配線用遮断器は、地絡を地絡として見ていない ― 漏電遮断器と、何が違うのか

配線用遮断器は、地絡を「地絡」として見ていない ― 漏電遮断器と、何が違うのか。青空とプラントを背景に、作業者と黄色いヘルメットをかぶったカピバラが、よく似た形の遮断器2台を見比べている。作業者は「配線用遮断器だけが切れた。これで地絡は否定できる?」と考えている。下部に「配線用遮断器が見ているのは、電流の大きさだけ。」 感電と安全

配線用遮断器は、流れている電流の大きさを見て切ります。漏電遮断器は、行きと帰りの電流の差を見て切ります。測っているものが違うので、配線用遮断器が切れて漏電遮断器が切れていなくても、「地絡ではない」とは言えません。

数字で比べると、違いがはっきりします。定格感度電流30mAの漏電遮断器は0.03Aの差で動きますが、定格100Aの配線用遮断器は100A流れても動きません。3000倍以上ちがう数字で動く2つが、同じ盤の中に並んでいます。

  • 配線用遮断器が見ているのは、電流の大きさ
  • 漏電遮断器が見ているのは、行きと帰りの差

なお、ここでいう「地絡」は、電流が本来の通り道から外れて大地へ流れてしまう状態のことです。現場で「漏電」と呼んでいるのは、おおむね同じことです。

※ 電気設備の技術基準の解釈は、第36条で、一定の電路に、地絡を生じたときに自動的に電路を遮断する装置の施設を求めています。この条の見出しは「地絡遮断装置の施設」です。漏電遮断器のほか、あとで扱う漏電リレーと遮断器の組合せも、この地絡遮断装置にあたります。以下では、区別が要るところを除いて、どちらも「漏電遮断器」と書きます。ただし、規格(JIS C 8201-2-2)の区分や規定を引くところは、漏電遮断器だけの話です。漏電リレーがこの規格の対象でないことは、記事の後半で触れます。

左右に並べた図。どちらも三相3線式で、電源から3本の電線がモータへ向かっている。左は配線用遮断器で、青い枠の中に3本それぞれの検出部があり、3本それぞれの電流をそのまま見ている。3極はひとつの機器で、切れるときは3本同時に開くことを注記している。右は漏電遮断器で、赤い枠の中に3本をまとめて通す1つの輪(零相変流器)があり、足してゼロかどうかだけを見ている。右には地絡が大地へ抜ける線を描き、帰ってこない分が出ると足してゼロにならないことを注記している。

配線用遮断器が見ているのは、電流の大きさ

配線用遮断器(MCCB)の中には、引外しの機構が2つ入っています。

  • 過負荷用:熱動式(バイメタル)や電子式などの方式がある
  • 短絡用:大電流で瞬時に働く電磁式

前者は時間をかけて、後者は一瞬で切ります。ただしどちらも、流れている電流の大きさで動いています。

守っている対象は、まず電線です。電線の許容電流を超えた状態が続けば、被覆が傷み、やがて発火します。それを起こさないための機器です。電気設備技術基準の省令第14条も、過電流による過熱焼損から電線と電気機械器具を守り、火災を防ぐことを求めています。

漏電遮断器が見ているのは、行きと帰りの差

漏電遮断器(ELCB)は、電流の大きさを見ていません。見ているのは行きと帰りの差です。

電線を1つの輪の中にまとめて通し、その輪で電流を測ります。正常なら、行った電流はすべて帰ってきます。差はゼロです。

どこかで地絡が起きると、電流の一部が大地へ抜けます。帰ってくる量が減り、差が出ます。この差を検出しているのが漏電遮断器です。この輪を零相変流器(ZCT)といいます。

三相なら、3本まとめて輪に通します。この3本は、大きさがそろっていて位相が120度ずつずれていれば、どの瞬間で切っても足すとゼロになります。(この理屈は記事「三相はなぜ3本で足りるのか」で説明しています)負荷が偏っていても、3本のほかに帰り道がなければ、和はゼロです。漏電遮断器は、そのゼロになるはずの和が、ゼロにならないことを見ています。

