家のアースを地面に取る理由について

質問

主題の件ですが、アースを取る理由として、
　①漏電ブレーカーを確実に動作させるため
　②感電リスクを下げるため
と理解しているつもりですが、下記URLの写真にある電柱上トランスのアースを直接引き込み、電気製品のアースを直接させては問題があるのでしょうか？手間をかけて設置工事して地面を導体化する理由が今一つ分からないです。回路としては一緒のような・・・
https://kansai-automation.co.jp/blog/?p=1401

回答No.7

mdmp2 · ベストアンサー

NO.6 です。
接地抵抗の先はどこにも繋がっていないとのことですがなぜ回路として成立していないのに電流が流れるのでしょうか？
＞＞＞高圧配電線は変電所の変圧器の中点が接地されています。混触を起こした柱上トランスの二次側がB種設置されているので、高圧あ配電線の、「混触を起こした線→柱上トランスの二次側→B種接地→B種接地から変電所の変圧器の中点の接地に至る大地→変電所の変圧器の中点の接地」と、回路が構成され、電流が流れます。大地の抵抗はゼロとされます。

また、アース線と地面に150Vが発生する理由もよくわからないです
＞＞＞B種接地の接地抵抗（接地導体～大地の接触面の抵抗）は、「150/(一線地絡時の電流) [Ω]」と規定されています。一線地絡電流は条件により異なりますが、数十A～300A のようです。仮にそれを100A とすると、B種接地の接地抵抗は150/100=1.5Ωになります。
1.5Ωの抵抗に100A の電流が流れるので、接地導体の電圧は大地に対して、1.5Ωx100A=150Vとなります。
150/(一線地絡時の電流) の式は、一線地絡（トランス内で高圧側の低圧側の線が接触したのも同じ）が起きたときに、接地導体の大地に対する電圧が150Vということを式にしたものです。

お礼

mdmp2様
度々のご回答ありがとうございます。
電流は変電所の中点の設置まで流れるんですね。

150Vについては接地抵抗間に電圧が発生するということですね。ただ、対地間に150Vが発生するというお話でしたがそのあたりがまだ分かっていないです。もう少し勉強いたします。

回答No.6

mdmp2

NO.4 です。
①「電柱のアースを直結した電気製品のケース部分は150V」とあるのですが、どの間に150Vが発生するのでしょうか？
＞＞＞150V は、電気製品のケースと電気製品の置かれた場所の下の地面との間に発生します。その場所が、湿った場所ですと、地面との間に多少の導通がありますので、そこに素足で立って、電気製品に触れると感電する恐れがあります。

②混触事故というのを自分なりに絵で書いてみて下記URL画像のイメージを想定したのですが、合っていますでしょうか？
＞＞＞合っていると思います。一次側の2本の線は、どちらも対地電圧がありますので、どちらが二次側に接触しても、B種接地へ電流が流れます。

また、接地抵抗の先はどこに繋がっているのでしょうか？
＞＞＞B種接地は電柱の直下の地中に銅板が埋設されたものです。
B種接地の接地抵抗値は、「150/一線地絡電流」と規定されています。一線地絡電流は高圧配電線に使用している電線の直径と変電所から柱上変圧器までの距離で変わりますが、数十アンペア～数百アンペアになるようです。仮に100A とすると、B種接地の接地抵抗は150/100=1.5Ωとなり、1.5Ωを実現するには面積の大きい銅板が必要です。電柱を設置するとき周りを掘削して銅板を埋めます。銅板から先にはなにも接続されていません。「銅板と土の接触」が接地抵抗を作ります。低い接地抵抗を実現するには銅板の面積を大きくします。

※新築の場合は、工務店が一括請負い、電気工事は工務店から電気工事店に下請けに出されることが多いと思います。
一般家屋の分電盤に引き込まれるD種接地は接地抵抗が100Ω以下と規定されています。接地導体としては～1.5m の銅丸棒が使用されます。1本で100Ω以下にならない場合は、100Ωになるまで、複数本設置します。これらの工事は電気工事店（電気工事士）が行います。接地工事を行うとき立ち会って、接地抵抗値を一緒に確認すると良いと思います。

お礼

mdmp2様 早速のご返答ありがとうございます。
150Vが対地間に発生する電圧理解しました。また、鳥が感電しないように人間も床というもので宙に浮いていると思っていたのですが、多少導通があり地面に電流が流れるのですね。デジタルテスターで測れるかはわかりませんが導通があるか測定してみたいです。

度々のご質問で恐縮なのですが、接地抵抗の先はどこにも繋がっていないとのことですがなぜ回路として成立していないのに電流が流れるのでしょうか？また、アース線と地面に150Vが発生する理由もよくわからないです・・・。（下記URL写真に回路図を追記しましたが理解ができていないです。）
【B種接地混触事故イメージ】
https://drive.google.com/file/d/1NJIMv7fWo2aUPS9BuUb05xA9dO-IYN3_/view?usp=sharing

