インバータで漏電遮断器が落ちる原因の候補|高周波の漏れ電流と内蔵ノイズフィルタ、メーカー資料にある対策

閉めたままの制御盤の前で図面を見比べる作業服の男性と、インバータで漏電遮断器が落ちるときの原因の候補をまとめたアイキャッチ画像 モータとインバータ

インバータでモータを回すようにしてから漏電遮断器が落ちるなら、原因の候補は2つです。東芝産業機器システムのFAQ(同社のインバータ共通の回答)が挙げています。運転を始めてから落ちるなら高周波の漏れ電流、電源を入れたのと同時なら内蔵のノイズフィルタからの漏れ電流が考えられます。ただし、タイミングが当てはまっても、本当の地絡がないとは言えません。

メーカー資料にある対策を分けると、漏れ電流を出どころで減らすもの、通り道で減らすか分けるもの、漏電遮断器の側で扱うものの3つです。三菱電機のFAQ(No.11495、FR-A024の回答)は、キャリア周波数を下げることを、漏れ電流の「最も有効な対策」としています。キャリア周波数は、インバータが中でスイッチを入り切りする1秒あたりの回数です。東芝産業機器システムのFAQがこの対策を挙げているのは、運転を始めてから落ちる場合です。定格感度電流(漏電遮断器が動く、行きと帰りの差の基準の値)を上げる対策も資料には載っています。ただ、小さな地絡では動くとは限らなくなる引き換えがあるので、ここでは勧めません。

落ちたタイミングで、候補を2つに分ける

冒頭で挙げた東芝産業機器システムのFAQは、漏電遮断器が落ちたタイミングで、原因の候補を分けています。

落ちたタイミングFAQが挙げる原因の候補FAQが挙げる対策
インバータの運転を始めたあとインバータ駆動による高周波漏れ電流高周波対応の漏電遮断器、キャリア周波数を下げる、定格感度電流を上げる
電源を入れたのと同時インバータ内蔵のノイズフィルタからの漏れ電流接地コンデンサの切換え、1台の漏電遮断器にインバータ1台

同じFAQは注で、オプションのEMCフィルタについて「日本国内で使用すると、大きな漏れ電流が発生する場合があります。」と書いています。EMCフィルタは、欧州のEMC指令(EMCは電磁両立性)に対応した製品です。

落ちたタイミングで分ける説明は、今回読んだ三菱電機と安川電機の資料には見当たりません。

ここでいう「落ちる」は、漏電遮断器が動くことです。インバータ自身が異常を見つけて止まるトリップとは別のもので、そちらは記事「インバータのトリップの原因」で扱いました。

タイミングが合っても、地絡がないとは言えない

FAQが示しているのは、原因の候補です。運転を始めてから落ちたからといって、本当の地絡が起きていないとは言えません。三菱電機のFAQ(No.11090)は、インバータやモータの回路にも、感電保護のために漏電遮断器が必要だとしています。

落ちた漏電遮断器を入れ直すかどうかは、設備を管理している人が決めます。管理する立場でなければ、入れ直さずに、管理している人に知らせます。原因が分かるまで入れ直さない、という考え方は、記事「配線用遮断器は、地絡を地絡として見ていない」に書きました。

落ちたときに確かめる順番

対策を決めるのは設備の管理者で、判断の材料はメーカーの資料と問い合わせです。相談の前にそろえられる事実は、次の順に確かめると整理しやすくなります。図面や記録がそろっていれば、どれも盤の扉を開けずに確かめられます。

順番確かめること見るもの分かったら
1落ちたのは、運転を始めたあとか、電源を入れたのと同時か落ちたときの記録上の表で、候補を2つのどちらかに絞る
2落ちたのは、インバータの回路か、隣の回路か落ちたときの記録、単線結線図隣の回路でも、インバータは候補から外れない(後の「隣の系統の漏電遮断器が落ちることもある」)
3インバータの電源側の漏電遮断器の型式と定格感度電流単線結線図、機器リスト、盤の図面型式から、対応品かどうかをメーカーのカタログで調べる
41台の漏電遮断器に、インバータが何台つながっているか。配線の長さ盤の図面、単線結線図、ケーブルの一覧(あれば)台数と長さは、対策の表の「通り道」にかかわる
5インバータの型式機器リスト、盤の図面その機種の取扱説明書の、漏れ電流の節を開く(VF-S15なら「1.4.3 漏れ電流の影響と対策について」)
6過去に測った漏れ電流の記録点検の記録あれば、メーカーに問い合わせるときに添える

