題となっている場合は家には関係なく電柱側で解決するので家側には問題ないです。 雷の場合は運がよければ、ブレーカが作動するかもしれませんが、ブレーカが落ちている時には恐らく 家庭内の電気機器はすでに壊れていると思います。 （ブレーカの性質上、雷の電気は防げないはず） >>大地に流れ出た電流が、冷蔵庫等のアースを通って逆流してこないのは・・・・ 考えとして大地はマイナス地点なので落雷の後 電気が住宅に逆流してくる事は抵抗値の関係から 戻ってくる事はないはずですが （つまりアースを返して住宅時流れ込んでも地上より電気が流れ安いものがないので、また地上にもどる感じ） 雷に勢いがまだある場合は、津波のようにどっと流れ込んで地上に戻る可能性はあります。 （なので、雷が発生している時、水道管や電話線などの近くにいない方が良いとも言われています） >>(2)そもそも３Pコンセントにする意味がないように思うんですが・・・。 漏電している経路が問題になるので必須です。 アースをしていれば、問題の個所は 高圧鉄塔線に鳥がとまっていても鳥が感電しないのと同じ原理になるので感電や火災を防げます。 （ちゃんとアースをしていれば、その間は感電や火災の危険性が少なくなりますが、電気が流れていますので電気代はかかります。）
お礼
早速の回答ありがとうございました。（１）については理解できました。雷にはかなわないということですね。（2）については、経路が問題になるという意味がわかりません。もう少し調べて補足にて質問させていただきますのでよろしくお願いします。
補足
アースとは、最終的に電気の流れて来る場所。電圧の基準となるところ。もちろん抵抗が理想0である。という性質をもっていると考えてます。 だとしたら、コールドでアースさせれているので、3Pコンセントにてアース線を増やさなくてもいいのではないでしょうか？ 3Pと2Pの差は、家の下でアースするか、距離がちょっと遠い電柱の下でアースするかという差しか思い浮かばないんですが？ なにか根本的に解釈が間違っているんでしょうか？
お礼
３Ｐのアースは機器の筐体に接続されてるんですね。納得しました。根本的なことを理解してなかったようです。ありがとうございました。