ＩＨの欠陥？？

Question

最近同じタイトルのご質問がありました。
ＩＨ機器を触るとびりびり来るとのこと。アースを取れば解決するというのが、結論でした。我が家にもＩＨ機器は導入されています。高齢者に危険がないようにとの理由で、導入されたので、この問題は心配の種です。

私の質問：びりびり来る電気はどこから来るのでしょう。いくつかの原因が想像出来ます。
１．絶縁が悪いため、供給電力が漏れている。。
２．電磁誘導機器ですから、機器のどこかにも、誘導電力が発生している。
３．機器とは直接の関係はなく、静電気が発生している。
４．その他

アースは必ず取るべきですが、これは対症療法ですね。根本も断ちたいのですが。

yasu99 · Accepted Answer

＃１３で「例えば電源ラインのノイズを除去する場合には電源とGND間にコンデンサを取り付けるのは常套手段です」とありますが、ここで言うＧＮＤと金属筐体とは別物です。
シャーシアースは金属筐体とは電気的につながっていません。そのような電気機器があるとすれば危険きわまりない欠陥商品でしょうね。

＞《誘導によるもの（空中でも検知しますｗ）と漏電によるものとは明確に判別せねばなりません。》これが私の質問対象なのです。
●電荷（対地電圧と考えてもらっていいです）あるところには電界が存在します。この交流電界によってテスターのような内部抵抗の大きいものは誘導を受けてあたかも電圧があるように表示をすることがあります。しかも三相２００Ｖのような動力電源は家庭用の電灯電源に比べて対地電圧が高いためにその傾向が高いのです。
今回ご質問の電磁調理器は電灯電源であり、またそのような微弱な電界の影響でびりびりくるようなことはありません。
びりびりくるのは体に電流が流れている証拠であり、漏電以外にはあり得ませんからね。

yamame17gou · Answer

追伸４：そうです！
接地されていない機器の判別方法で実務で発見しました！
機器が比較的浮いた状態にあることが条件で湿潤環境、他との接触等もチェックの上に成り立ちます。
ついでにオーディオ機器等でフレーム対地電位を低い方に統一する方法：プラグに接地極表示が無い機器の場合機器をダンボール等に載せグランド系と壁コンセント左の接地極（長穴）間の電圧が低くなる差込方向を見つける、プラグの左側にはマーキングをしておき以後に備える。
これも自分で発見した方法です。
以上、電気の特性を含め参考として下さい。

foobar · Answer

ノイズフィルタの回路構成は
http://www.nec-tokin.com/product/dl_emc.html
の中のノイズフィルタのカタログが参考になるかと思います。
カタログ中の図を見れば、フィルタの金属ケースがコンデンサを介してラインに繋がっていることがわかります。（コモンモードのノイズを抑えるには、対アースの電位を安定にする必要があります。このため、接地点にフィルタの回路が接続されます。）だもんで、器具の筐体に直接フィルタを固定すると、自動的に筐体が電源ラインに繋がってしまいます。

器具によっては、電源周りの筐体を分離しているものもある（多い？）ようですが、その場合でも非接地で電源部の筐体（や接地端子）を触ると感電するかと。

yamame17gou · Answer

誤解がある様です！
ノイズサププレッサーでは無くノイズフィルターですからNO.6さん提起のπ型で接地端子のあるもののことでこの端子から流出する電流の値がきめられている。
スイッチング電源等もπ型ノイズフィルター内臓機種は接地専用端子を介してのことです。
以上の様な部品を使用した機器は接地しなければ機能的にも安全上も良くないと言う例です。
現実には接地は一系統で制御系も接続されています。

tomatine · Answer

No.8です。

まず、補足でご質問頂いた件についてですが、
>機器内のグランド電位が５０ボルトになったり、他の電位になったりする、具体的な原因は何ですか。グランド電位が決まる要素を具体的に教えて下さい。言い換えるとそれが私の当初の質問なのです。