単相の場合も同じです。単相2線式なら2本、単相3線式なら中性線を含めて3本。共通しているのは、その回路の電流を運ぶ電線を、1本残らず輪に通すことです。

裏返すと、電流を運ばない電線は、通してはいけません。ここから、向きが正反対の2つの誤りが出てきます。

  • 中性線を輪の外に出す ── 負荷が偏っていれば、その偏りの分がそのまま差として現れます。偏りが感度に届けば、地絡がなくても動作します
  • 接地線を輪の中に通す ── 地絡電流が行きと帰りの両方で輪を通るので、足すとゼロに戻ります。地絡していても動作しないことがあります。地絡電流がすべてその接地線を通って戻れば、差はゼロです。床や配管など別の経路で戻る分があれば、差に出るのはその分だけです

前者は、機器が誤ったのではありません。差を正しく検出した結果です。誤っているのは配線のほうです。

やっかいなのは後者です。盤は正常に見えたまま、守られていない状態になります。

だから、配線用遮断器が切れても地絡は否定できない

配線用遮断器は、地絡を地絡として検出する仕組みを持っていません。持っているのは、電流の大きさを見る機構だけです。

ただし、地絡電流が十分に大きければ、配線用遮断器はそれを過電流として検出して動作します。どんな条件でそこまで大きくなるかは、あとで見ます。

つまり、こうなります。

  • 小さな地絡:配線用遮断器は動かない。漏電遮断器が動く
  • 大きな地絡:配線用遮断器が先に動くことがある
上下2段の単線図。どちらも電源から漏電遮断器、配線用遮断器を経てモータにつながり、配線用遮断器の先で地絡が起きている。動作した遮断器は接点が開いた形で描かれている。上段は小さな地絡で、漏電遮断器は差が感度に届いているので動き、配線用遮断器は電流の大きさが足りないので動かない。下段は大きな地絡で、配線用遮断器は過電流として見えるので先に動くことがあり、漏電遮断器は先に切られるため動作に至らないことがある。図中に「単線図。電線3本を1本で表しています」と明記している。

ここから「大きな地絡なら、漏電遮断器は切れない」と読まないでください。大きな地絡でも、両方切れることがあります。図の下段は、起こりうる形の1つです。

だから、次の判断は成り立ちません。

配線用遮断器が切れた。漏電遮断器は切れていない。だから地絡ではない。

漏電遮断器が動く前に、配線用遮断器が過電流として先に切っただけかもしれません。原因を過負荷と決めつけて復電すれば、地絡したまま通電することになります。

「大きな地絡」は、そう簡単には起きない

どこからが「大きい地絡」なのか、一律の数字はありません。地絡電流の大きさは、地絡した箇所の抵抗だけでは決まらないからです。

電流は大地を通って電源へ帰ります。その帰り道に、接地抵抗が入ります。機器側の接地(300V以下ならD種)と、変圧器側のB種接地です。この2つが、地絡電流に上限をかけます。

同じ2つの抵抗が、地絡しているあいだの外箱の対地電位も決めています。(2つの接地抵抗で電流と電圧がどう決まるかは、記事「アース線をつないでも、外箱の電圧はほとんど下がらない」で計算しています)

たとえば、対地電圧が100Vで、接地抵抗の合計が110Ωだったとします。

100V ÷ 110Ω ≒ 0.9A

定格100Aの配線用遮断器は、まったく動きません。

配線用遮断器が地絡で動くのは、金属管や接地線で帰り道の抵抗が小さくなっているときか、地絡が短絡に発展したときです。条件が要ります。

そして、これが漏電遮断器を置く理由です。接地抵抗で頭打ちになった地絡電流は、電線の許容電流から見れば小さすぎて、大きさを見る機器では捕まえられません。だから、差を見る機器を別に置いています。

※ 上の0.9Aは、接地抵抗を仮に置いた計算例です。実際の値は現場ごとに違います。(現場の接地抵抗を実際に測ったとき、測り方によって何が違うのかは記事「三極法・二極法・クランプ式は、同じものを測っていない」で説明しています)

感度が低いほど、小さな地絡は見逃す

漏電遮断器は、どれくらいの差で動くかが決まっています。これを定格感度電流といい、JIS C 8201-2-2 では3つに分かれています。

区分定格感度電流
高感度形30mA以下
中感度形30mAを超え1000mA(1A)以下
低感度形1000mA(1A)を超え30A以下

30mA以下は、動作を遅らせてはいけない

動作時間でも分かれます(3.3)。時延動作のない非時延形には、反限時形と高速形があります。高速形は、定格感度電流での動作時間が0.1秒以下のものです(2.3.10A)。時延形には、反限時時延形と定限時時延形があります。定限時時延形は、同じ条件での動作時間が0.1秒を超え2秒以下のものです(2.3.10B)。

