電気工事からの質問です 交流回路の電流の流れ

質問

電気・電気通信に関する資格は多数取得して紙面上の知識だけはあると思っていたのですが、実際現場で電気工事をしていて疑問に思ったのですが。
テキストには交流回路は極性（＋－）が変わる・電流の流れも交互に変わると書かれていますが・・実際電気工事をして分からなくなったのですが、電流は黒線側（赤線側）から負荷に入り白線にて大地に流れる一方通行ではないのですか？テキストの通りだと、逆方向で電気が大地から白線を通り負荷に入り黒線（赤線）を通り・・もあるという意味ですよね？でもそんなことありえませんよね？？
何か根本的に勘違いをしているのではと思い質問しました。どなたかスッキリさせてくださいよろしくお願いします。

回答No.7

burahuman

この場合接地は考えないほうが単純になります。

つまり電流は白→負荷→黒　　次の瞬間は　黒→負荷→白という風に電源の周波数で繰り返しているだけです。

接地極と柱上変圧器の間で電流が流れている訳では有りません。

回答No.6

noname#230431

ANo1、ANo2の回答者です。
私は弱電（電子回路）屋で実は強電にあまり詳しくないのですが、分かる範囲で前回のアドバイスに補足します。
まず、接地についてですが、
１例として、一般家庭に供給されている５０Hz１００Vの場合、電柱に据付られた柱上トランスで6600Vを100V X ２（単相３線）に変換して中点（白線）を接地しています。
ですから柱上トランスが据付られた電柱を見るとトランスからの接地用電線が下りて地中に入っているのが分かります。
これは6600Vが万が一絶縁不良で100Vのラインに漏れた場合でも100Vラインが高電圧にならない様にラインのうちの１線を接地して大地の電位にしています。
接地はラインの１線を大地の電位にするためで、負荷に電流を流すのが目的ではありません。

次に電流の流れる方向についてですが、
電流は柱上トランスの２次コイル（ホット側端子）----黒線（赤線）----負荷----白線----柱上トランスの２次コイル（コールド側端子）　
のループ（回路）を循環して流れています。1/100秒間、電流はトランス（ホット）--->黒線（赤線）--->負荷--->白線--->トランス（コールド）
次の1/100秒間は逆方向で電流がトランス（コールド）--->白線--->負荷--->黒線（赤線）--->トランス（ホット）・・・・・を繰り返します。
したがって、トランスの出力は実行値が100Vの正弦波ですのでトランスの０V端子（コールド側）、白線の電位は常に０V、100V端子（ホット側）、黒線（赤線）の電位は+141.4Vから-141.4Vまで正弦波の状態で変化しています。

お礼

重ね重ねありがとうございました。大変参考になりました。がんばって勉強したいと思います。

回答No.5

noname#74145

４です、失礼しました。
そのような方がこのような質問をなさるとは・・・・

簡単に言えば柱上トランスから二本の電線が出ていてその両端に負荷がつながっている。電流は白も黒も同じ大きさの正弦波交流が流れている。この状態を理解して頂いた上で実際は安全の為に単に白が接地されているだけなのです。この回路で白から大地に電流が流れる理由は有りません。

まあ厳密に言えば負荷が絶縁不良などで電気的に大地と接した場合、特に電圧側がそのようになった場合黒線に流れる電流が漏電分と白に分流される訳ですがこの差を検出、増幅して接点を切り離すのが漏電ブレーカーです。

察するに質問者さんは暗記が得意で各種試験に合格して来たのでは有りませんか。電気は物理です、理論です、暗記物ではありませんしまして現場で体で覚えれば良いなどと言う物では絶対に有りません。
この場合物理現象を理解する為に数学がある訳で暗記、計算で答えが合っていれば良いと言う物では無く常に物理的な意味を考えたいものです。

お礼

丁寧な解説ありがとうございました。現場で活かせるようがんばります

回答No.4

noname#74145

ちょっとお聞きしますが第二種電気工事士以上の資格はお持ちでないのですね？
ご質問の内容からすると失礼ながら交流理論が全く理解できていないように感じられます。
そこの所いかがでしょうか？