D種接地抵抗についての説明ありがとうございます。ちなみにD種接地抵抗は下記URL写真のイメージであっていますでしょうか？
【D種接地抵抗】
https://drive.google.com/file/d/1WUqP-XB4Q-Vqa37H41jvZpioqCQuPxzC/view?usp=sharing

回答No.5

lumiheart

＞電柱上トランスのアースを直接引き込み

前出の先生方がどなたも触れていらっしゃらないんでアレですが
IEC 60364規格の接地工事
地球上で日本国の陸上以外でのごく普通のアタリマエの工事です
IEC 60364
https://ja.wikipedia.org/wiki/IEC_60364
接地系統の種類（ＴＮ，ＴＴ，ＩＴ系統）(JIS C 0364-3)
http://www.acelion.co.jp/naibu/ent/syurui/syurui.htm
日本国の陸上はTT接地
それ以外の国はTN接地

JIS C60364-5-54　＜IEC規格の日本語バージョン
建築電気設備−第 5-54 部：電気機器の選定及び施工− 接地設備，保護導体及び保護ボンディング導体
https://kikakurui.com/c6/C60364-5-54-2006-01.html

所謂、等電位接地でもある
https://www.jlpa.jp/measure/overview.html
https://electric-facilities.jp/denki7/to/007.html

＞電気製品のアースを直接させては問題があるのでしょうか？
一般家庭ではほぼムリです

理由１：端的に言えば、内規のアース線が極端に細すぎるから
↑に挙げた規格書を熟読してね
C 60364-5-54
544.1.1
「 JIS C 60364-4-41 の 413.1.2.1 による主等電位ボンディング用に設け，
542.4 による主接地端子に接続する保護ボンディング導体は，次の断面積以上でなければならない」
銅の場合 ６ｓｑ

なんでこんなに超ぶっといアース線が必要なのか？ですが、
落雷とか高圧線の地絡事故とかでアース線に大電流が流れても燃えない太さ
内規のアース線は２ｓｑだからねぇ　＜細すぎ

理由２：
日本でも、パソコンとかの電源コードは３芯のアース付きだよね
パソコン以外の家電製品全部を３芯にしなければならない
https://iekoma.com/electrical/ai-9841/

回答No.4

m_and_dmp

事故（柱上変圧器の内部で高圧側と低圧側が接触とか、電柱に落雷し、電柱のアースに大きな電流が流れたとか、ご自身で電柱のアースから家庭に引き込んだ電線が切れたとか．．．）がない場合は、アースとして機能すると思います。
・・・手間をかけて・・・というのが問題なら、家の敷地内にアース棒を設置するのと、電柱からアース線を引き込むのとどちらが手間でしょうか？私の家の場合は、電柱まで目測で20m、6m幅の公道を横断しなければなりません。電力会社がアース線の接続を許可したとしても、この方法を選ぶ気がしません。貴殿の場合はどうですか？

こちらも、事故がない場合が条件ですが、家庭に引き込まれている電線の一方（３線式の場合は中点）は、電柱のアースに接続されています。よって、ご自身で電柱のアースからアース線を引き込まなくても、引き込み線の、電柱のアースに接続されている方の線（コールド側と呼ぶことにします。）は、ご自身で引き込んだ線と同様に機能します。例えば、電気洗濯機のアース線を、コンセントのコールド側に接続すると、電気洗濯機の手で触れることができる部分の電位は電柱のアースと等しい電位になります。洗濯機を設置した場所の直下の地面は電柱のアースが設置された地面とつながっていますので、両者の電位はおおむね等しく、漏電している洗濯機に触れても感電することはありません。

電柱のアースと電気製品のアースを直結させて使用中、事故が起きた場合について、検討してみます。
柱上変圧器の内部で高圧側と低圧側が接触した場合、「高圧側→低圧側→電柱直下のアース（B種接地）」と電流が流れます。B種接地の接地抵抗は[150/一線地絡時の電流 (Ω) ]と規定されていますので、アースに流れた電流によってアース線に最大150V の電圧が発生します。よって、電柱のアースを直結した電気製品のケース部分は150V になり、それに触れると感電する可能性があります。
電柱に落雷し、電柱のアースに大きな電流が流れた場合は、柱上変圧器の内部で高圧側と低圧側が接触した場合以上に電柱アースに大きな電流が流れ、電柱アースに高い電圧が発生します。その電圧が電気製品に直結しているので極めて危険です。電気製品の絶縁破壊が起きたり、火災になる恐れもあります。

お礼

ご回答ありがとうございます。理解するのに時間を要し回答が遅くなってしまいました。
手間がかかるというのは新築の場合を想定しており、電柱から引き込むときについでにアース線も引っ張て来たら楽かなと安易に考えてしまった次第です。ただ、後の文章にあるように手間だからアースをしているわけではないのですね。

>>事故がなければアースとして機能すると思います。
これが一番知りたかったです。やはりアースとしては機能（漏電からの感電防止のみの機能）するのですね。

事故の具体的な例を記載いただきありがとうございます。2点ほどご質問があるのですが
①「電柱のアースを直結した電気製品のケース部分は150V」とあるのですが、どの間に150Vが発生するのでしょうか？
②混触事故というのを自分なりに絵で書いてみて下記URL画像のイメージを想定したのですが、合っていますでしょうか？また、接地抵抗の先はどこに繋がっているのでしょうか？

https://drive.google.com/file/d/1o27jrV1S4xiyPpzl7VGs1qm6LQiHxzOn/view?usp=sharing

回答No.3

atm_phantom

電柱上トランスのアースは B種接地という種類のもので 電気設備技術基準という省令の 第 6、10～12条、その解釈 第 24 条 第１項 に基づいて変圧器の低圧側の巻線が高圧側の巻線に混触したときの低圧側回路の電位上昇を防ぐために接地を施すことが決められているのです。

一方、低圧回路の電気機器 ( 洗濯機のアース etc. ) は D種接地という種類のもので 電気設備技術基準の 第 10～11条、その解釈 第 29 条 第１項 に基づいて、本来は電力回路と絶縁され大地電位となっている「 機械器具の鉄台及び外箱 」が機器の不良や老朽化などにより漏電して電圧を生じた時に傍に立っている人間が接触による感電時の危険を防ぐために「 機械器具の鉄台及び外箱 」の電位を低減するために接地することが決められているのです。

貴女の質問の様に両方を電線で結んで一点で接地した時に、両方 ( 柱上トランスと電気機器 ) の接地で電気設備技術基準で要求されている接地抵抗その他の要求を共に満たすことができれば、貴方のような方法でも一向に問題ありません。しかし、通常はそれは困難なことが殆どです。だから別々にするのです。私は子供の頃、洗濯をしたとき洗濯機についている緑の接地線の先についているクリップを接続するのをサボってビリッと感電したことがあります。水を使用する電気機械は絶縁が不良になることが多いので D種接地 を省略できる特例からは除外することも定められて ( 電気設備技術基準の 第 10～11条、その解釈 第 29 条 第２項 ) います。従って洗浄便座にも接地線が付いています。

因みに電気設備技術基準というのは法律の文章で典型的な悪文です。初めての人が原文だけで読みこなせるものではありません。興味をもって調べるときには、本を開いたときに左の頁には省令の原文、右の頁にはその丁寧な解説となっている良い本が出版されていますから、それを参照されると良いと思います。「 電気設備技術基準 解釈 」で Web 検索してみてください。

お礼

ご回答ありがとうございます。単語に意味を調べており回答が遅くなりました。
>>サボってビリッと感電したことがあります。
変な質問に思われるかもしれませんが、2点ご教授願います。
①感電は回路を形成しないとしないものと思っているのですが[電線→洗濯機（漏電）→手→床？→地面?→電柱ｱｰｽ棒→電線]のような回路で感電したとして、手で洗濯機を触っただけで抵抗が手→床→地面に電気は流れるのでしょうか？イメージ的には鳥が感電ない状況と似ていると思っているのですが・・・
②B種接地をしているから[電線→洗濯機（漏電）→人体→地面→電柱アース棒→電線]という回路ができてしまっていると思うのですが、仮に電柱アース棒がなかったら回路が形成されず感電しないという認識はあっていますでしょうか？

回答No.2

qwe2010

雷の影響を、受けないため。

お礼

回答ありがとうございます。
引き込み線で200Vと0V（アース）を空中にひくと、電圧が低い0Vの方に雷が落ちやすいということですね。

回答No.1

noname#252332

アースとは一面では事故の被害を小さくするためのものです。仮にurlの電線のアースを家庭に引き込んだとすると、電柱で漏電、またアースの断線事故があると、何の事故もない家庭で洗濯機を触った人が感電死することになります。アースを配線で分配することはこのように事故を分配することにもなります。そうでなくても、電柱のアースにも地面との間に抵抗値があり、アース電流が流れる間、ある電位を持つことになります。地面と同電圧であるべきアースが、配線を共有することによって共通インピーダンスを持つことになるという次第です。

お礼

ご回答ありがとうございます。
>>アースを配線で分配することはこのように事故を分配する
>>ことにもなります。
一本のアース線で引き込んでしまうと風雨などで断線のリスクがあるけど、その分地面では地形が変化しない限り断線のリスクが軽減させるということですね。では、地面にダクトをいれてその間にアースを通したら断線リスクが減るからOKかというと、後者の文面でそういう問題ではないんですね。。

>>そうでなくても、電柱のアースにも地面との間に抵抗値>>があり、アース電流が流れる間、ある電位を持つことに>>なります。地面と同電圧であるべきアースが、配線を共>>有することによって共通インピーダンスを持つことにな>>るという次第です。
共通インピーダンスを持つことがどのような潜在災害が起きるのかがまだイメージができていないのでもう少し自分なりに整理をしてみます。