漏れ電流計算といろいろな謎

質問

お疲れ様です。経験・知識豊富な諸兄に質問があります。

メガーによる絶縁抵抗値より、漏れ電流を計算できるものでしょうか。
計算できると考えた場合、計算方法は単純にオームの法則を用いて出してよいものでしょうか。例えば500Vレンジで2MΩだとしたら、漏れ電流は0.25mA。実際に200V流すと考えた場合、0.25mAを単純に2.5で割ってやって0.1mA。
つまり、メガーで計測して500Vレンジで絶縁抵抗値2MΩ（0.25mA）の時、200Vでも絶縁抵抗値2MΩだけど、漏れてる電流は0.1mAだよ、と言えるものでしょうか。

この考えがあっていた場合、不思議に思うのが電気設備に関する技術基準により絶縁抵抗値が0.1MΩ以上と定められている事です。上記の計算を当てはめると、500Ｖレンジで漏れ電流は5mA。この値を単純に考えると、人に直撃すると「相当な痛み」の値だと聞きます。こんな低い値でいいんですかネ？
もっと考えるとELB、漏電遮断器の定格不動作電流30mAです。30mAまでなら、漏れてもブレーカー落とさないよ～という意味ならば・・・こんな電流直接くらうと、ビリッと死んでしまうのではないでしょうか・・・。
クランプメーターというモノもあり、同じく漏れ電流を測る事ができます。上記のメガーから計算で出した値と、クランプメーターで出た値とは一致するモノでしょうか？
計算以前に考え方を間違えている様な気がします。どなたか、ご教授して頂けないでしょうか。よろしくお願いします。

回答No.3

kohrem · ベストアンサー

まず、漏れ電流についてですが、基本的には５００Ｖレンジでも２００Ｖでも同じ絶縁抵抗値が表示されますが、Ｎｏ１様が仰る通り２００Ｖ回路に５００Ｖを印加した場合、放電によって見た目上抵抗値が下がる場合があります。
今回の場合、２００Ｖも５００Ｖも２ＭΩと限定して言えば、メガー印加時のリーク電流はご質問者が仰る通りの電流となります。
・５００Ｖ／２ＭΩ＝０．２５ｍＡ
・２００Ｖ／２ＭΩ＝０．１ｍＡ

次に、電気設備技術基準についてですが、
２００Ｖ回路(対地電圧が１５０Ｖを超え３００Ｖ以下の回路)の技術基準値は０．２ＭΩです。
この場合の、対地容量を無視した漏れ電流は、
２００Ｖ／０．２ＭΩ＝１ｍＡ←これも技術基準です。
さて、次にＥＬＢについてですが、一般的な動作電流は３０ｍＡですが、水気が多かったり感電の危険性が大きい場所は高感度形(動作電流１５ｍＡ)を用います。３０ｍＡの電流の大きさは人それぞれとは思いますが、短時間であれば死に至ることは少ないと思います。
次に、クランプメーターですが、交流回路であることを想定して回答しますと、結論から言えば、メガー値と同じ値にはなりません。
理由は、対地容量がありますので、それが容量性リアクタンスとなり電流が対地に流れるため、リークメーターで測定された値は、絶縁抵抗分電流と対地容量分電流のベクトル合成された値が表示されます。
最後にまとめですが、
１．メガー測定で得た値で算出した電流は人間が感電したときに人体に流れる電流ではない。
２．交流回路での絶縁測定は、メガーが直流のため対地容量を無視したＲ分の抵抗値である。

とりあえず、以上ですが、わかりづらいかもしれません。
ですが、これ以上の解説はもっと長くなってしまいますので良く考えて頂き、わからない点をまとめ再度ご質問願います(^_^;

お礼

補足の方でまた質問させていただきました。電工二種のテキストで勉強しているのですが、よくわかりません…。
あつかましいと存じますが…よろしくお願いします。
回答ありがとうございました！