そして規格は、感度と動作時間を結びつけています。定格感度電流が30mA以下のものは、非時延形でなければならない。感度を高くするなら、遅らせてはいけない、ということです。非時延形については、定格感度電流より大きい漏電電流での最大動作時間も、規格の表1で決められています(4.2.4.1)。

上位が切れていなくても、下位の地絡は否定できない

まず押さえておくのは、感度が低い機器は、小さな地絡を見逃すという事実です。

ただし「感度に届かないから動かない」と、きれいに2つに分かれるわけではありません。規格には定格漏電不動作電流という値があり、その最小値は定格感度電流の半分と決められています。整理すると、こうなります。

差の大きさどうなるか
定格感度電流の半分以下動かない
半分〜定格感度電流決まっていない
定格感度電流以上動く

確実に言えるのは、上と下だけです。真ん中の帯では、動くか動かないかが機器ごとに変わります。「30mAの機器だから、29mAでは動かない」とは言えません。

そのうえで、幹線に低感度形、その先の分岐に高感度形が入っている盤を考えます。この構成で起きた地絡が、分岐側の定格感度電流以上で、幹線側の定格感度電流の半分以下だったとします。その場合、分岐側は動き、幹線側は動きません。

このとき、幹線の零相変流器にも、同じ大きさの電流が通っています。地絡電流は大地を通って電源へ帰るので、幹線の輪の中も、行きだけが通って帰りが通らない。それでも幹線が動かないのは、感度が低くて、動作する値に達しないからです。

上位が切れていないことは、下位で地絡が起きていないことの証明になりません。

この構成は、下位だけを動作させるための考え方です。ただし感度の差だけでは足りません。地絡電流が両方の動作する範囲に入れば、時間差がなければ両方切れます。実際の協調は、感度と動作時間の両方で取ります。

30mA以下は、ほかの保護が失われたときの付加的な保護

規格は序文で、漏電遮断器を感電保護のための装置と位置づけ、絶縁の不良で大地に対する電位が危険に上がったときに人体を守るものとしています。30mA以下のものは、感電に対する保護手段が失われた場合に、充電部に直接触れたときの付加的な保護手段としても用いる、という位置づけです。どこに何を使うかの設置基準については、この規格ではなく、JIS C 60364 規格群や電気設備技術基準が規定している、としています。

30mAは、労働安全衛生規則第333条にも解釈第36条にもない

30mAという境界の出どころは、記事「漏電遮断器の30mAと0.1秒は、どこから来た数字か」で条文と資料からたどりました。30mAは、労働安全衛生規則第333条にも電気設備の技術基準の解釈第36条にもありません。その記事でたどった範囲で出てくるのは2か所です。1つは、メーカーの技術資料が載せている昭和44年の通達による第333条の解釈(電流動作形で「おおむね30ミリアンペア」)。もう1つは、製品の区分(高感度形)です。人体の反応の目安の上では、30mAは、身体の自由が失われる10mAと、心室細動のおそれがある50mAの間にあります。この位置は、記事「「42Vは死にボルト」は語呂合わせ」で扱っています。

切れたら、原因が分かるまで入れ直さない

配線用遮断器でも漏電遮断器でも同じです。どちらも、切れ方だけでは原因が決まらないからです。何で落ちたかを表示で見て、入れ直す前に絶縁抵抗で場所を絞る順番は、記事「ブレーカが落ちたときの切り分け」にまとめました。

手がかりになるのは絶縁抵抗です。絶縁が落ちていれば、地絡を疑う根拠になります。測った値の読み方は、記事「0.1MΩ(0.1メガオーム)は10万Ω」で扱っています。

ただし、逆は言えません。絶縁抵抗が健全でも、地絡を否定できません。理由が3つあります。

  • 湿気などによる一時的な低下なら、測るときには値が戻っていることがある
  • 測れるのは遮断器の負荷側だけ。それより電源側は見えない
  • 過負荷そのものが絶縁を傷める。過負荷で切れて、しかも絶縁が落ちているは普通に起きる

つまり絶縁抵抗は、地絡を見つけるためには使えても、地絡がないことの証明には使えません。ここでも「切れていない=起きていない」と同じ形の逆算になります。

反対向きの決めつけにも注意が要ります。漏電遮断器が切れたからといって、地絡とは限りません。インバータの回路では、高周波の漏れ電流で漏電遮断器が不要動作する場合がある、とメーカーが説明しています(三菱電機のFAQ)。漏電遮断器が見ているのは行きと帰りの差だけなので、地絡でなくても大地へ戻る電流があれば、それも差として数えます。「切れた=地絡」も、「切れていない=地絡ではない」と同じく、切れ方だけでは決まりません。

