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接地の意味は何かあった時に接地線から電柱等の接地へ電流を逃がす事も理由のひとつのようですが、
常時接地から電流が漏れないのは接地してある変圧器、回路~接地~元電源の接地へ通常時回路が成立していないから電流が流れないようです
しかし通常時なぜ図のように流れないのでしょうか?
接地点=電位0なので電流は接地点より、回路が成立していれば電柱等の接地へ向かいますよね。
なぜ回路が成立しないのでしょうか。大地、対地静電容量を介して回路が成立していると思うのですが…

「接地の意味は何かあった時に接地線から電柱」の質問画像

質問者からの補足コメント

  • http://www.sogadenki.com/home/moredenryu/moreden …

    例えが悪いかもしれませんが、この画像のEbからEAに大地を介して回路が成立していると思うのですがなぜ電流が流れないのでしょうか
    接地してあるということはEbも電位0、EAも電位0なので変圧器二次側より電位0へ向かい電流が流れませんか?

      補足日時:2016/06/23 23:40
  • 皆様何度も詳しくありがとうございます。もう一度図を書いたのですが、B種接地についてトランスに混触発生→回路成立、通常時ループ成立しないのはトランスの一次二次が絶縁されているからということでしょうか?
    混触→混触した線によりスイッチオン
    通常時→スイッチオフみたいな感じで

    「接地の意味は何かあった時に接地線から電柱」の補足画像2
      補足日時:2016/06/24 12:44

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A 回答 (10件)

#9です。


>考え方としては混触すると電気的に一次二次が繋がるのでループ形成
通常時は絶縁されているからループ非成立
ということでしょうか

もし、大地との容量も含めて考えると、両方ともループを形成する、が正しい。

1次側の線は当然ながら複数あるわけで、その線全てが大地との間に容量を持ちます。
そのため、必ずその分のリーク電流が常に流れているのです。

トランスで混触した場合、そのループにさらにB種接地の線を通るループが追加され電流が増えます。
この電流の増加を検出するためにはB種接地の接地抵抗が1次側の線の容量のインピーダンスよりも十分に小さくないと検出できません。
1次側の線の容量のインピーダンスは上流にある電力会社の変電所の給電範囲の広さで変わります。B種接地の接地抵抗の上限はこのインピーダンスから決められた値が電力会社から指示されます。
私が管理している自家用電気設備は上流の変電所の給電範囲がかなり狭い(インピーダンスが大きい)ため、B種接地の上限値がかなり大きくなっています。
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この回答へのお礼

ありがとうございました!

お礼日時:2016/06/28 03:32

#8です。



>B種についてのみの補足に書いた画像はどうでしょうか

#8でも書いてある通り、これはループができていません。
トランスの2次側からEBを通じて大地-電柱まではつながっています。
電柱からトランスの1次側にはどのようにつながっているのですか?

トランスの1次側と電柱が電気的につながっているのであれば、毎日のように電柱に触れて感電死する人が出るでしょう。

電線と電柱は電気的には絶縁されています。
何のために電線は碍子でつられていると思いますか。
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この回答へのお礼

たしかにそうでした。勘違いしてました。指摘ありがとうございます。
どうも調べた所混触時は大地静電容量を介して電路に戻るそうです。
電柱は関係ありませんでした。

考え方としては混触すると電気的に一次二次が繋がるのでループ形成
通常時は絶縁されているからループ非成立
ということでしょうか

お礼日時:2016/06/24 19:21

#6のものです。



>B種接地についてトランスに混触発生→回路成立
しません。
なぜなら、トランスの2次側と大地を結ぶ線は1本(混触部→2次側の線→EBの線)しかありません。これではループは形成されません。
EAは1次の高圧線とはつながっていないのです。

EAとEBは目的が全く違う接地です。
EAは高圧部分に人が触れないように、高圧機器の外箱を設置するために存在します。EAは外箱としかつながっていません。

EBは混触が発生した時、2次側の線の対地電圧の上昇を抑えるために存在します。

EA,EBの存在理由は異なります。

高圧→低圧のトランスにおいて低圧側は必ず接地されますが、高圧側は必ず大地から絶縁します。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。A、B全く違う事が理解できました。
B種についてのみの補足に書いた画像はどうでしょうか