補足

回答、ありがとうございます。今まで回答して下さった中で、一番欲しく、またわかりやすい情報でした。
正直申しますと、私はある電熱線を利用した単純な電気機器(AC200V接地なし)のカスタマーサポートの仕事をしております。ほとんどの現場がメガーで絶縁抵抗値∞～20MΩの中、２MΩという値がでた案件がありました。その後、電気設備技術基準で0.1MΩ以上だからオッケーという事になりました。この判定に疑問を持ち、これは本当は危険じゃないのかと思い、漏れ電流に注目していろいろ調べている途中です。お言葉に甘えて、質問させて頂きます！

1：メガーから算出した電流値とは、一体なんなのでしょう
か。(私は人体に感電する電流だと思っていました)
2：ELBが監視している電流値は、人間に感電した時の人体に流れる電流なのでしょうか。また別物なのでしょうか。
3：製品自体にアースが無い場合は、交流でも接地容量を無視してもOKでしょうか。
4：メガーから算出した電流値から、人間に感電した時の電流を計算できないでしょうか。また、その計算式は…！
5：クランプメータで出た漏れ電流こそ、人体に感電する電流なのでしょうか。

私が注目しているのは、筐体にアースされていないため、ユーザーに感電する恐れを考えた場合、その電流値の出し方、またそれらをメガーから計算できないか、という事です。そこから、電気設備技術基準に頼らずウチ独自の安全基準(絶縁抵抗値)を出すのが目的です。

よろしくお願いします！！！

回答No.6

kohrem

こんにちわです！
確かに、その仕様ですとアースを取る事は難しくまた、測定方法もそのやり方でよいかと思います。
この場合において測定し得た値(2MΩ)は、
製品の絶縁抵抗＋床の絶縁抵抗です。
2MΩの絶縁があれば、漏電による火災も起きないでしょうし、製品がフローリングの下ということであれば、感電の危険性もないものと思われます。

お礼

お疲れ様です。ホッとしました。これで、前よりは納得して点検業務に励めそうです。
Kohremさん、他の回答して下さったみなさん、ありがとうございました。また、しょーのない電気の質問をすると思いますが、また、一つよろしくお願いします。

稚拙な質問に辛抱強くお答えくださり、ありがとうございました！

回答No.5

kohrem

まず、絶縁抵抗値についてですが、ご質問者様が算出した値は間違いではないのですが、人体抵抗はその時の状態により大きく変化します。発汗状態、服装、感電電流経路など等。従いまして、前回私は、とりあえず10KΩとして計算しましたが毎回10KΩとは限りませんので、0.4MΩで安全か？と、問われると断言できません。
しかしながら、0.4MΩという抵抗は技術基準の4倍に当たり、概ね妥当な値と言えます。
もし、なにかしらの基準によって絶縁抵抗基準値を決めたいのであれば、やはり、技術基準を参考にし、内規でその2倍、4倍としたらよろしいかと考えます。

火災の危険を考えた場合、この電流値と絶縁抵抗値からジュール熱計算でカロリー出しても良いモノでしょうか？というか、この考え方はあっているでしょうか？

ウチの製品には施行上アースはつけれません。2MΩという値は、コンセントの接地側からアースをとって計測しています。

これが、腑に落ちません！これから推察しますと、アースは電源側で、メガーの印加電圧線はコンセントプラグ(２Ｐ)ということですか？この場合で２ＭΩでしたらかなり低いです！もし、筐体が金属性などの導電体でしたらこの測定法は誤りで、大変危険に思います。
できましたら、この辺を詳しく説明ください。

2：絶縁抵抗による電流とは、つまりメガーからでた絶縁抵抗値より出した電流値でしょうか？

概ねその通りです。

1：つまり、リーク電流とは…
3：対地容量とは…
4：電工二種程度・・・

この３つの質問に対してですが、大変失礼なことを申し上げますが、恐らく詳細に説明しても現段階の知識レベルでは理解することは困難に思います。
従って、ある程度知識を持ったところで再度ご投稿頂ければ・・・
ちなみに、電工二種では厳しいですねぇ・・・
最低でも電工一種、できれば第三種電気主任技術者クラスですね。そうなれば、電気の事でわからなくて質問し、回答があった場合、自力で理解できるほどの力があるかと・・・
やはり、文章だけでは厳しいです(^^;
感電、絶縁関係で最低知らなければいけないことは、
変圧器、Ｂ種及びＤ種接地工事、回路図などですね。
もし、それでもよいと仰るのであれば、長くなってしまいますので、一つずつ解説していきます！
一応、漏電についてそこそこ詳しく解説してあるサイトがあったので、ご参考までにどうぞ！