過電流保護付きの漏電遮断器は、1つの箱に2つ入っている

ここまで2つの機器として書いてきましたが、実際の製品はもう少しややこしい構造をしています。

漏電遮断器には、過電流保護の機構を内蔵したものがあります。JIS C 8201-2-2 はこれを「一体形漏電遮断器」と呼び、「一体形として漏電保護機能を組み込んだ回路遮断器」と書いています(1.1 適用範囲)。1つのケースの中に、漏電を検出する部分と、電流の大きさを検出する部分が入っているということです。

なお、1つの箱に入っている場合、さきほどの「どちらが先に動くか」は起きません。引き外す機構が同じだからです。先を争うのは、2つが別々の機器として並んでいるときの話です。

メーカーのカタログでは「過負荷保護付」と書かれることがあります。ただし過電流とは、過負荷と短絡の両方を指す言葉です。「過負荷保護付」という表記だけを見て、短絡保護がないと読まないでください。

一方で、漏電を検出する部分と、遮断する部分が分かれている構成もあります。規格はこれを「漏電検出装置(漏電ユニット)と回路遮断器との組合せ」として規定しています。現場で漏電リレーと零相変流器を遮断器と組み合わせている盤も、検出と遮断が分かれている点では同じ形です。ただし、漏電リレー(JISの用語では漏電継電器)は、この規格の対象ではありません。規格は、JIS C 8374 があるため漏電継電器は規定しない、としています。どちらの場合も、過電流保護は組み合わせた遮断器の側にあります。

一体形のうち、電動機の過負荷保護を兼ねるものは、規格では「誘導電動機保護兼用漏電遮断器」として別に定められています(附属書JA)。表面にその旨を表示することになっています。この表示がない一体形は、附属書JAの電動機保護の性能を求められていません。その場合、電動機には別にサーマルリレーか電子式の過負荷継電器を付けます。何が何から守っているのかは、記事「サーマルリレーは、モータの温度を見ていない」で書きました。

銘板の感度と動作時間を、幹線と分岐で見比べる

ここまでの話は、盤の中の銘板で確かめられます。ただし、盤の扉を開けることは、充電部に近づくことでもあります。担当者に断ってから、充電部に触れない位置で見てください。

規格は、漏電遮断器に定格感度電流を表示するよう求めています(箇条5)。時延形には、定格感度電流の2倍の電流での慣性不動作時間も、記号「Δt」などを付けて表示します。

一体形については、高速形にはその旨(「高速形」「0.1s以下」など)を、定限時時延形には定格感度電流での動作時間を表示することも求めています(箇条5のa)。まず、定格感度電流と、これらの時間の表示を探してください。30mA以下なら高感度形です。この規格に適合する製品で、Δtなどの慣性不動作時間の表示がなければ、時延形ではありません。

そのうえで、幹線側と分岐側を見比べてください。違う数字が書いてあることがあります。幹線側が低感度形や時延形で、分岐側が高感度形なら、下位だけを動作させるための構成です。地絡が分岐側の定格感度電流以上で、しかも幹線側の定格感度電流の半分以下に収まれば、動くのは分岐側だけです。

テストボタンで分かること、分からないこと

もう1つ、テストボタンです。

規格は、テスト装置を、漏電電流を模擬した電流を検出装置に通電させるものとしています(7.2.6)。模擬した電流が入るのは、検出装置の側です。ここが効いてきます。

同じ項には注記があります。テスト装置は動作機能を確認することだけを意図したもので、定格感度電流や動作時間に対する機能の有効性を確認することを目的としていない、という内容です。