補足

恥ずかしながら、第一種電気工事士・２級電気工事施工管理技士・電気通信工事担任者AI・DD総合種の資格を持っています。
今、１級電気工事施工管理技士の勉強をしていて、テキストが現場に当てはまらなく、行き詰って質問しました。
周りの熟練者に質問しても、的確に答えられる人はいず、そんな事わかって無くても工事はできる的な話で終わってしまいます。
実際、現場の職人は資格を取得する時に丸暗記している人が多く、現場では理論は必要ないので、理解している人は少ないと思います。

回答No.3

walkingdic

白線にて大地に流れると理解している部分が間違いです。

黒も白もどちらも電線にて発電所とつながっていて、黒－＞白に流れる、白－＞黒に流れるということを繰り返しています。

問題は、大地との関係です。

「白の方を大地と接続している」

形にしています。

この場合、実際に大地を経由して電流が流れることはほとんどありませんが、白と大地はいつでも同じ電位になります。

電気回路で書けば、発電所－－－家庭の受電盤　の経路に、電線という抵抗値の低い抵抗と、大地という抵抗値の高い抵抗が「並列に」接続されていると考えるとよいでしょう。
つまり発電所側、家庭の受電盤側両方で、白と大地がつながっている（電線と大地の）並列接続です。

なんでわざわざ接地という電位を作っているのかと言えば、それは安全のためです。
白は感電しない、黒は感電。

両方どちらを触っても感電だと扱いが難しくなるのでそうしているのです。

上記で黒／白と簡単に言いましたけど、正確には、

黒．．．非接地側
白．．．接地側

です。

更に言うと、現実には発電所から家庭まではいくつものトランスを経由しているので、実際にはトランス毎に接地を作っています。
（トランスを経由すると絶縁型の接続になり、意図的に接地しないとフローティングになってしまうため）

お礼

発電所側、家庭の受電盤側両方で、電線と大地の並列接続ですか！参考になりました。ありがとうございました。

回答No.2

noname#230431

質問者：ape50dxさんの記述
＞電流は黒線側（赤線側）から負荷に入り白線にて「大地に流れる」一方通行ではないのですか？テキストの通りだと、逆方向で電気が「大地から」白線を通り負荷に入り黒線（赤線）を通り・・もあるという意味ですよね？

を引用して「・・・・・大地に流れる・・・・大地から・・・」と表現しました。ご承知のとおり、電力は大地を通してではなく、電線を通して供給されています。２線式の単相について言えば、片方の線を大地に接続（接地）して電位をゼロ電位にしています。
一般家庭の単相100Vについて述べれば、電流は
柱上トランスの２次コイル----黒線（赤線）----負荷----白線----柱上トランスの２次コイル　
のループ（回路）を循環して流れています。

お礼

＞柱上トランスの２次コイル----黒線（赤線）----負荷----白線----柱上トランスの２次コイルのループ（回路）を循環して流れています。
ですね！これで少し理解できそうな気がします。ありがとうございました。

回答No.1

noname#230431

＞テキストには交流回路は極性（＋－）が変わる・電流の流れも交互に変わると書かれていますが・・

その通りです。50Hzとは1秒間に50回極性（電流の向き）が反転しています。

＞実際電気工事をして分からなくなったのですが、電流は黒線側（赤線側）から負荷に入り白線にて大地に流れる一方通行ではないのですか？

電気工事では電力の伝送用の配線を考えているので、慣例的に直流を扱っているのようにみなして大地に接続している側（触れても感電しない側）をマイナス、大地に接続しない側（触れると感電する側）をプラスの様に表現しています。この事から直流のように一方通行で流れるように勘違いします。
実際は50Hzの場合なら1/100秒間、電流は黒線側（赤線側）から負荷に入り白線にて大地に流れたら、次の1/100秒間、逆方向で電流が大地から白線を通り負荷に入り黒線（赤線）を通り・・・・・を繰り返します。

補足

回答ありがとうございます。
ただ黒線（赤線）を通り・・・・・どこへ行くのでしょう？それと逆方向に大地から電気が流れてくれるのであれば、発電所なんか必要ないのでは？？