そろえた事実は、設備を管理している人に渡します。メーカーに問い合わせるときも、型式、落ちたタイミング、つながっている台数があれば、話が早く進みます。

地絡を探す方法の1つが、絶縁抵抗の測定です。ただし、絶縁抵抗は地絡を見つける手がかりにはなっても、地絡がないことの証明にはなりません(配線用遮断器の記事)。インバータの回路で測るときの注意は、東芝産業機器システムのFAQ(メガテスト)にあります。測り方は記事「低圧モーターの絶縁抵抗の測り方と基準値」に書きました。

健全な電路にも、大地へ流れる電流はある

漏電遮断器は、電線の行きと帰りの電流の差を見ています。どこかで電流が大地へ抜ければ、その分だけ差が出ます(先に挙げた配線用遮断器の記事)。

地絡がなくても、大地へ流れる電流はあります。三菱電機の漏電遮断器の技術資料集には、こうあります。

電路は、絶縁抵抗が正常であっても、電線と大地との間には浮遊静電容量が存在しているので常時いくらかの漏えい電流のある場合が多い。

浮遊静電容量は、電線と大地のあいだに意図せずできる、コンデンサのようなものです。交流の電圧がかかると、絶縁が健全でも電流が流れます。同じ資料は、この漏えい電流で不要動作しないように定格感度電流を定める必要がある、としています。不要動作は、地絡が起きていないのに漏電遮断器が動くことです。

国の資料では、経済産業省が公開している「電気設備の技術基準の解釈」の解説が、不要な動作を避けることに触れています。解釈の第36条第1項は、「金属製外箱を有する使用電圧が60Vを超える低圧の機械器具に接続する電路」に、地絡遮断装置の施設を求めています(ただし書で除かれる場合があります)。感度の数字は条文にありません。その第36条の解説には、次の記述があります。

漏電遮断器等の感度については、特に示していないが、分岐回路に取り付けるものでは不必要な動作を避けるため、電流動作型のものにあっては定格感度電流が15~50mA程度のものが一般的に用いられている。

インバータの回路では、この漏れ電流に、周波数の高い成分が加わります。

インバータは、運転中ずっと高い周波数の漏れ電流を流す

インバータは、交流をいったん直流にし、半導体のスイッチで入り切りして交流を作り直す装置です(記事「インバータとは何をする装置か」)。出てくる電圧は正弦波ではなく、幅の違うパルスの並びです。この入り切りの1秒あたりの回数が、冒頭で触れたキャリア周波数です(記事「PWM制御とは」)。

静電容量は、周波数が高いほど電流を通す

三菱電機の技術資料集(5.2.2)には、「静電容量による対地インピーダンスが周波数に反比例する」とあります。インピーダンスは、交流に対する電流の流れにくさです。同じ静電容量でも、周波数が高いほど電流は流れやすくなります。

同じ資料によると、漏れ電流には、モータを回す周波数(運転周波数)の成分のほかに、キャリア周波数とその高調波の成分が含まれます。キャリアの高調波の成分は「対地静電容量の大きさ、キャリヤ周波数の高さに比例して大きくなる」ものです。

漏れの通り道は、配線と大地のあいだ、モータの巻線と鉄心のあいだ

同じ資料の3.13.4(7)インバータ回路の項は、インバータでモータを回す場合をこう説明しています。

インバータから電動機までの電路の大地静電容量および電動機の巻線と鉄心間の浮遊容量によって漏えい電流が常時発生する。

東芝産業機器システムのインバータ VF-S15 の取扱説明書にも、「インバータの入出力配線およびモータの静電容量を通じて漏れ電流が流れ」とあります。三菱電機の資料に「常時」とあるとおり、故障の電流ではありません。運転しているあいだ、ずっと流れています。

隣の系統の漏電遮断器が落ちることもある

VF-S15 の取扱説明書には、次の一文があります。

漏れ電流はインバータの自系統だけでなく、接地線などを通じて他の系統へも流出することがあります。

不要動作しうるものとして挙がっているのは、漏電遮断器のほか、漏電リレー、地絡リレー、火災警報、センサーなどです。三菱電機のFAQ(No.11495)も、他系統に触れています。漏電遮断器が不要動作するときは「自系統および他系統の漏電遮断器」に対応品を採用する、としています。

