漏電遮断器は、0.03アンペアの差で動きます。
定格100アンペアの配線用遮断器は、100アンペア流れても動きません。
3000倍以上ちがう数字で動く2つが、同じくらいの大きさで盤の中に並んでいます。そもそも、この2つは同じものを測っていません。
では、配線用遮断器が切れたとき、何が起きたと判断しますか。
「漏電遮断器は切れていない。だから地絡ではない」
この判断は、成り立ちません。
名前のとおり、片方は漏電を、片方は配線を守ります。ただ、この説明では現場の判断には使えません。違いは、何を見て動いているかです。
- 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
どちらにも「電流」という言葉が入っていますが、測っているものが別です。
なお、この記事では「地絡」を、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意味で使います。現場で「漏電」と呼んでいるのは、おおむね同じことです。
順に見ていきます。
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：電流が流れ続けると発熱するバイメタル、または電子式の回路
- 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、やがて発火する。それを起こさないための機器です。
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）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。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ません
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
ここが本題です。
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。完全地絡に近い状態なら、短絡と区別がつきません。
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
ここから逆に「漏電遮断器が切れていないから、大きな地絡ではない」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、冒頭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。
動かなかったのではなく、地絡として見ていない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D種接地と、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。
たとえば、対地電圧が100ボルトで、接地抵抗の合計が110オームだったとします。
100 V ÷ 110 Ω ≒ 0.9 A
定格100アンペアの配線用遮断器は、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ない。だから、差を見る機器を別に置いています。
※ 上の0.9アンペアは、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。
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 |
動作時間でも分かれます。高速形は定格感度電流において0.1秒以下、定限時時延形は0.1秒を超え2秒以下。現場では単に「時延形」と呼びますが、規格上の名前は定限時時延形です。
そして規格は、この2つ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。
ここで効いてくるのが、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。「30ミリアンペアの機器だから、29ミリアンペアでは動かない」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。この構成で小さな地絡が起きれば、動くのは分岐側だけです。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。
一般には、高感度形は感電から人を守る用途に、中感度形と低感度形は漏電による火災や設備の保護に使われます。ただしこの使い分けは運用上のもので、規格が用途を定めているわけではありません。
上位を低感度・下位を高感度にするのも同じで、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。
なお、なぜ境界が30mAなのかという基準そのものの根拠は、この記事では扱いません。人体に流れる電流の話になり、出典を別に当てる必要があるためです。
では、切れたとき何をするのか
原因が分かるまで、入れ直さないことです。
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。
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。
- 湿気による一時的な低下や、アークをともなう地絡は、切れたあとに戻ることがある
- 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。
この記事で言えるのはここまでです。測定電圧の選び方や、判断の基準値については、記事「「0.1メガオーム以上」は、健全という意味ではない」で扱っています。
1つの箱に2つ入っていても、モータは守れない
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」と定義しています。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組み合わせている盤が、これにあたります。この場合、過電流保護は組み合わせた配線用遮断器の側にあります。
さて、過電流保護を内蔵した漏電遮断器なら、過負荷でも動きます。では電動機の過負荷保護は、それで足りるのか。
足りません。
その過電流保護は、電線を守るための特性だからです。
電動機は始動時に定格の6倍程度の電流を数秒流します。（この数字は記事「始動電流は6倍なのに、始動トルクは1.5倍しか出ない」で扱っています）電線用の特性では、始動のたびに切れるか、拘束（回転子が回らないまま電流が流れ続ける状態）を守れないかのどちらかになります。
だから電動機には、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。
小容量の回路では漏電遮断器が過負荷保護を兼ねることもありますが、原則は専用の過負荷保護装置です。
手元の盤で、確かめられます
ここまでの話は、盤の扉を開ければ現物で確認できます。
漏電遮断器の銘板には、定格感度電流と動作時間が書いてあります。「定格感度電流 30mA」「動作時間 0.1秒以内」のような表記です。まずこの2つを探してください。
30mA以下なら高感度形。0.1秒以下なら高速形です。
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はずです。違っていたら、なぜそうなっているのかを考える。ここまでの話が全部そこに現れています。
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、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、という注記が付いています。
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30ミリアンペア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。
中性線を輪の外に出していても、接地線を輪の中に通していても、テストボタンは正常に動作します。模擬しているのは内部だからです。外の配線が正しいかどうかは、テストボタンでは確認できません。
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。盤の扉を開けること自体が、充電部に近づくことでもあります。
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、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
- 電動機の過負荷保護は、原則としてサーマルリレーまたは電子式の過負荷継電器が担う
- 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
この記事の数値について
定格感度電流の区分（30mA / 1000mA / 30A）、動作時間の区分（0.1秒 / 2秒）、および「定限時時延形」という名称は、JIS C 8201-2-2:2011 の用語定義（項番 2.3.10A〜2.3.10E）によります。規格上の正式名称は「高感度形漏電遮断器」のように、末尾に「漏電遮断器」が付きます。
定格漏電不動作電流の最小値が定格感度電流の半分であることは、同規格 4.2.2 によります。定義は 4.1.2 にあります。テストボタンについての記述は、同規格 7.2.6 によります。
なお、この規格には2021年版があります。この記事は2011年版の記述によっています。
区分の上限「30A」は、定格感度電流の推奨値の並び（0.005 A、0.006 A …… 10 A、20 A又は30 A）と混同されやすい数字です。推奨値は製品として存在する値、区分の30Aは形の境界で、別のものです。「低感度形の上限は20A」という記述を見かけたら、推奨値のほうと取り違えている可能性があります。
「反限時形」には、用語定義の項が与えられていません。高速形は2.3.10A、定限時時延形は2.3.10Bで定義されていますが、反限時形にはその項番がありません。ただし3.3.1（漏電電流での時延動作による分類）では非時延形の下に「反限時形／高速形」が並び、表1（非時延形の動作特性）にも「反限時形」「高速形」の欄があります。規格に出てこないのではなく、定義の項がないということです。なお表1の数値そのものは、公開ページでは確認できませんでした。このため、反限時形の具体的な動作時間は書いていません。
感度形ごとの用途、および上位と下位の感度の取り方は、規格が定めたものではなく、一般的な運用上の考え方として書いています。
地絡電流の0.9アンペアは計算例です。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。
漏電遮断器の施設が義務づけられるのは、金属製外箱を有する、使用電圧が60ボルトを超える低圧の機械器具に接続する電路です（電気設備の技術基準の解釈 第36条第1項）。ただし書きに一号から八号までの例外があります。この記事では各号を列挙していません。経済産業省が公開している解釈のPDFで読めます。
型名からの見分け方については、メーカーごとに体系が違い、裏付けが取れていないため記載していません。
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：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、3.3.1 分類、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。表1のセルの数値は、このページでは確認できませんでした
- 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、これは条文のイロハまで展開した独自の数え方で、条文そのものは八号までです
※ 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。
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