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対地電圧について基礎知識まとめ

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。
  • 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

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。
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