つまり、確かめられるのは検出から引き外しまでが生きているかどうかだけです。銘板の30mAで本当に動くのかは、押しても分かりません。

そして、さきほどのZCTの話とつながります。

テストボタンで動作しても、外の配線(中性線や接地線の通し方)が正しいとは限りません。模擬した電流は、検出装置にしか入らないからです。

規格は、この機能を開路操作のために用いてはならない、とも定めています。スイッチではありません。

そして、押せば、その回路は止まります。通電中に押すなら、何が止まるのかを先に確かめてください。

まとめ

  • 配線用遮断器が見ているのは電流の大きさ。過負荷用と短絡用、2つの機構が入っている
  • 漏電遮断器が見ているのは行きと帰りの差。電流を運ぶ電線は1本残らず輪に通し、運ばない接地線は通さない
  • 配線用遮断器は、地絡を地絡としては検出しない。地絡電流が大きければ過電流として動作するが、大地を通って帰るかぎり、その電流は接地抵抗で頭打ちになる
  • だから「配線用遮断器が切れた、漏電遮断器は切れていない、よって地絡ではない」は成り立たない
  • 感度の低い機器は小さな地絡を見逃す。上位が切れていないことは、下位で地絡がないことの証明にもならない
  • 確実に動かないと言えるのは、定格感度電流の半分以下。半分から定格感度電流までは、動くとも動かないとも決まっていない
  • テストボタンで分かるのは、機構が生きているかどうかだけ。感度の値も、輪への通し方の誤りも分からない
  • 過電流保護を内蔵した漏電遮断器は、1つの箱に2つ入っている。過電流とは過負荷と短絡の両方
  • 誘導電動機保護兼用の表示がない一体形なら、電動機の過負荷保護にはサーマルリレーか電子式の過負荷継電器を別に付ける
  • 漏電遮断器が切れても、地絡とは限らない。インバータの高周波の漏れ電流で不要動作する場合がある(三菱電機のFAQ)
  • 切れたら、原因が分かるまで入れ直さない。絶縁抵抗は地絡を見つけるのに使えるが、地絡がないことの証明には使えない

計算の前提と途中式

地絡電流の0.9Aは計算例です。接地抵抗を仮に置いて割っただけのもので、規格値でも基準値でもありません。また「大きな地絡のとき、どちらが先に動くか」についても、条文の根拠はありません。動作原理から言える範囲にとどめています。

参考にした資料

数値の根拠となる規格

  • JIS C 8201-2-2:2011 低圧開閉装置及び制御装置-第2-2部:漏電遮断器

実際に読んだ資料

  • 上記規格の本文を掲載しているページ(kikakurui.com)/ 確認した範囲:序文、1.1 適用範囲及び目的、2.2.4、2.2.5、2.3.8、2.3.10 テスト装置、用語定義 2.3.10A〜2.3.10E、3.3 分類、箇条5 表示、附属書JA、4.1.1 定格感度電流、4.1.2 定格漏電不動作電流、4.2.1 定格感度電流の推奨値、4.2.2 定格漏電不動作電流の最小値、4.2.4.1 非時延形の動作特性、7.2.6 テスト装置、附属書M 漏電継電器、附属書JD 対比表。表1(非時延形の動作特性)はこのページでは画像で、セルの数値は確認できませんでした。本文では表1の数値は使っていません
  • 電気設備の技術基準の解釈 / 経済産業省が公開しているPDF(最新改正 20251104保局第2号 令和7年11月20日付け)/ 確認した範囲:第36条第1項の本文と、ただし書き一号から八号まで
  • 電気設備技術基準・解釈の解説〔その4〕過電流や地絡時の自動遮断器の性能と施設|公益社団法人 日本電気技術者協会(https://www.jeea.or.jp/course/contents/11104/)/ 確認した範囲:第36条第1項のただし書きの解説。同解説は①〜⑪と数えていますが、項目の範囲と並びは現行の解釈の一号〜八号と一致しません(現行の一号の簡易接触防護措置、八号の管灯回路が同解説にはありません)
  • 電気設備に関する技術基準を定める省令 第14条 / e-Gov 法令検索(https://laws.e-gov.go.jp/law/409M50000400052)/ 確認した範囲:第14条
  • 労働安全衛生規則 第333条 / e-Gov 法令検索(https://laws.e-gov.go.jp/law/347M50002000032)/ 確認した範囲:第1項・第2項
  • 三菱電機 FA よくあるご質問 No.11090「インバータの漏電検知」(https://fa-faq.mitsubishielectric.co.jp/faq/show/11090)/ 確認した範囲:高周波の漏れ電流による不要動作の記述

※ JISの規格票そのものは有償のため、購入・参照していません。JISについては規格本文を掲載している公開ページで確認したものです。解釈は、経済産業省の公開PDFで確認しました。

この記事を書いた人
高卒電気マン

高卒から電気の道へ。プラントの電気保全を8年あまり、受配電設備の設計を経て、現在はクレーンの電気制御設計に従事。2026年に電験三種合格。壊れる側と作る側の両方を見てきた視点で、日々の学びを記録しています。

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