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大抵、絶縁抵抗はDCで、絶縁耐圧はACで
規定されていますが、DC、ACを使い分ける
理由は何でしょうか。

宜しくお願いいたします。

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A 回答 (4件)

【絶縁抵抗】インダクタンスの影響を受けないため直流で測定する。

交流で測ると絶縁抵抗が高め、すなわち安全側に出る。

【絶縁耐力】直流高電圧を可変させることが、現場では事実上できないため交流で測定する。試験室や工場では、直流で試験することもある。

ではなかったでしょうか。ウン十年前に習ったことなので、自信ありません。
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絶縁とはある電圧までその機器なり設備が耐えられるかどうかの程度を規定するものです。



電力の分野での基本は「通常使用する条件の電圧の何倍まで耐えられるか」です。
送電線や配電線はトランスの絶縁が悪化したり中性線が断線したりすることにより、高電圧側の電圧やスターデルタの電圧が現れてしまうことがあります。これらの電圧は同じ周波数の交流電圧なので、「N倍の交流電圧で何秒間耐えられること」と規定されます。(電気事業法ではこのような破壊試験に耐えた設備に使用許可が出ます)

架空送電線や避雷器は、雷電流のような直流分の多い電圧に耐える必要があります。(大規模な発電機も事故時の電流は直流分があるので考慮します)。
これらは直流電圧で耐圧を考慮する必要があります。

以上が原則ですが、実際に測定する場合に簡易に測定したりするニーズがあります。
家庭用配線をいちいち数百ボルトの交流電圧発生機を持ち込んでテストするのは面倒ですので電池で高電圧を発生するメガー(メガオームテスターの略)というテスターを使用して直流絶縁抵抗値に換算して測定します。

逆に超高電圧の長距離送電線(たとえば50万ボルト100km)の試験の場合、大地との間の静電容量が大きいため、直流で試験しようとすると試験機の電源容量が大きくなり、測定機が製作困難です。一方交流の試験電圧を作るのは比較的容易ですので交流で試験を行います。

このようにDCとACは理論と現実で使い分けています。

なお、半導体などの電子回路での耐圧はせいぜい100V単位(LSIのチップ内では配線間に数万ボルト/mmの高電界になるが)ですので通常はDCでテストします。

また高周波回路では回路の電圧とは異なる寄生振動や巣トレーキャパシティーによる誘起電圧などで絶縁破壊が生じます。
高周波の高電圧を印加した破壊試験は現実的でないので高周波回路シミュレーション、実験などを行い誘起電圧を予測し、DC耐圧試験を行います。

電力に関しては電気設備技術基準に機器・用途、使用電圧に応じて数値が規定されています。(ページの下に矢印が出るので見落とさないで下さい)

参考URL:http://eagle.ee.fit.ac.jp/class/3houki/03/03-16. …
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こんばんわ(^-^ )



絶縁診断方法においてまず「DC、ACを使い分ける理由」よりも測定方法を使い分ける理由が大事です。

絶縁診断方法の代表的なものに以下の方法がありますが
・メガー測定
・誘電正接(tanδ)測定
・非破壊試験
・耐圧試験
 測定方法それぞれに長所短所や特長が存在します。質問で述べられておられる印加電圧がDC-ACであることも当然、長所短所に含まれますので、試験対象物や目的により使い分けたり、複数の方法で補い合ったりします。
 要するに現場サイドでは、AC、DCを使い分けているというよりも測定方法を使い分けていると考えてください。
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絶縁抵抗を交流で測定しようとしても、通常インダクタンス分やキャパシタンス分がありますから、簡単には正確に測定することが出来ません。


よってDCで規定してあります。

例えば、コンデンサの両極間は絶縁されていますが、交流を印加すれば電流が流れます。
チョークコイルは交流を阻止しますが、直流は流れやすいです。
絶縁耐圧は交流機器(回路)では、最大値は実効値よりも高いので、実用的に交流で規定しています。
直流機器(素子)では、用途により直流で規定してことが多いです。
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QJIS規格 絶縁耐圧試験について

1.通常、JIS規格では製品カテゴリー毎に試験条件を定めていますが、絶縁耐圧試験そのものの定義と言うか総括的な規格はあるのでしょうか?

2.特定製品で「形式認証」するために定めた規格があったとします。
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話だけですが、物によっては1.2倍電圧で1秒に短縮できるような話を聞いたことがありますが、どのような根拠で、そうなるのか、あるいは何か別の規格で定義されているのか?

ご存知の片、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

家電製品だったら,電安法ですからJIS規格に従うべきかどうかは電安法に基づいた省令によります.
ここを見てください.
ここで,JIS規格以外はDLできます.
http://www.meti.go.jp/policy/consumer/seian/denan/hourei/gijutsukijun/2koukijun/140318-daijinkijun.htm
TV等はどういう訳か,「JIS C60065」ではなく「J60065」になっています.
2つとも元規格は「IEC60065」なんですが,縦割り行政なんでしょうね.

1.絶縁耐圧試験そのものの総括的な規格は無いようです.
個々の規格をみて,必要な絶縁耐圧試験を行います.