インバータの漏れ電流の通り道の模式図。運転中のインバータの出力は、出力配線の対地静電容量とモータの巻線と鉄心のあいだの浮遊容量を通して、高い周波数の漏れ電流を大地へ流す。大地へ流れた電流は漏電遮断器を通らずに電源側へ戻るので、漏電遮断器はそれを行きと帰りの差に含めてしまうことがある。漏れ電流は接地線などを通じて隣の系統へも流れ出ることがある。

内蔵のノイズフィルタから流れる漏れ電流は、図に描いていません。VF-S15 の取扱説明書によると、一部の機種の内蔵ノイズフィルタは「コンデンサを介して接地されています」。東芝産業機器システムのFAQが、電源を入れたのと同時に落ちる場合の原因に挙げているのは、こちらの電流です。

対策は、出どころ・通り道・漏電遮断器の側の3つに分かれる

今回読んだ資料が挙げている対策を、3つに分けると次のとおりです。三菱電機の漏電遮断器のFAQ(No.12738)は、基本的にはインバータのメーカーの推奨で選ぶよう求めています。安川電機のFAQは、感度の選定の詳細は漏電遮断器のメーカーに問い合わせるよう書いています。

分類対策挙げている資料条件・引き換え
出どころで減らすキャリア周波数を下げるVF-S15取扱説明書、三菱電機FAQ No.11495、東芝FAQ、安川電機FAQ運転を始めてから落ちる場合の対策(東芝FAQ)。モータの騒音が大きくなる(三菱電機FAQ No.11495、VF-S15取扱説明書、安川電機FAQ)
出どころで減らす内蔵ノイズフィルタの接地コンデンサを切り換えるVF-S15取扱説明書、東芝FAQ電源を入れたのと同時に落ちる場合の対策(東芝FAQ)。「ラジオノイズ等の問題がない場合には」という条件がある(VF-S15)。電源の接地方式による禁止事項がある(表の下)
通り道で減らす・分ける配線を短くする。大地との距離を広げる三菱電機の技術資料集、VF-S15取扱説明書(配線を短くする)―
通り道で減らす・分ける1台の漏電遮断器に、インバータを1台だけつなぐ東芝FAQ、三菱電機の技術資料集(負荷が複数台のとき)電源を入れたのと同時に落ちる場合の対策(東芝FAQ)
漏電遮断器の側で扱う対応品を使う三菱電機FAQ、東芝FAQ、VF-S15取扱説明書、安川電機FAQ一次側(電源側)に付ける。二次側(出力側)の地絡の検出には条件がある(三菱電機)
漏電遮断器の側で扱う定格感度電流を上げる東芝FAQ、安川電機FAQ(既設の漏電遮断器をそのまま使う場合。キャリア周波数を下げることと組み合わせて)上げた値より小さい地絡では、動くとは限らなくなる。ここでは勧めない(後の節)

表の「分ける」は、1台の漏電遮断器が受け持つ漏れ電流の合計を減らす、という意味です。

三菱電機のFAQ No.11495の「最も有効な対策」には、条件がついています。下げるとモータの騒音が増えるので、騒音の気にならない範囲で下げる、という条件です。

接地コンデンサの切換えについて、VF-S15の取扱説明書(1.3.3(2))は次の注意を挙げています。

  • 容量を減らすと、インバータ単体ではEMC指令の適合外になる
  • 電源の接地方式が非接地方式や高抵抗接地の場合は、接地コンデンサを接地しない(容量を大きくしない)。守らないと故障や火災の原因になる
  • 切換え作業は、必ず電源を切った状態で行う

パラメータの変更、接地コンデンサの切換え、漏電遮断器の交換は、管理する側が決めたあとで、取扱説明書の手順に沿って行う作業です。設定の値と作業の手順は、インバータならその機種の取扱説明書、漏電遮断器ならそのメーカーの資料で確かめます。

「対応品」は、高い周波数の分を判定に入れない(三菱電機の説明)

