漏電とは何ですか？

地絡とは、電流が意図した経路を外れ、意図しない導体を通して地面に流れることで発生する電気障害の一種です。これは、電線が損傷したり、露出したり、濡れたりして、金属物、人、または大地と接触した場合に起こります。地絡は、感電、火災、電気システムの損傷を引き起こす可能性があります。

ショートサーキットとは？

短絡は、電流が意図された経路を迂回し、電源に直接流れる場合に発生する電気障害のもう1つのタイプです。これは、2本のワイヤーが互いに接触し、電流の低抵抗経路ができた場合に起こります。短絡は、火花、火災、または電気システムの損傷を引き起こす可能性があります。

漏電と短絡の違いは何ですか？

地絡と短絡の主な違いは、電流の流れる方向です。地絡では電流は地面に流れ、短絡では電流は電源に逆流します。もう一つの違いは、それぞれの故障の潜在的な危険性です。地絡は、人や動物が電流経路の一部となり衝撃を受ける可能性があるため、より危険です。短絡は、大量の熱を発生させて火災を引き起こす可能性があるため、電気システムにとってより危険です。

漏電や短絡を防ぐには？

漏電や短絡を防ぐ最善の方法は、適切な電気配線と電気機器を設置し、維持することです。これらの障害を防ぐのに役立つ機器には、次のようなものがあります：

• 漏電遮断器（GFCI）：漏電を検出し、影響を受ける回路の電源を遮断する装置です。通常、浴室、台所、洗濯室、ガレージ、屋外など、水源に近いコンセントやブレーカーに設置されます。GFCIにはテストボタンとリセットボタンが付いており、機能を確認したり、トリップした場合に電源を回復したりすることができます。
• アークフォルト・サーキット・インタラプタ（AFCI）：電線が損傷したり緩んだりしたときに発生する火花や閃光であるアークフォルトを検出する装置です。アークフォルトは、漏電や短絡、火災の原因になることがあります。AFCI は通常、寝室、リビングルーム、ダイニングルームなど、アークフォルトが発生しやすい場所の配線を保護するサーキットブレーカーに設置されます。AFCIにはテストボタンとリセットボタンがあり、機能を確認したり、トリップした場合に電源を回復したりすることができます。
• GFCIコンセント：GFCIが組み込まれたコンセントです。GFCIが必要または推奨されるエリアで、標準コンセントの代わりに使用されます。テストボタンとリセットボタンがあり、機能を確認したり、トリップした場合に電源を回復したりできます。

GFCIの仕組み

GFCIは回路内の電気の流れを監視し、電化製品や機器に流れる電流と機器から戻る電流の量を比較します。正常な状態では、電流は均衡し、等しくなっているはずです。しかし、ほつれた電線が金属物に触れたり、人が生きている電線に接触したりするなどの地絡があると、電流の一部が回路を抜け出し、別の経路で地面に流れます。これにより電流の流れに不均衡が生じ、GFCIがこれを検知して反応します。

GFCIは地絡を感知すると、回路への電力を素早く遮断し、感電死や火災、機器の損傷を防ぎます。GFCIは、瞬きよりも早い1/40秒で反応します。GFCIは、過負荷、短絡、またはヒューズやサーキットブレーカーによって処理されるホットワイヤーとニュートラルワイヤーの間で発生するショックから保護するものではありません。GFCIが保護するのは、ホットワイヤーとアース間、またはニュートラルワイヤーとアース間で発生する衝撃のみです。

GFCIが正常に動作していることを確認するため、以下の手順で毎月テストすることをお勧めします：

- ランプなどの機器をGFCIコンセントに差し込み、電源を入れます。

- GFCIコンセントのテストボタンを押してください。電源が切れ、ランプや機器の電源が切れるはずです。

- GFCIコンセントのリセットボタンを押してください。電源が入り、ランプまたはデバイスが点灯するはずです。

- GFCIが説明どおりに反応しない場合は、欠陥品である可能性があるため、資格のある電気技術者に交換してもらう必要があります。

AFCIの仕組み

- 地絡から保護するGFCIとは異なり、AFCIはアークフォルトから保護します。アークフォルトとは、電線やコードが損傷、ほつれ、緩み、過熱した場合に発生する火花や閃光のことです。アークフォルトは、近くにある物に引火したり、金属物に触れた人への経路を作ったりすることで、火災や感電を引き起こす可能性があります。

- AFCI は、アークフォルトを示す電流と電圧の特徴的なパターンを検出することで機能します。電気回路を常時監視し、正常な波形と比較します。電流や電圧の急激な上昇や下降、高周波ノイズなどの異常を検出すると、電源供給を遮断し、アークフォルトの継続を防止します。

- AFCIは、メイン・サービス・パネルのブレーカーとして、または壁コンセントのレセプタクルとして取り付けることができます。AFCIは、設置されたコンセントだけでなく、そこから下流の分岐回路全体を保護するように設計されています。NECによると、AFCIは以下の場所に設置する必要があります：

住戸の寝室、居間、食堂、家族室、応接間、書斎、居間、サンルーム、娯楽室、クローゼット、廊下、および同様の部屋または区域にあるコンセントや機器に供給するすべての120ボルト、単相、15アンペアおよび20アンペアの回路。

GFCIとAFCIはどこで必要ですか？

米国電気工事規定(エヌイーシー)は、米国における電気システムの設置および保守を規定する一連の規格および規則です。NECは、漏電や短絡を防止するためにGFCIとAFCIが必要または推奨される場所を規定しています。NECによると、ほとんどの住宅用アプリケーションでは、以下の場所にGFCIが必要です：

• バスルーム、ガレージ、クロールスペース、未完成の地下室、キッチン、ランドリーエリア、ウェットバーシンク、ボートハウス、屋外に設置されているすべての125ボルト、単相、15アンペアおよび20アンペアのコンセント。
• シンクの外縁から6フィート以内に設置されたすべての125ボルト、単相、15アンペアおよび20アンペアのコンセント。
• レセプタクルに容易にアクセスできない場所に設置され、電気融雪、解氷、またはパイプライン加熱装置専用の分岐回路から供給されるすべての125ボルト、単相、15アンペアおよび20アンペアのレセプタクル。

NECによると、AFCIは次のような住宅で必要とされています：

• 住戸のキッチン、ファミリールーム、ダイニングルーム、リビングルーム、応接間、図書室、書斎、寝室、サンルーム、娯楽室、クローゼット、廊下、ランドリーエリア、または同様の部屋やエリアに設置されたコンセントや機器に供給するすべての120ボルト、単相、15アンペアおよび20アンペアの分岐回路。
• 寮のユニットに設置された120ボルト、単相、15アンペアおよび20アンペアのコンセントまたは機器に供給するすべての分岐回路。

エンジニアに確認

漏電や短絡は、電気系統に衝撃や火災、損傷を与える一般的な電気障害の一種です。これらは、GFCI や AFCI などの適切な電気配線や装置を設置し、維持することで防ぐことができます。NECは、安全性とコンプライアンスを確保するために、これらのデバイスが必要または推奨される場所に関するガイドラインを提供しています。これらのガイドラインに従うことで、自分自身、家族、財産を漏電や短絡の危険から守ることができます。ご自分の設置場所が確実に保護されていることを確認するために、必ず以下の専門家にご相談ください。 技術士.