お礼日時:2016/06/24 18:15

#4です。



> 通常時、なぜわずかな(無視できるレベルに)電流だけで済んでいるのでしょうか
「済んでいる」のではなく「済むようにしている」のです。
すなわち変圧器の一次巻線と二次巻線の間には絶縁紙が入っています。
漏れ電流はゼロが理想的ですがそれは不可能なので絶縁紙の強力なものを使ってできるだけ減らしています。
絶縁紙と書きましたが、現在では紙ではなくシート状のプラスチックが多いようです。さらに湿気を吸うと絶縁性が低下するため特に高電圧の変圧器では油を入れて水分が入らないようにしています(油を使うのは熱を逃がす意味もあります)。
漏れ電流の許容値についてはJIS等に規定があるはずです(私は強電は専門ではないので既定の詳細は知りません)。

もうひとつ。いくら絶縁を強力にしても静電容量による漏れ電流は防げません。つまり一次側と二次側の間に存在する静電容量を通じて漏れ電流が生じます。
例えば一次側と二次側の間の静電容量が1000PFあったとします。50Hzに対するインピーダンスは
  1/( 6.28×50Hz×1000PF ) = 3.18MΩ  です。
一次側の対地電圧が6000Vならば、  6000V ÷ 3.18MΩ = 1.89mA  の漏れ電流が流れます。

当然ですが、巻線と巻線間だけでなく、巻線と鉄心間、巻線と筐体間にも絶縁抵抗と静電容量が存在しますからここにも漏れ電流があります。
http://www.sogadenki.com/home/moredenryu/moreden … にあるEAはこの漏れ電流を流すためのもの。


> 通常時ループ成立しないのはトランスの一次二次が絶縁されているからということでしょうか?
そのとおりです。
「絶縁されている」と言っても、前述のように絶縁抵抗や静電容量は存在しますから、ごくわずかな(通常は無視できる)電流が流れるループは存在します。

余談ですが、変圧器に「オートトランス」という種類のものがあります。一次側と二次側は巻線の一部を共用するため絶縁されていません。
通常の変圧器に比べてやや小型でその分安価になるのですが、使用する際は注意してください。
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この回答へのお礼

よくわかりました!ありがとうございます

お礼日時:2016/06/24 18:17

>例えが悪いかもしれませんが、この画像のEbからEAに大地を介して回路が成立していると思うのですがなぜ電流が流れないのでしょうか



回路が成立していないから流れないのです。
EBは低圧の線とつながっていますが、EAはトランスの外箱としかつながっていません。
トランスの外箱はトランスの線からは必ず電気的に絶縁されています。
質問者の②の絵で電柱から電流が流れているような線が描いてありますが、そのような線は存在しません。
電柱とトランスは接地線以外は絶縁されていて電気は流れないのです。

それと、①の図でも注意が必要で、トランス側の高圧側の線と低圧側の線は必ず絶縁されています。
(トランスの1次側と2次側の結合は磁気的なもので電気的にはつながっていません)
ですから①の図では2箇所で線が断絶していて閉じた回路にはなりません。
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この回答へのお礼

よくわかりました。ありがとうございます。

お礼日時:2016/06/24 18:18

通常時も(漏電)としている所が無限大の抵抗値を持っている訳ではありませんし、静電容量などで微妙な電気が流れています。

ここの部分は通常は無視するのでループが切れているとしています。ただし安全面などを考えたときに無視してはならない場合も有ると言うことです。
求められていることと違うかもしれませんが、もしも全て接地していなければ、通常の理論だけで言えば、たとえ漏電していてもループが生じないので返って安全なはずです。ではなぜ「柱上変圧器の2次側の接地極」を設けるかと言うと、ここで先ほどの漏れ電流や静電容量が顔を出してきます。接地していれば最大でも対地電圧は100V(正確にはルート2倍の141Vほど)で収まりますが、接地していないと静電容量などは安定していないので、対地電圧がとんでもなく上がり静電破壊など起こす可能性が生じます、とても危険な状態になる可能性があるイメージが出来るのではないでしょうか?
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鋭いですね。


