電気を扱う仕事に従事する者にとって、絶縁抵抗値は非常に重要な概念です。特に、第二種電気工事士の試験では、この絶縁抵抗値に関する知識がしっかりと問われます。では、絶縁抵抗値とは具体的に何を指すのでしょうか？
絶縁抵抗値は、電気機器や配線の絶縁状態を示す数値であり、この値が低いと絶縁が不十分であることを示します。逆に、高い値を示す場合、絶縁が適切に行われていることを意味します。この絶縁抵抗値を測定することで、電気機器の安全性や故障のリスクを事前に評価することができるのです。
電気についてこれから勉強するという方にもわかりやすいように説明するので、ぜひご覧になっていてください。
絶縁抵抗値とは？
電気に関する話をするとき、専門的な言葉が多く出てきて、なかなか理解が難しいことがあります。しかし、基本的な概念を理解すれば、電気の世界はとても面白いものです。今回は、その中でも「絶縁抵抗値」というキーワードに焦点を当てて、わかりやすく解説していきます。
そもそも「絶縁」とは？
まず、絶縁とは何かを理解することから始めましょう。絶縁とは、文字通り「電気を通さないこと」を意味します。日常生活で考えると、ゴムやプラスチックなど、電気を通さない物質のことを指します。これらの物質は、電気の流れを止める役割を果たしています。
例えば下記5つは代表的な絶縁体です。
- ゴム: ゴムは非常に高い絶縁性を持っています。これが、電気工事士がゴム製の手袋やブーツを使用する理由です。また、電線の外側には絶縁材としてゴムやゴムのような材料が使われています。
- プラスチック: 多くのプラスチックは良好な絶縁材料として使用されます。例えば、電気コードの外部カバーに使われるポリ塩化ビニル（PVC）などがあります。
- ガラス: ガラスは高い絶縁性を持ちます。古くは、電話の電柱に取り付けられたガラス製の絶縁子などでその絶縁性が利用されていました。
- セラミック: セラミックもまた、高い絶縁性を持つ材料です。電気製品の中で、特に高温や高圧の環境下での絶縁が必要な場合に使用されます。
- 空気: 信じがたいかもしれませんが、空気も非常に良好な絶縁材料です。しかし、一定の電圧を超えると絶縁を破壊する「アーク放電」が発生するため、高電圧の環境では特別な対策が必要です。
絶縁抵抗値とは？
絶縁抵抗値とは、この「電気を通さない」性質がどれだけ強いかを数値で示したものです。具体的には、ある物質が電気をどれだけ通しにくいか、または通さないかを示す指標となります。高い絶縁抵抗値を持つ物質は、電気を非常に通しにくい、つまり優れた絶縁体であると言えます。
接地抵抗との違い
接地抵抗という似た言葉もあるので注意が必要です。
そもそも「接地」とは、電気的な装置や設備を安全に地面につなぐことを指します。これにより、もし装置に異常が発生したとき、危険な電気が地面に流れ、人々を感電の危険から守る役割があります。
接地抵抗とは、この接地がどれだけうまく、効果的に行われているかを示す指標です。具体的には、電気が地面に流れる際の「抵抗」の大きさを示します。この値が小さいほど、電気はスムーズに地面に流れ、接地が効果的に行われていると言えます。
違いを簡単に言うと？
絶縁抵抗は、電気がどれだけ外に出ないように「閉じ込められているか」を示すもの。一方、接地抵抗は、もし電気が外に出ることになったとき、それを安全に導く「出口の通りやすさ」を示すものです。
この二つの抵抗を理解することで、電気製品や設備がどれだけ安全に設計されているかの手がかりを得ることができます。
覚えなくてはいけない表
第二種電気工事士の試験で、計算問題で下の表の知識を使うのはもちろんですが、穴埋めで出ることもあります。
特に絶縁抵抗値は穴埋め問題として出題されます。0.1から倍、そして倍と覚えておけば大丈夫です。 また、絶縁抵抗計の端子の問題も出題されることがあります。
練習問題
問題1
単相３線式110/220Vの屋内配線において、開閉器又は過電流遮断器で区切ることができる電路ごとの絶縁抵抗の最小値として、「電気設備に関する技術基準を定める省令」に規定されている値〔ＭΩ〕の組合せで、正しいものは。
ア．電路と大地間 0.15 電線相互間 0.25
イ．電路と大地間 0.15 電線相互間 0.15
ウ．電路と大地間 0.25 電線相互間 0.25
エ．電路と大地間 0.25 電線相互間 0.5
解答と解説
回答：ウ
解説
この問題は、単相３線式110/220Vの屋内配線に関する絶縁抵抗の最小値について問われています。絶縁抵抗は、電気の流れを阻止する能力を示すもので、この値が高いほど絶縁性が高いと言えます。しかし、あまりにも高すぎると実用上の問題が生じるため、適切な範囲での値が求められます。
選択肢の中で、ウの「電路と大地間0.25」および「電線相互間0.25」が正解です。これは、電気設備に関する技術基準を定める省令において、この値が適切な絶縁抵抗の最小値として規定されているためです。
具体的には、
- 電路と大地間の絶縁抵抗：これは、電気設備や配線と地面との間の絶縁の質を示すものです。この値が低いと、電気が地面に流れやすくなり、感電のリスクが高まります。
- 電線相互間の絶縁抵抗：これは、異なる電線同士の絶縁の質を示すものです。この値が低いと、電線同士がショートするリスクが高まります。
したがって、ウの選択肢が正しい組み合わせ。
問題2
対地電圧210〔V〕の屋内電路と大地間に必要な絶縁抵抗の最小値〔ＭΩ〕は
ア．0.15
イ．0.25
ウ．0.5
エ．1.2
解答と解説
回答： ウ
解説
この問題は、対地電圧210Vの屋内電路と大地間の絶縁抵抗の最小値に関するものです。絶縁抵抗は、電気の流れを阻止する能力を示す指標であり、この値が高いほど絶縁性が高いと言えます。しかし、あまりにも高すぎると実用上の問題が生じるため、適切な範囲での値が求められます。
対地電圧とは、電気設備や配線と地面との間の電圧のことを指します。この電圧が高い場合、感電のリスクが高まるため、適切な絶縁抵抗の値が必要となります。
選択肢の中で、ウが正解です。これは、対地電圧210Vの条件下で、屋内電路と大地間の絶縁抵抗として適切な最小値とされているためです。この値以下の絶縁抵抗では、電気の流れが地面に流れやすくなり、感電のリスクが高まる可能性があります。
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