3社の資料には、インバータに対応した漏電遮断器が出てきます。呼び方は会社ごとに違います。

  • 三菱電機:「高調波・サージ対応形」。FAQによっては「高周波・サージ対応品」
  • 東芝産業機器システム:「高周波対応」。VF-S15の取扱説明書では「高調波対策品」
  • 安川電機:「インバータ用の高周波対策を行った」漏電ブレーカー

ここでは、まとめて「対応品」と呼びます。

中身まで説明していたのは、今回読んだ中では三菱電機の資料だけです。FAQ(No.12760)の説明は、次のとおりです。

漏電検出電子回路中にアクティブフィルタを設けて、基本周波数分の微小な漏電検出信号を減衰させることなく、重畳された高調波を除去しています。

技術資料集によると、インバータの二次側の漏れ電流は、商用周波、運転周波、キャリア周波と、それらの高調波の成分でできています。対応品の方式は、キャリア周波とその高調波の成分を、ローパスフィルタ(低い周波数だけを通すもの)で除くものです。そのうえで「基本波成分のみに着目して地絡検出する」と、資料は説明しています。基本波の成分だけを見る理由として、資料は次の2つを挙げています。

  • 人の安全:IEC(国際電気標準会議)の文書(IEC 60479-2)の図を引いている。1kHz付近以上の周波数では、心室細動を起こす電流の値が50/60Hzの14倍以上になる、という内容である。心室細動は、心臓が細かくふるえて血液を送れなくなる状態。三菱電機のFAQ(No.11090)も、高周波の漏れ電流を「人体には影響が少ない」とする
  • 地絡の見分け:インバータの二次側の地絡では、「基本波成分が地絡電流中の70%程度存在する」。基本波の成分は対地静電容量の影響を受けにくいので、安定して地絡を検出できる

IECの文書そのものは未確認です。また、これは高い周波数の成分についての説明で、漏れ電流が一般に安全だという意味ではありません。ここでいう基本波が商用周波と運転周波のどちらを指すかは、資料のこの箇所には書かれていません。

技術資料集には、定格感度電流の選定式があります。インバータとモータのあいだの電路と、モータからの漏れ電流に掛ける定数は、対応品なら1、一般品なら3です。一般品では、出力側の漏れ電流を3倍に見込んで感度を選ぶ、という考え方です。資料は、この式を、インバータの電源側に付ける漏電遮断器の定格感度電流を選ぶための式として示しています。

対応品にも条件があります(三菱電機の資料)。

  • 漏電遮断器は、インバータの一次側(電源側)に付ける。二次側に付けると、内部の電子部品が過熱損傷する可能性があり、使えない
  • 一次側に付けた対応品が二次側の地絡を検出できるのは、運転周波数が120Hz以下のとき
  • 電源がY結線で中性点を接地している方式では、二次側の地絡に対して感度が鈍くなる。そのため、負荷の機器の保護接地をC種接地(10Ω以下)とする

三菱電機の説明では、対応品は、高い周波数の分を判定に入れないようにする製品です。漏電遮断器を替えても、漏れ電流そのものは減りません。120Hzより高い周波数で運転する回路の扱いは、資料のこの箇所に書かれていないので、メーカーに確かめることになります。三菱電機以外の対応品が同じ仕組みかどうかは、確かめられていません。

定格感度電流を上げる対策を勧めない理由

定格感度電流を上げる対策は、東芝産業機器システムと安川電機のFAQに載っています。安川電機のFAQは、既設の漏電遮断器をそのまま使う場合の値を挙げています。感度電流を200mA以上にし、キャリア周波数を2.5kHz以下にする、というものです。ここで勧めない主な理由は1つ目で、2つ目と3つ目は補足です。

  1. 感度を鈍くすると、それより小さい地絡では動くとは限らなくなる。漏電遮断器は定格感度電流の半分以下では動かないので、上げることは、動かない範囲を広げることでもある(配線用遮断器の記事)
  2. 法規で定格感度電流が決められている場所がある(三菱電機の技術資料集 3.13.1)。同じ資料は、法規の値を満たせない場合の対策を2つ挙げている。インバータごとに漏電遮断器を付けることと、電線を短くするか大地との距離を広げることである。定格感度電流を上げることは挙げていない
  3. 安川電機のFAQも、「感度電流の選定詳細については、漏電ブレーカーメーカー様にお問い合わせください」としている