参考URL：

http://www.car-e.net/~dai/earth.htm

補足

毎回の丁寧な回答、痛み入ります。ありがとうございます。…第三種電気主任技術者ですか！勉強・・するしかないですね。ありがとうございます。
さて。
私が今携わっている機器は、電熱線を利用した床暖房用のフィルムシートです。これは主にフローリングの上材とコンパネ(下材)の間にサンドイッチして、電気を流して部屋全体を暖める、という電気機器です。ポリエチレンフィルムをラミネート処理しており、絶縁的にはかなりの強度を誇るのデスが、施行段階において電気屋やフローリング屋の心ない仕打ち(失礼ですが)によって伝導体や発熱体にクギなどが刺さったりして漏電する場合があるのです。
このような床と一体化するような電気機器ですので、アースをとる、という事は現状していないようです。
絶縁抵抗計の使い方としては、メガーの黒のピンをコンセント接地側に差込み、赤のピンをシートに行っている黒のIV線(2.0Φ)に当てて絶縁抵抗を測る、という事をしています。・・・・これについて、なっ何か間違っている事があれば、助言してください！2MΩってやっぱしマズいですかね！？

回答No.4

kohrem

1：メガーから・・・

基本的に、メガーから算出した電流(メガー印課電圧／メガー表示抵抗値)は特に意味を持ちません。メガーで得られる情報は絶縁抵抗値のみで算出した電流値は他に流用しません。(感電電流でもありません)

2：ELBが監視・・・

ELBで検出するリーク電流は、活線相から大地にリークする電流で、通常時、絶縁抵抗による電流と対地容量による電流が流れています。対地容量を不変とした時絶縁抵抗値が低くなった為にELBの定格感度を超える電流がリークするとELBが動作します。絶縁抵抗値が下がる要因として、機器の劣化によるものやケーブルの損傷、”人間を含む動物の感電”があげられます。
よって、ご質問に対する答えとしては、感電電流を含む種々要因による活線相からのリーク電流です。

3：製品自体に・・・

すみません(^_^;この質問の意味がわかりません・・・
まず、接地容量とは？対地容量のことですか？
その場合、アースの有り無しは対地容量にあまり関係しません。
次に、アースが無しとは製品に筐体アースがないということですか？その場合、２ＭΩとの絶縁抵抗値はどことどこで測定した値ですか？

4：メガーから・・・

これは、条件によります。
まず、製品にアースが正常に接続されていた場合、
感電の危険はないでしょう。詳しい計算を省きますが、仮に絶縁抵抗が技術基準規定値0.1MΩの場合、
人体が筐体に触った時に人体に印加される電圧はおおよそ1V以下(対地電圧を100Vで計算→200V回路で技術基準が0.1MΩと仰っている所をみると恐らく単相三線式電路と推察、仮に三相三線式の場合対地電圧は200Vなのですが、基準値以下の0.1MΩでも同じく1V以下)
次に、製品筐体に接地接続が無い場合、人体抵抗をおおよそ10KΩ、絶縁抵抗を0.1MΩ、対地電圧を100Vとすると、
100V/(10KΩ+0.1MΩ)=0.9mAとなります。
ご質問者様が取り扱っている製品は、アースがありますでしょうか？

5：クランプメータで出た漏れ電流こそ、人体に感電する電流なのでしょうか。

違います。
漏れ電流計で測定し得た電流は、測定電路の絶縁抵抗による漏れ電流と対地容量による漏れ電流の合成されたものです。この状態で感電しますと、前述した２種類の電流に感電電流をさらに合成した電流が流れ、その値がELBの定格感度に達すれば遮断します。

私が注目している・・・

ユーザーの安全を第一に考え妥協する所無く問題を追及するのは、一般ユーザーからしてみれば本当にありがたく、感謝したいです。
本件を、私の見解で申し上げますと、
電気設備技術基準上及び経験上２ＭΩとの絶縁抵抗値は問題無しとはいいませんが、危険な値ではないと考えます。
また、感電及び漏電による火災をご心配であれば、必ず製品にアースを施して下さい。これで、大幅に危険度が下がります！！
以上ですが、不明な点がございましたら再度ご質問ください。