機器内のグランド電位は直流的には完全に浮いている状態とお考え下さい。
すみません、詳しく考えたことはないのですが、恐らく何ボルトになるかというのは予測できないのではないかと思います。
対地アースとは全く独立して存在しますので、対地アース電位に対して何ボルトというのはそもそも定義出来ないのではないかと。。

No.10の回答者様が、半分の電圧という例をあげてくださってますが、
確かにおっしゃっているようなコンデンサの接続は家電では良くあります。
ただし、直流電位的に抵抗値が半分になるかというとそうは限りませんので、きっちり半分の電圧になるとも考えにくいと思います。
ここに直流的に浮いた部分が出来てしまう、と言うことは間違いなさそうですが。。


また、横やりで恐縮ですが、No.12の回答者様の内容につきまして、、

>ノイズフィルターは端子間につながないと意味がないではありませんか。
それは信号線に重畳したノイズを除去する目的のノイズフィルターですね。
例えば電源ラインのノイズを除去する場合には電源とGND間にコンデンサを取り付けるのは常套手段です。
また、端子間に入れる場合も差動信号でない場合は片方はGNDだと思いますので、実質的に対GND間に接続していることになります。
また、金属筐体に直接フィルタを繋ぐことはなくても、金属筐体自身がGNDと同電位の場合は等価的に金属筐体にフィルタを繋いでいると考えられないこともないですね。
高周波ノイズを扱う上では必ずしも等価ではないですが。

また、ノイズフィルタとは呼ばないですが、不要輻射や静電気の対策として、金属筐体に対してコンデンサで結合を行うことはありますよね。

以上、私の専門分野ではありませんので間違っている所がありましたら恐れ入りますがご指摘下さい。。

yasu99 · Answer

＃７です。　

金属筐体にノイズフィルターをつなぐようなことはあり得ません。ノイズフィルターは端子間につながないと意味がないではありませんか。

基本的に家電機器の筐体は電気的には意味がありません。
漏電とはこの外箱に電気的に繋がることになり、そのままでは感電のおそれがあると言うことになります。
回路のシャーシアースと保安のためのアースを混同する人もあるようですが、筐体のアースは保安のためのアースです。
家電機器は電気設備技術基準により、Ｄ種接地工事が必要とされるケースがあります。これが保安のためのアースです。

テスターで3相200機器で対地電圧を検知するというような事がありますが、誘導によるもの（空中でも検知しますｗ）と漏電によるものとは明確に判別せねばなりません。

yamame17gou · Answer

追伸２：「ノイズフィルターがらみでの実例」
産業機器に於いても接地に関しての認識、漏れ電流ににして関しての知識はユーザーも含め問題意識が希薄です。
従って大騒ぎするもシューティングに手間取ります。
スイッチング電源、ノイズフィルター等、コンデンサーを介してのフレームグランドに流れる漏れ電流はカタログ、取説等に表示されていますが問題意識が希薄ですと目に留まりません、その上ユーザー先の接地の意識が無く、実際には接地されて無い状態で電源を入れ「しびれる！」の騒ぎになります。
状況、テスターにもよりますが3相200機器で対地150位示します、事故にはならないエネルギーですが。
接地されていない機器はアナログテスターのリード線の一方をフレームに当てただけ、もう一方開放でも0から右に少し振れ、電気が開放されたリード線から流れようとしていることが解かります。
他の金属体、地面、アースの順に指示が大きくなります。
以上、参考として下さい。

foobar · Answer

＃６の「フィルタ」は＃８さんが補足していただけた「ノイズフィルタ」です。
ノイズフィルタでは、フィルタと使い方によっては、
電源の一端--コンデンサ--アース（金属筐体）--コンデンサ--電源の他端
という具合に、金属筐体が電源にコンデンサを通じてつながっていることがあります。このような器具で、
・一端が接地された１００Ｖの電灯線に器具を繋いで、
・金属筐体を接地しない
と、筐体には、地面に対してコンデンサで1/2に分圧された電圧（５０Ｖ）が加わっている状況になります。