変圧器の二次側(100V)の一端を接地するのは一次側(高圧)からの漏れ電流を逃がす意味があります。
変圧器の一次・二次の間の絶縁抵抗は無限大ではありません。また静電容量もあります。これらを通じて高圧の一部が流れるのです。通常はごくわずかな値です。すなわち図1の緑色の電流がわずかですが流れるのです。(一般的には二次側の接地は変圧器の絶縁が破壊された場合の安全策、と説明されているようです)。

ところで医療用の100Vは二次側を接地しません。このため一次側からの漏れ電流が末端の機器にまで流れており、機器のボディーにふれると僅かですがビリビリくることがあります。患者さんは感電しますから医療機器は厳重に接地を取って使用します。

> 通常時回路が成立していないから電流が流れないようです
絶縁抵抗や静電容量を考えれば電流回路(ループ)が存在します。つまり電流が流れています。(わずかですが)

> この画像のEbからEAに大地を介して回路が成立していると
この間に流れる電流もゼロではありません。理由は前述のように絶縁抵抗が無限大ではないこと、もし無限大であったとしても静電容量を通じた電流が流れます。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。通常時、なぜわずかな(無視できるレベルに)電流だけで済んでいるのでしょうか

お礼日時:2016/06/24 05:34

①電柱の柱上変圧器→単相三線→接地→電柱の接地とつながりませんか?


電柱の接地の次はどこに行きますか?電柱と電線などとは接続されていません。
②漏電した場合どこへ電流が流れるのでしょうか?
電線のホット側→(漏電)→器具の外箱→(ここに人体があれば感電します)→地面→柱上変圧器の2次側の接地極(電線のアース側)→柱上変圧器→電線のホット側という感じにループします。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。うーん難しいです…漏電に関しては分かってきました。すみませんもう少し教えて下さい

変圧器二次側はB種接地をしますよね。理由は一次二次の短絡等の電流を二次側接地により逃がす為のようです。
この逃がした電流もどこかとループになっているから逃がせれるわけですので通常時もどこかとループになっているのですよね。

漏電の場合は漏電したときにループが形成されるので漏電したときに電流が流れるのは分かるのですがその他の接地に関してB種や単相三線式の中性線接地などの電位を安定させる目的の接地もやはりどこかとループになっているから電流を逃がせて目的を果たすことができるのだと思います。

ならばなぜ通常時もループになっているのに電流が流れないのでしょうか?

お礼日時:2016/06/24 05:48

>対地静電容量を介して回路が成立していると思うのですが…


インピーダンスがどのくらいか見積もりましたか?

10pF~100pF として 50Hz ではどうなるか計算してみましょう。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。1/2πfcより0.314*10^9でしょうか…すごい抵抗になりますね。

お礼日時:2016/06/24 05:56

電気はループになっていないと流れないって事は習いませんでしたか?


①はループになってませんよね
②は電柱から矢印の線が延びているように書かれてますがこの線はありません。つまりループになっていません。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。電柱の柱上変圧器→単相三線→接地→電柱の接地とつながりませんか?
つながっていない(ループなし)となると例えば単相三線の回路に機器がつながり、その外箱を接地してあるとして漏電した場合どこへ電流が流れるのでしょうか?

お礼日時:2016/06/23 23:25

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一般家庭の電源というのは、交流の単相3線式が多いと思うのですが、
単相3線式の回路図などを見ると、真ん中の線は中性線と呼ばれ
必ず接地されているそうですね。


で、100V電源の場合は必ずコンセントの片方が中性線になって
いるとの事ですが、ここで疑問です。


家電製品などによくアース線というものが付いています。
(エアコン、冷蔵庫、洗濯機等)

このアース線は、製品に静電気が溜まったり、漏電した際に感電しない
ように接地するものだという事ですが、100Vのコンセントは必ず
中性線が繋がっているのであれば、万が一漏電した場合や、静電気が
蓄積した場合でもこの中性線から大地に電気を逃がしてやれるのでは
ないのですか?


