接地工事の問題は、**「どの種類を、どこに、何Ω以下で」**の組合せを問うものがほとんどです。 ここに載せた数値は、すべて経済産業省の「電気設備の技術基準の解釈」(電技解釈)の条文で確かめたものです。
接地の目的
| 目的 | 中身 |
|---|---|
| 感電の防止 | 機器の外箱が漏電で充電されても、外箱の電位を低く抑える |
| 混触時の危険防止 | 高圧と低圧が変圧器の中で接触しても、低圧側の電位の上昇を抑える |
| 保護装置を確実に動かす | 地絡電流を大地に流し、漏電遮断器や地絡継電器を動作させる |
| 異常電圧を逃がす | 避雷器で雷の電流を大地へ逃がす |
4種類の接地工事(電技解釈第17条)
| 種類 | 接地抵抗値 | 接地線(軟銅線の場合) | 主な施設箇所 |
|---|---|---|---|
| A種 | 10Ω以下 | 直径 2.6mm 以上 | 高圧・特別高圧の機器の外箱、避雷器 |
| B種 | 150 ÷ Ig〔Ω〕以下(遮断装置があれば緩和) | 直径 2.6mm 以上(高圧と低圧を結合する変圧器の場合) | 高圧と低圧を結合する変圧器の低圧側 |
| C種 | 10Ω以下(0.5秒以内に遮断する装置があれば 500Ω以下) | 直径 1.6mm 以上 | 300V を超える低圧の機器の外箱 |
| D種 | 100Ω以下(0.5秒以内に遮断する装置があれば 500Ω以下) | 直径 1.6mm 以上 | 300V 以下の低圧の機器の外箱 |
- A種と C種は、どちらも 10Ω です。違いは対象の電圧と接地線の太さです
- C種・D種の「500Ω」の緩和は、低圧電路に地絡を生じたとき 0.5秒以内に自動的に遮断する装置を施設する場合です
- 接地線は、太さの条件に加えて「故障の際に流れる電流を安全に通じることができるもの」であることが求められます
B種接地工事の計算
B種接地工事の接地抵抗値は、変圧器の高圧側の 1線地絡電流 Ig〔A〕から計算します(第17条第2項、17-1表)。
| 高圧側の電路を自動的に遮断する装置 | 接地抵抗値 |
|---|---|
| 下記以外(遮断装置がない、または2秒を超える) | 150 ÷ Ig 以下 |
| 1秒を超え2秒以下で遮断する | 300 ÷ Ig 以下 |
| 1秒以下で遮断する | 600 ÷ Ig 以下 |
分子の 150・300・600 は、混触したときに低圧電路の対地電圧が上がる限度(V)です。 速く遮断できるほど、高い電圧まで一時的に許されるので、抵抗値は大きくてよくなります。
計算例
1線地絡電流が 5A の場合、遮断装置がなければ 150 ÷ 5 = 30Ω 以下、 1秒以下で遮断する装置があれば 600 ÷ 5 = 120Ω 以下です。
施す場所(第24条)
B種接地工事は、変圧器の低圧側の中性点に施すのが原則です。 低圧側の使用電圧が 300V 以下で中性点に施しにくいときは、低圧側の1端子に施すことができます。 また、計算値にかかわらず、接地抵抗値を 5Ω 未満にする必要はありません。
機械器具の外箱の接地(電技解釈第29条)
機械器具の金属製の台や外箱には、使用電圧に応じて次の接地工事を施します。
| 機械器具の使用電圧 | 接地工事 |
|---|---|
| 低圧 300V 以下 | D種 |
| 低圧 300V 超過 | C種 |
| 高圧・特別高圧 | A種 |
200V の電動機は D種、400V 級の電動機は C種、高圧の変圧器の外箱は A種です。
接地を省略できる主な場合(第29条第2項)
- 交流の対地電圧が 150V 以下の機械器具を、乾燥した場所に施設する場合
- 低圧用の機械器具を、乾燥した木製の床など絶縁性のものの上で取り扱うように施設する場合
- 電気用品安全法の適用を受ける2重絶縁の構造の機械器具を施設する場合
- 電源側に絶縁変圧器(二次側線間電圧 300V 以下、容量 3kVA 以下)を施設し、負荷側の電路を接地しない場合
- 水気のある場所以外で、電気用品安全法の適用を受ける漏電遮断器(定格感度電流 15mA 以下、動作時間 0.1秒以下の電流動作型)を施設する場合
「乾燥」「2重絶縁」「15mA・0.1秒」が見分けのポイントです。水気のある場所では漏電遮断器による省略はできません。
接地極と接地線の施設(A種・B種)
人が触れるおそれがある場所で A種(B種も準じる)の接地極や接地線を施設するときは、次によります(第17条第1項第三号)。
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 接地極の深さ | 地下 75cm 以上 |
| 鉄柱などの近くに埋設するとき | 金属体の底面から 30cm 以上の深さ、または地中で金属体から 1m 以上離す |
| 接地線の保護 | 地下 75cm から地表上 2m までの部分を合成樹脂管など(厚さ2mm未満の合成樹脂製電線管とCD管を除く)で覆う |
| 避雷針との関係 | 避雷針用地線を施設してある支持物に、接地線を施設しない |
金属体とみなす規定
C種接地工事を施す金属体と大地との間の電気抵抗値が 10Ω 以下であれば C種接地工事を、 D種では 100Ω 以下であれば D種接地工事を施したものとみなします(第17条第5項・第6項)。 金属管が大地に十分接しているような場合です。
覚え方のコツ
- 抵抗値は「A 10・C 10・D 100」、C・D は遮断装置で「500」まで
- B種は「150 ÷ Ig」、速く切れれば「300・600」
- 接地線は「A・B は 2.6mm、C・D は 1.6mm」
- 外箱は「300V 以下 D、超えれば C、高圧は A」
- 埋設は「75cm 以上、管で覆うのは −75cm〜+2m」
接地抵抗の測定方法は「電気設備の試験と安全管理の頻出数値」の記事で整理しています。