漏電遮断器

漏電遮断器は、電源から接地への漏洩電流を検出した際に回路を遮断するデバイスであり、英語では ELCB (earth leakage circuit breaker)、 GFCI (ground-fault circuit interrupter)、 RCCB (residual current circuit breaker)、 RCD (residual current device) などと呼ばれる。漏電遮断器は感電事故の防止のために有効であることが認められており、その設置が義務づけられている場合もある。

GFCI 基本的には、これは組となる電源導体全てを流れる電流の和 (単相電源の場合には、要するにその２本の電源導体の電流の絶対値の差) を監視し、その電流が定められた限度を超えたならば異常が発生したものと判断して回路を遮断するものである。漏洩電流がなければこの電流はゼロとなる (キルヒホッフの法則！) 筈であり、従ってこの電流の大きさは途中で漏洩して保護接地導体やその他の経路 (例えば、電源導体 → 筐体 → 人体 → 大地 → 系統接地) を通っている電流の大きさを示すことになる。

感電の危険が大きいのは中性線以外の電源導体と接触可能な部分とのあいだの絶縁が損傷した場合であるが、その接触可能な部分が保護接地されていれば、電源導体から保護接地へ電流が流れ、これはその段階でほぼ確実に検出されるであろう。だが、中性線の絶縁の損傷は、それほど確実に検出されるとは限らない。また、接地されていない部分とのあいだの絶縁が損傷した場合、そこに人が触れるなどするまでは充分な漏洩電流が流れないかも知れず、従って誰かがそこに触れて感電するまで漏電遮断器が作動しない可能性がある。

漏電遮断器には様々な感度といくつかの応答速度のものがあるが、感電の防止のためには高速高感度形のものが用いられる。これは、例えば 30mA の電流で 0.1秒以内に遮断するように設計されており、上記の最後のような場合においても感電の結果が致命的なものとなるリスクをかなり抑えることができる。

その原理から明らかなように、漏電遮断器は電源導体間の漏洩を検出することはできない (これは正常な電源電流と区別できない) ことにも注意すべきである。これは人体がその電流の経路となっている場合であってもそうであり、これは漏電遮断器が非常に高感度で高速であったとしても感電に対する保護を与えるとは限らないことを意味する。同様に、例えば屋内配線の線間の絶縁が劣化して相当の漏洩電流が流れ続けていても、漏電遮断器が作動しないままに発火に至る可能性も皆無とは限らない。

このような限界はあるものの、漏電遮断器は事故の防止のために極めて有効に機能する。だが、これは信頼できる絶縁や保護接地などの保護手段の代わりとなるものではなく、あくまでもそれを補助するものとして考えるべきである。

by Tom Sato, 2002-09-29