2.その話は,電取法の時代に技術基準に載っていましたが,国際規格との整合が取られるようになってから,無くなりました.
認証機関のコンサルティング業務は禁止されていますが,独立してコンサルタント業を営んでいる人を紹介してくれますから,試験時間の短縮については,コンサルタントに相談するよう勧めます.
安全規格については,規格を読んでも本当のところはわかりません.
規格(の解釈)が国毎に異ならないようWTO/TBT協定に基づいて,国際的に整合が取れていますから,コンサルタントに相談するのが一番です.

家電製品だったら,電安法ですからJIS規格に従うべきかどうかは電安法に基づいた省令によります.
ここを見てください.
ここで,JIS規格以外はDLできます.
http://www.meti.go.jp/policy/consumer/seian/denan/hourei/gijutsukijun/2koukijun/140318-daijinkijun.htm
TV等はどういう訳か,「JIS C60065」ではなく「J60065」になっています.
2つとも元規格は「IEC60065」なんですが,縦割り行政なんでしょうね.

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Q絶縁抵抗計はなぜ交流→直流に変換するの?

 絶縁抵抗計の内部で、発電機で発生した交流を直流に変換して端子に出力しているのはなぜなんでしょう?交流では測定できない理由を教えてください。

Aベストアンサー

絶縁抵抗だけを正確に測るためです。

もし交流で測定すると、絶縁物は、誘電体ですから、コンデンサーが形成され静電容量によっても交流電流が流れ正確な絶縁抵抗は、測定できません。

もし交流回路でのコンデンサーの働きをご存じないときは、この回答では、分らないと思いますが、そのときは、どこまで分り、どの点が理解できないか補足してください。

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Q何kV/cmで絶縁破壊が起こるか?

試料に高電圧を印加する実験を考えております。シリコンオイル中、および大気中において、何kV/cmで絶縁破壊が起こるか、ご存知の方がいらっしゃいましたら教えていただきたく存じます。有効数字は一桁程度でかまいません。

Aベストアンサー

一般的にいわれるのは
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PIOボードなどのデータシートに書かれている"絶縁耐圧"とはどのような
計算で求められているのでしょうか?

自作した簡単なPIOボードの仕様に"絶縁耐圧"の記述をしたいのですが、
どのように求めたら良いのかわらないのです。
どなたか分かる方がいたら教えてください。

Aベストアンサー

絶縁耐圧は計算で求めるようなものでは有りません。

まずは絶縁耐圧に対して何ボルトが必要かという「要求仕様」があって
これを満足するように「設計仕様」を決めます。
設計では何処と何処を絶縁するのかを決め、何を使って絶縁するのかを決めます。
プリント基板を使用する場合絶縁するパターン間の距離をいくらにするかは必要な耐圧にしたがって決めます。
最後に実際の製品を絶縁耐圧計を使用して仕様どおりの耐圧を満足する事を確認します。
絶縁耐圧を補償するためには絶縁耐圧計は必須です。

プリント基板のパターン間隔と耐圧の関係はいかが参考になるでしょう。
http://www.nc-net.or.jp/mori_log/%C5%C5%BB%D2%A1%A6%C8%BE%C6%B3%C2%CE%A1%A6%B2%BD%B3%D8_%C5%C5%BB%D2%C9%F4%C9%CA%A1%A6%B4%F0%C8%C4%C9%F4%C9%CA/11/%B5%BB%BD%D1%A4%CE%BF%B9No.16206-PCB%A4%CE%B1%E8%CC%CC%B5%F7%CE%A5%A4%CE%CC%B7%BD%E2%A1%CA%A1%A9%A1%CB.html

絶縁耐圧は計算で求めるようなものでは有りません。

まずは絶縁耐圧に対して何ボルトが必要かという「要求仕様」があって
これを満足するように「設計仕様」を決めます。
設計では何処と何処を絶縁するのかを決め、何を使って絶縁するのかを決めます。
プリント基板を使用する場合絶縁するパターン間の距離をいくらにするかは必要な耐圧にしたがって決めます。
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Q空気中の放電距離と電圧について

交流電圧三相200Vで端子台に差し込んだファストン端子間でスパークしたような跡が発生したが、端子間に異物を接触した形跡はなく何らかの放電が発生したのではないかと思います。
200Vの電圧で約3mmの距離で放電が発生するでしょうか
ご教授の程よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。
空中放電は、湿度その他、各種の条件次第で、予想外に低い電圧で発生してしまう事があるようです。

また何らかの原因で端子電圧が一瞬上がったような場合はそれが引き金になる場合もあります。
誘導雷による事故はそういう例が多いでしょう。

わたし自身、100Vでアーク放電の実験中、電流制限用の抵抗器本体から、反対側のアーク端子まで約10cmの間、グロー放電のような放電が起きてしまい、びっくりして放電路を離して切った事があります。
抵抗器は黒焦げになりました。(爆)
この時の光の帯は直線ではなく、弓のようにアーチを描いていたのをはっきり覚えてます。
原因は突き止められませんでしたが、手が汗ばんでいた事、暑い日だった事から水分、汗の塩分が悪さをしたのではないかと想像します。

ですので、ありえるとだけお答えします。

Qメガーの測定原理を図解付きで教えてください。

はじめまして、絶縁抵抗測定器の原理について教えて欲しいのですが、図解付きで説明してくださいませんか?

設備の絶縁不良箇所を特定するのに使っているのですが、測定原理を詳しく理解していないもので恥ずかしながらお願い致します。

お手数ですが宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

原理は単純に、指定の直流電圧(100Vとか500Vとか1000Vとか)をかけて電流を測り、抵抗値(=電圧/電流)として表示するというものです。
テスタの抵抗測定と違うのは、かける電圧が高い(テスタは数V程度)という点です。

昔は手回しの直流発電機が内蔵されていてそれで高い電圧を発生させていたようですが、現在普通に用いられる電池式の絶縁抵抗計では、電池の電圧をDC-DCコンバータ回路で昇圧して高い直流電圧を得ています。

日本財団図書館の事業成果物(財団から助成を受けた事業の成果)から
・初級講習用指導書(電気機器編)3・13・5 抵抗の測定(2)絶縁抵抗測定
http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2002/00395/contents/069.htm
には、回路例の図が載っています。

メーカーのHIOKIが出している日置技報
http://hioki.jp/report/index.html
の、
・高電圧絶縁抵抗計 3455
・ディジタルメグオームハイテスタ 3454
(それぞれpdfファイル)あたりも参考になるかと。
絶縁不良のときに大電流が流れないよう、電流を一定値で制限する(電圧を下げる)ような回路も、実際の絶縁抵抗計では使われています。

原理は単純に、指定の直流電圧(100Vとか500Vとか1000Vとか)をかけて電流を測り、抵抗値(=電圧/電流)として表示するというものです。
テスタの抵抗測定と違うのは、かける電圧が高い(テスタは数V程度)という点です。

昔は手回しの直流発電機が内蔵されていてそれで高い電圧を発生させていたようですが、現在普通に用いられる電池式の絶縁抵抗計では、電池の電圧をDC-DCコンバータ回路で昇圧して高い直流電圧を得ています。

日本財団図書館の事業成果物(財団から助成を受けた事業の成果)から
・初級...続きを読む

Q耐圧試験の印加電圧

高圧電路の絶縁耐力試験では、その印加電圧は、交流で行う場合、公称電圧の1.15/1.1倍を最大使用電圧として、その1.5倍で求められますが、この1.15/1.1という乗数の根拠は何ですか? 様々な講習会で先生方に質問しましたが、答えられた方がいません。どうかお願いします。

Aベストアンサー

参考URLの「電気供給約款取扱細則」によれば
公称電圧は
100V,200V:3.3kV,6.6kV:22kV, 33kV, 66kV, 77kV・・・で
低圧がキリの良い数値なのに、高圧以上ではなぜか1.1倍した値になっています。
高圧以上では、電圧降下(10%)を見込んで最長受電端で
キリの良い値になるようにしているようです。
このキリの良い電圧を基準電圧として
基準電圧=公称電圧/1.1
最大使用電圧=基準電圧×1.15倍・・・としたのでしょう。

戦後、電力会社の統合で、さまざまな規格、仕様の送電、配電網を
連結する際の歴史的な関係があるかもしれません。

参考URL:http://www.onyx.dti.ne.jp/~eses/page016.html,http://page.freett.com/tomotaku25/g10-taiatu.htm

Q絶縁抵抗とは

抵抗(Ω)については理解できますが,絶縁抵抗とはなんですか?そもそも絶縁という意味もよく分かりません...。

Aベストアンサー

電気の流通路以外の個所への電気の漏れを防止しなければならないことは当然ですが、この役目をしているのが、いわゆる電気絶縁です。
家庭でも家電製品のコードの銅線が剥き出しだったら怖いですよね?

絶縁抵抗とは電気を通すことをさえぎる力の大きさのことで、この値は大きいことほど安全度が大きいと言う事です。
普通、この絶縁抵抗値の単位はMΩ(メグオーム)で表
され、この値が小さくなると感電災害などの発生の危険が増すことになります。

Q三相電力のUVWとRSTの違いについて

三相電力にはU相V相W相がありますよね?これはR相S相T相とどこが
違うのですか?
また、各相は発電したときから決まっているのですか?
素人の考えですが相というのは単に波形の順番に過ぎないと思いますのでどのケーブルが何相であってもかまわないような気がするのですが。
どなたか教えてください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

もともとは、RST、UVWに意味は無かったはずです。

有効電力がPowerから、P となった後
単にアルファベット順から、Qが無効電力、 Rは抵抗なので飛ばして
Sが皮相電力を表すようになったと記憶してます。
・・・P、Q、(R)、S、T、U、V、W、X、Y、Z

相の呼称に関しても、アルファベットの終わりより3つ1組として
 XYZ、UVW、RST が利用されるようになったと記憶してます。
XYZは何かと登場するため、利用は避けられているようですが
既にご回答されているUVWやRSTに対する意味づけは、後付けルールみたいなものだと思います。
1次側は大文字、2次側は小文字と区別しているケースも見かけます。

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む


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