質問

家庭用交流回路には、接地側(白線)と非接地側(黒線)があり、「白線は安全」、「黒線は感電の危険あり」ということになっています。私の疑問は、「交流とは、プラスとマイナスが交互に入れ代わるもの」と記憶していますので、「接地側も、非接地側も交互に入れ代わるのでは?」と思った次第です。この辺りを理解したいのですが、よろしく御願い申しあげます。

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回答 (5件)

>高電位のトランスを接地させる=ショート…

#3です。
通常は片側しか接地しませんから、接地された側が大地と同電位になるだけです。電流は電位差のあるところに流れるのであって、同電位のところには流れません。したがってショートするとは言いません。
なお、その接地したところ以外で、電線が垂れ下がったり、機械の絶縁が壊れたりするとショートします。これを地絡事故といいます。

>電柱からのアース線にはスゴイ電流がいつも流れている…

一般に電気は抵抗の少ないところに流れます。アースの抵抗は、電線の抵抗に較べればはるかに大きいものです。通常は、抵抗の少ない電線の中ばかりを流れ、アース線に電流が流れることはありません。
ただ、電線も負荷機械もすべて絶縁してありますが、人間の作るものに完璧なものはありません。どんなに丈夫な絶縁を施しても、ごくわずかな電流は漏れます。ふだんはこのわずかな漏れ電流が、電柱のアース線を通って、電源へ帰って行っているのです。

電気って電圧があるから感電するんです。 (あたりまえですが

白線と黒線の間で見ると、交流100Vになります。
で、人間が感電するのは白線と黒線を一緒に触ったからでなく、どちらか一方を触って感電します。
感電する時、電圧は電線と大地(接地)間の電圧になります。

今、白線を接地したとすると、白線と大地(接地)間の電圧は0Vですから、電気が流れません。(感電しません)

逆に黒線を触ると、大地と繋がっている白線と黒線を同時に触ったことになり、交流100Vを触ったのと同じになります。

なぜ、片側接地が必要なのか
たとえば、洗濯機。 水を使うので下手をすると漏電します。
洗濯機のアースを取っておくと、漏電した場合でも洗濯機本体の電圧は大地と同じですから、人間が触っても0Vなので感電することはありません。

片側接地がない場合、洗濯機のアースを取っておいても、大地と電線間に電圧があるので感電することになり、危険です。

この回答へのお礼

御回答ありがとうございました。洗濯機の例が分かりやすかったです。

>交流とは、プラスとマイナスが交互に入れ代わるもの…

確かにそのとおりですが、商用電源は、「接地式交流回路」といって、一線を接地してあります。
接地されている線に加わる電圧は、大地に対して常にゼロです。非接地側に加わる電圧が、大地に対してプラス100ボルトとマイナス100ボルトを、1秒間に100回または120回入れ替わっていると言うことになります。
接地線も、1秒間に100回または120回、つなぎ替えれば、
>「接地側も、非接地側も交互に入れ代わる」
ことになりますが、そのようなことにはなっていません。

――――――――――――――――――――――――

>「白線は安全」、「黒線は感電の危険あり」…

一応そのように配線工事をしますが、本職の電気工事業者ではなく、家電販売店その他多少の電気に関する知識がある程度の者が携わった仕事では、必ずしも白線が接地側とは限りません。
しかも、最近増えている、エアコンなどの家庭用200ボルト配線は、白線も黒線も感電します。
「白線は安全」という観念は、捨ててください。

この回答へのお礼

御回答ありがとうございました。
白線が安全でないことが良く分かりました。

この回答への補足

接地式交流回路について質問があります。#1の補足に書かせて頂きましたが、高電位のトランスを接地させる=ショートしてしまう。ということにはならないのでしょうか?よろしく御願い申しあげます。

一般家庭などの低圧配電線の一線を接地する目的は主として、「感電しても、150V以下(法規に定められている)」に押さえるところに有ります。もし、何らかの事故で、低圧配電線と高圧配電線(一般的に非接地)が混蝕することが有っても、接地されていれば低圧側の電位上昇が、低圧側の公称電圧近くに押さえられ、安全が確保されることになります。白線をアース側、黒線をホット側に使用します。単相3線式の場合は赤線もホット側になります。電線の色については、最近のビルなどの三相4線式などではこの原則どおりでなく、必ずしも、白線に触っても感電しないという保証は有りません。
さて、《「交流とは、プラスとマイナスが交互に入れ代わるもの」と記憶していますので、「接地側も、非接地側も交互に入れ代わるのでは?」》という疑問についてですが、電圧の+、-が入れ替わっても感電に関しては無関係です。黒線側(感電する側)の電位が白線側の電位に対して、周期的にその大きさと方向が変わっているのです。従って人間が大地に足をつけている限り(直接でなくとも)、黒線側に触ると感電します。電圧は「電位の差」のことですから、交流であろうと直流であろうと大地に立っているあなた(見かけ上白線につながっていることになる)から見れば、白線側には電圧がなく、黒線側には電圧が生じることになります。

この回答へのお礼

御回答ありがとうございました。
専門的な見地からの御説明、よく分かりました。
白線が絶対安全とは言えない事も理解できました。

交流の電流は交互に電流の極性は変わりますが配線は変わりません、配線の接地してある方が接地側です。
電柱の柱上変圧器の載せてある電注には上からアース線で接地しています。
家庭の配線にも一部に接地が義務づけられています。
電流の接地ではなく設備の接地をして安全性を図っています。

この回答へのお礼

御回答ありがとうございます。交流って難しいものですねえ。再認識しました。

この回答への補足

ものすごくレベル低い質問ですが、電柱からのアース線にはスゴイ電流がいつも流れているのでしょうか?
柱上変圧器(高電位)、地球(ゼロ電位)これを電線(アース線)でつなぐとショートしないものですか?現実にそんなことは無いとは分かっていても、なかなか理解できません。もしアドバイスありましたらよろしく御願い申しあげます。

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