また極端な話、中性線=接地(アース)された線と考えると、
次のような感じの改造をしたとしても家電製品は普通に使えるのでしょうか?
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(添付画像参照)


よろしくお願い致します。

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一般家庭の電源というのは、交流の単相3線式が多いと思うのですが、
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このアース線は、製品に静電気が溜まったり、漏電した際に感電しない
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>家電製品などによくアース線というものが付いています。
>(エアコン、冷蔵庫、洗濯機等)

>このアース線は、製品に静電気が溜まったり、漏電した際に感電しない
>ように接地するものだという事ですが、100Vのコンセントは必ず
>中性線が繋がっているのであれば、万が一漏電した場合や、静電気が
>蓄積した場合でもこの中性線から大地に電気を逃がしてやれるのでは
>ないのですか?

まず色々なところに誤解がありますので1つずつご説明します。

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>また極端な話、中性線=接地(アース)された線と考えると、
>次のような感じの改造をしたとしても家電製品は普通に使えるのでしょうか?

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>家電製品などによくアース線というものが付いています。
>(エアコン、冷蔵庫、洗濯機等)

>このアース線は、製品に静電気が溜まったり、漏電した際に感電しない
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>蓄積した場合でもこの中性線から大地に電気を逃がしてやれるのでは
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こんにちわ!
いつも質問ばかりしていては、皆さんに申し訳ないので、微力ながら知っている範囲でお答えします。
ご参考にして頂ければ幸いです。

定格電流は、その遮断器に連続的に電流が流れ続けた時の動作の限界値を表していると思います。
限界値である定格電流値になった場合の動作は、日本の規格(JISなど)では、不動作の状態を維持する最大値を表しています。
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この定格電流値以下で遮断器を利用している限り、遮断器の開閉操作を行ったとしてもメーカーが保証する回数まで(一般に数千回~数十万回)は、操作が可能である値という意味もあります。

一方、遮断容量は、その遮断器が、流れている電流を遮断できる最大の容量を表していると思います。
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その理由は、日本の(多分全世界でそうだと思いますが?)電源事情が、定電圧送電方式となっているからです。即ち、電圧の項は、定数として扱えるため、変数となる電流値で表せば事実上問題がないのと、実用上合理的となるからだと思います。
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定格以上の容量を遮断しようとすると熱により接点が溶着したり、溶断してしまうことがあるようです。

最後に、遮断容量の大きいものの方が良いのかどうかと言う点については、必要な遮断容量が確保されていらば、最小値でかまわないと思います。
皆さんもご指摘している通り、遮断容量が大きくなると、値段、寸法、納期(受注生産品になったり)が大きく(高く、長く)なります。
必要な容量とは、その回路に流れる最大の電流値(容量を電流値で表した場合)で決まります。一般的に、最大電流値となるのは、短絡時となります。
ただし、エネルギーの供給源は、電源だけとは、限りません。例えば、三相誘導電動機が接続されていると電動機の運動エネルギーがエネルギー供給源となり数サイクルの間電源となりますので注意が必要です。
さらに、定格電流を超える電流値を、遮断した場合は、メーカーの保証動作回数までの動作が保証されるわけではありません。
短絡電流の遮断については、動作特性をよく調べて使用してください。経済性を無視すれば、一度短絡電流を遮断した遮断器は、交換すべきだという人もいます。

以上、だらだらと述べましたが、少しでも参考になればと思います。

こんにちわ!
いつも質問ばかりしていては、皆さんに申し訳ないので、微力ながら知っている範囲でお答えします。
ご参考にして頂ければ幸いです。

定格電流は、その遮断器に連続的に電流が流れ続けた時の動作の限界値を表していると思います。
限界値である定格電流値になった場合の動作は、日本の規格(JISなど)では、不動作の状態を維持する最大値を表しています。
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こんにちは。