yamame17gou · Answer

追伸：事故防止、不具合対処、等は「そんな事は…」とした時点で遠回りになってしまうことが多く事実を最大限に捉え漏らすことなく優先順位からスキャンして行きます。
事実の積み重ねは技術者にとって重要要素であります。
フィールドに於いては様々な不測の事態が起きる為フェイルセーフ処置としても必要に応じプロティクティブアースが行われます。
日本も家電等で頑張って来たのですが建築、電力系が内向思想の様でプラグ、コンセントの構造、電極表示、配線処理、ストレインリリーフ、トラッキング対策、防塵構造、等々、進化が遅く残念です。
このサイトでも頻繁に質問がある様に問題意識は高まっています、接地すべき、した方が良い機器を使用する場合いかなる場所でも可能な電源設備であるべきです。
電気はスキあらば（条件が整えば）常に流れようとしているものである認識が必要です。

tomatine · Answer

電気は電圧と電流を元に考えますが、電圧はグランド電位と言うものを基準に何ボルトというふうに決めます。
電流はこの電位差が大きいところから小さいところへ向かって、抵抗値（インピーダンス）によって絞られながら流れます。
ビリビリはこの電流が体の方を流れてしまったときに感じる現象です。

そこで、実はこのグランド電位が厄介者なのです。
グランド電位は、それぞれの機器の中で、「ここをグランド電位とする」と決めたものでしかないのです。
つまり、機器の内部では、このグランド電位がゼロボルトと“仮定”して動作しているのですが、実際には地球を基準としたアース電位と必ずしもイコールではないのです。

例えば、100ボルトで動作する機器の、機器内のグランド電位が50ボルトになってしまったとすると、機器内部の100ボルトはアース電位を基準にすると150ボルトになるのですが、機器としては正常に動作するのです。

機器の外側の金属部分は一般的にグランド電位と接続されていますので、使用する方が片方の手でアース電位をさわり、他方の手で機器のグランドを触ったとすると、50ボルトの電位差がありますので、ビリビリを感じることになります。

この電位差をなくす（機器のグランド電位と地球に対するアース電位とをイコールにする）ために、アース線の接続を行います。
よって、アース線を接続するというのは対処療法ではなく、機器と地球が同じ基準の電圧で動作するように接続するためのものです。

例えば電話線、インターネットの線、オーディーオやビデオの線、すべて信号線とグランド線がペアになっていますが、これも信号線の電圧振幅がそれぞれの機器で同じ電圧になるように、グランドを合わせてやっているのです。

No.6の回答者様がおっしゃっている“フィルター”とはコンデンサを使ったノイズフィルタのことではないかと察します。
コンデンサは交流を通し、直流は遮断する性質を持っていますので、グランド電位が不安定になりやすい側面があります。
高電力の交流機器ほど、アースを取る（接続する）ように推奨されているのはそのためだと思います。

以上、長文になってすみません。

ＩＨの欠陥？？

＃１３で「例えば電源ラインのノイズを除去する場合には電源とGND間にコンデンサを取り付けるのは常套手段です」とありますが、ここで言うＧＮＤと金属筐体とは別物です。

追伸４：そうです！

ノイズフィルタの回路構成は

誤解がある様です！

No.8です。

この回答への補足

＃７です。

追伸２：「ノイズフィルターがらみでの実例」

＃６の「フィルタ」は＃８さんが補足していただけた「ノイズフィルタ」です。

追伸：事故防止、不具合対処、等は「そんな事は…」とした時点で遠回りになってしまうことが多く事実を最大限に捉え漏らすことなく優先順位からスキャンして行きます。

電気は電圧と電流を元に考えますが、電圧はグランド電位と言うものを基準に何ボルトというふうに決めます。

この回答への補足

似たような質問が見つかりました

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

関連するカテゴリからQ&Aを探す

このQ&Aを見た人がよく見るQ&A

デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング

マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング