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対地電圧について基礎知識まとめ

家の形の板とプラグ
目次

対地電圧についての概略

電気回路において、電線と大地(地面)との間の電位差を「対地電圧」と呼ぶ。

  • 線間電圧(使用電圧)
    一般的に「100V」や「200V」として認識されているのは、2本の電線間の電圧差であり
    これを「線間電圧」と呼ぶ。

    例)家庭用コンセントの2つの穴の間の電圧がこれにあたる。
壁のコンセントの写真

  • 対地電圧
    電線と地面(大地)との間の電圧が対地電圧となる。
    人が感電する際に、人体に加わる電圧と考えることができるため
    電気設備の安全性において非常に重要な指標となる。

100Vのコンセントの場合、通常2つの穴のうち一方が接地されており
接地されている側と地面の電位差はほぼ0Vとなる。
残りの穴(非接地側)と地面の間の電位差が約100Vとなり、これが対地電圧となる。

対地電圧が重要である理由

対地電圧は、感電事故のリスクに直結する。
もし電気機器の絶縁が劣化して漏電し、その機器の金属部分に触れてしまった場合
その金属部分と大地との間の電位差が対地電圧となり
その電圧が高いほど感電の危険性が増してしまう。

電気設備の技術基準では
「住宅の屋内電路における対地電圧は原則として150V以下」と定められている。

特定の条件下では300V以下も許容されるが、一般的には150V以下が基準となる。

対地電圧の測定方法

日置電機製のデジタル絶縁抵抗計 IR4053
日置電機 絶縁抵抗計 IR4053 製品画像より引用

対地電圧は、テスターや絶縁抵抗計などの測定器を使用して測定できる。

テスターでの簡易測定

  1. テスターの黒い測定棒をアース(接地)に接続する。
  2. 赤い測定棒をコンセントの各穴に差し込む。
  3. 電圧が表示される側の穴が非接地側(ホット側)であり、その表示される電圧が対地電圧となる。
    接地側(コールド側)の場合は、ほぼ0Vに近い値が表示される。

絶縁抵抗計での測定

絶縁抵抗測定の際に、アース端子を接地側、ライン端子を相側に接続して測定することで
各相の対地間絶縁抵抗を測定できる。
絶縁抵抗値が低い(=漏電している可能性がある)場合、対地電圧も不安定になることがある。

測定の際は、必ず回路を切り離して停電状態にし
検電器で停電を確認してから作業を行うなど、安全に十分配慮する必要がある。

配線方式ごとの対地電圧の目安

配線方式対地電圧の目安(各相)備考
単相2線式(100V)黒:100V、白:0V
単相3線式(200V)黒:100V、白:0V、赤:100V
三相3線式(200V・デルタ結線)赤:200V、白:0V、青:200V日本ではあまり一般的ではありませんが、特定の機器などで使用されることがある。
三相3線式(200V・スター結線)赤:116V、白:116V、青:116V
三相3線式(400V・デルタ結線)※対地電圧は不定(接地不可)直接接地が推奨されておらず、対地電圧が不安定になるため、接地は基本的に行わない。
三相3線式(400V・スター結線)赤:230V、黒:230V、青:230V

※デルタ結線では、中性点がないため、直接接地をすることが難しい場合がある。

対地電圧と感電、漏電の関係

  • 漏電との関連
    漏電とは、電気が本来流れるべきでない場所(例えば機器の金属筐体など)に流れてしまう現象。
    漏電が発生すると、その機器の対地電圧が上昇し、触れた人が感電するリスクが高まる。
    接地(アース)は、この漏電電流を大地に逃がすことで、対地電圧の上昇を抑え、感電を防ぐ役割を果たす。
  • 絶縁劣化
    電線の被覆や機器の絶縁体が劣化すると、漏電が発生しやすくなり
    対地電圧が上昇する可能性があります。定期的な絶縁抵抗測定により
    絶縁状態を監視し、劣化を早期に発見することが重要となる。

安全面での重要性

例えば、三相3線式200Vの回路では、線間電圧は200Vだが
変圧器でB種接地工事がされているため、対地電圧は約115V程度に抑えられている。

もし漏電して人間が電線に触れてしまった場合、体に流れる電流の大きさ(=感電の衝撃)は
この対地電圧によって決まるため、日本の法令(電気設備技術基準)では
住宅の屋内通路の対地電圧を原則「150V以下」に制限するなど、安全のための基準として使われている。

[電技解釈第143条第1項]住宅の屋内電路の対地電圧は、原則150V以下

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この記事を書いた人

はじめまして、当ブログ「名無し電気管理事務所」を運営している名無しと申します。
ここでは、私の経歴や当ブログの運営目的についてご紹介します。

1. 保有資格
実務に関わる以下の国家資格を保有しています。

第3種電気主任技術者(2023年取得)

第1種電気工事士

建築物環境衛生管理技術者

2. 経歴・実務経験
電気保安・ビルメンテナンスの業界で約7年の実務経験があります。
現在は電気保安法人にて、保安業務従事者として勤務しています。

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