補足

重ねての回答、ありがとうございます。
メガーからの人に感電する電流値計算、ありがとうございました。さっそくこれで計算した所…。
200/(10kΩ＋0.4MΩ)としたら0.4878mA。
確か、人が感じない電流値は0.5mAだったと記憶しています。だから、この0.4MΩを最低の絶縁抵抗基準としてもよいモノでしょうか。どう思われますか？
火災の危険を考えた場合、この電流値と絶縁抵抗値からジュール熱計算でカロリー出しても良いモノでしょうか？
というか、この考え方はあっているでしょうか？
ウチの製品には施行上アースはつけれません。2MΩという値は、コンセントの接地側からアースをとって計測しています。
続いて、お言葉に甘えて質問いたします！

1：つまり、リーク電流とは…すいません、もそっと易しく…解説して頂けないでしょうか…。
2：絶縁抵抗による電流とは、つまりメガーからでた絶縁抵抗値より出した電流値でしょうか？
3：対地容量とは…対地容量による電流とは…ズバリなんでしょうか！
4：電工二種程度のテキストと知識では、もぉ全然わかりません。どういった本や勉強で理解を深める事ができると思いますか？

稚拙な質問で申し訳ありません。よろしくお願いします！

回答No.2

lumiheart

>この考えがあっていた場合、不思議に思うのが電気設備に関する技術基準により絶縁抵抗値が0.1MΩ以上と定められている事です。
通常の使用状態で１ＭΩを下回るような事は有りません
多くの場合、０．１ＭΩになるのは所謂水濡れしたとき（水害とか）
水害直後はベタベタに濡れているので当然０．１ＭΩを下回る場合もあります
「どこまで乾燥させれば復電して良いか」の判断基準が０．１ＭΩと言う事です
ここで復電すると結構ビリビリくる可能性は有りますがそれでも死亡事故に至る事は無いであろう
と言うレベルです

漏電ブレーカで３０ｍＡと言う値の勘違いの元は人間に３０ｍＡを流すと考える事
↑の水濡れ状態の時、当然漏電電流は流れます　でも人間には流れていません
流れているのは水に濡れた配線や機器から建物の金属部（鉄骨、鉄筋）に流れます
ここで２０ｍＡくらい水濡れ部から鉄骨に流れているときに、
人間が漏電箇所に触れて１０ｍＡ増加して漏電ブレーカがトリップする

お礼

回答ありがとうございます。
ベチャ濡れにならないと0.1MΩにならないとしたら…やっぱり設備技術基準は低すぎるような気がしますね。どんな不良施行してもOKになる、という事ではないでしょうか。

回答No.1

noname#24350

> メガーによる絶縁抵抗値より、漏れ電流を計算できるものでしょうか。

　メガーは直流ですから、直流の同じ電圧なら漏れ電流は計算通りです。電圧が違えば計算通りにいくこともあるし、いかないこともあります。
　メガーでは実際使う電圧よりも高い電圧で測定することが多いと思います。例えば電源コードと製品の表面の金属部分が接触していなくて、わずかなギャップで離れている場合を考えて下さい。低い電圧では無限大の抵抗値を示しても、高い電圧を掛けるとギャップ部分で放電して漏電することもあります。このような場合は漏れ電流は計算通りにはいきません。

> 電気設備に関する技術基準により絶縁抵抗値が0.1MΩ以上と定められている事です。上記の計算を当てはめると、500Ｖレンジで漏れ電流は5mA。この値を単純に考えると、人に直撃すると「相当な痛み」の値だと聞きます。こんな低い値でいいんですかネ？

　5mAや30mA流れても短時間なら死ぬことはないと思います。流れる時は短時間でそれ以上流れて漏電ブレーカーで切ってくれます。私も動力のエアコンを修理中に感電(漏電)して漏電ブレーカーに助けられた経験があります。

お礼

回答、ありがとうございました。
メガーがDCで計っている事など、すっかり忘れていました！