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アース(接地)について教えてください。


UPSの二次側が単相3線(200V/100V)になっています。
中性線がB種接地してるようです。
ここから100V取る場合、端っこと中性線を接続すれば良いはずですが、
これってUPSから来た電気が地面に流れるって事ですよね?
中学校の理科で、電流の流れは電子の流れなので実際は逆になっている
と習いました。
となると、電流(電子)は地面から沸いてくるって事ですよね?
そんなバカな。。間違ってるのは分かるのですが、うまく説明出来る方
いらっしゃいませんか。
もし中性線を接地していなければ100vは取れないのでしょうか。


電気設備を見ていると何もかもアースに繋がっていますが、地面って
そんなに電気通しやすいのですか?乾いていたら通しにくそうに思える
のですが。。。まあこれも間違っているのは分かってるのですが、
電気の素人の方は私の気持ちが分かって下さると思います。。(涙


最後に、乾電池で豆電球を光らせるとします。
+を電池につないで、-の線を電池に繋がず地面に差したら電球は光る
のでしょうか??
もし光るなら、これまた最初の質問のように電子が地面から沸いてくる
って事になるのですが。。。


馬鹿馬鹿しい質問で恐縮です。よろしくお願い致します。

アース(接地)について教えてください。


UPSの二次側が単相3線(200V/100V)になっています。
中性線がB種接地してるようです。
ここから100V取る場合、端っこと中性線を接続すれば良いはずですが、
これってUPSから来た電気が地面に流れるって事ですよね?
中学校の理科で、電流の流れは電子の流れなので実際は逆になっている
と習いました。
となると、電流(電子)は地面から沸いてくるって事ですよね?
そんなバカな。。間違ってるのは分かるのですが、うまく説明出来る方
いらっしゃいません...続きを読む

Aベストアンサー

No.4の者です。まだスッキリとはいかないようですね。

 既に他の方も書いておられます通り、電線一本ではそこに電流は流れません。白相のみを接地しても、地絡とはなりません。地絡となるのは、一線接地された電源で、接地されていない相も大地に触れてしまった場合です。
 このとき、白相 --- 大地 --- (地絡故障点) --- 黒(若しくは赤)相
と云う閉回路が構成されて地絡電流が流れ出すわけです。そして、この地絡故障点を取り除けば、黒(若しくは赤)相に流れる電流は全て正規に接続された負荷のみを通り、白相を通って電源に戻る。云わば地絡状態とは、正規に接続された負荷と並列に、大地が負荷として接続されてしまった状態を指すのです。
 通常、白相が接地されていますが、健全な回路では接地されている大地から黒(若しくは赤)相へ電気を流し得る経路が存在しない為、結果、白相-大地間のアース線にも電流は流れません。

 云うワケで
>ですからRSTの3線で、Sを接地していたら、RからSを通って地面に流れるのでは?
 Sを接地していても、健全回路ではRからSへ流れる経路は「正規接続された負荷」と「その両端に接続された2本の電線」しか存在しません。Rから地面に流れる路は無いのです。
 もしここで、「両端に接続された電線のうちの一方のみを通り、(帰り途に用意されているもう片方の電線を通らずに)大地を通って電源に帰る電流」が存在すると地絡発生となるわけです。
 いかがでしょうか。

No.4の者です。まだスッキリとはいかないようですね。

 既に他の方も書いておられます通り、電線一本ではそこに電流は流れません。白相のみを接地しても、地絡とはなりません。地絡となるのは、一線接地された電源で、接地されていない相も大地に触れてしまった場合です。
 このとき、白相 --- 大地 --- (地絡故障点) --- 黒(若しくは赤)相
と云う閉回路が構成されて地絡電流が流れ出すわけです。そして、この地絡故障点を取り除けば、黒(若しくは赤)相に流れる電流は全て正規に接続された負荷のみを...続きを読む


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