漏電遮断器を外すこと、接地をやめることは、資料の対策にない

今回読んだ資料のどれも、漏電遮断器を外すことや接地をやめることを、不要動作の対策に挙げていません。表の接地コンデンサの切換えは、インバータの中のノイズフィルタの部品の話で、インバータやモータの接地線を外すことではありません。解釈第36条第1項も、地絡遮断装置を求めています(「健全な電路にも、大地へ流れる電流はある」の節。ただし書で除かれる場合を除く)。

まとめ

  • 運転を始めてから落ちるなら高周波の漏れ電流、電源を入れたのと同時なら内蔵ノイズフィルタの漏れ電流が、原因の候補(東芝産業機器システムのFAQ)。候補に当てはまっても、地絡がないとは言えない
  • 相談の前に、落ちたタイミングと回路、漏電遮断器の型式と定格感度電流、つながっている台数と配線の長さ、インバータの型式をそろえる。まず図面と記録で確かめる
  • 漏れ電流は、配線と大地のあいだ、モータの巻線と鉄心のあいだの静電容量を通って、運転中ずっと流れる。隣の系統の漏電遮断器を落とすこともある
  • 対策は、出どころで減らす(キャリア周波数、接地コンデンサ)、通り道で減らす・分ける(配線、台数)、漏電遮断器の側で扱う(対応品)の3つ。三菱電機のFAQ(No.11495、FR-A024の回答)は、キャリア周波数を下げることを漏れ電流の最も有効な対策としている(東芝FAQがこの対策を挙げるのは、運転を始めてから落ちる場合)
  • 三菱電機の対応品は、キャリア周波とその高調波の成分を除いて地絡を判断する。一次側に付け、二次側の地絡の検出には運転周波数120Hz以下などの条件がある
  • 定格感度電流を上げる対策は、小さな地絡では動くとは限らなくなる引き換えがあり、法規で値が決まった場所もあるので勧めない
  • 漏電遮断器を外すことや接地をやめることは、今回読んだ資料のどれも対策に挙げていない

参考にした資料

条文・解説(閲覧日 2026-10-12)

  • 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(令和7年11月20日改正、20251104保局第2号)/ 確認した範囲:表紙の改正履歴、第36条第1項(https://www.meti.go.jp/policy/safety_security/industrial_safety/law/files/dengikaishaku.pdf)
  • 電気設備の技術基準の解釈の解説 / 経済産業省 産業保安・安全グループ 電力安全課が公開しているPDF(令和7年11月20日改正)/ 確認した範囲:表紙、第36条の解説、全文の「インバータ」の検索(https://www.meti.go.jp/policy/safety_security/industrial_safety/law/files/dengikaishakukaisetsu.pdf)

メーカーの公開資料(閲覧日 2026-10-12)

  • 三菱電機「三菱ノーヒューズ遮断器・漏電遮断器 技術資料集」(Y-0657D 1502)/ 確認した範囲:3.13 定格感度電流の選定(冒頭)、3.13.1 法規制と感度電流、3.13.3 大地漏洩電流と感度電流、3.13.4(7)インバータ回路、5.2.2(a)インバータ、二次側の地絡検出(https://dl.mitsubishielectric.co.jp/dl/fa/document/catalog/lvcb/yn-c-0657/y0657d1502.pdf)
  • 三菱電機 FA よくあるご質問 No.11090「インバータの漏電検知」、No.12738「インバータ回路に使用する漏電遮断器の選定方法」、No.12760「高調波・サージ対応形漏電遮断器」、No.12739「インバータ二次側への漏電遮断器の設置」、No.11495「低騒音運転時のノイズ・漏れ電流対策」(FR-A024)(https://fa-faq.mitsubishielectric.co.jp/faq/show/11090 ほか)
  • 東芝産業機器システム インバータFAQ「[共通] 漏電しゃ断器がトリップする、漏れ電流を少なくする」(https://www.toshiba-tips.co.jp/services/faq/inverter/0180.html)
  • 東芝産業機器システム「多機能・小形インバータ TOSVERT VF-S15 取扱説明書<詳細編>」(E6581610③)/ 確認した範囲:1.3.3(2)接地コンデンサ切換えスイッチ、1.4.3 漏れ電流の影響と対策について(https://www.toshiba-tips.co.jp/en/products/assets/pdf/inv/standard/e6581610.pdf)
  • 東芝産業機器システム インバータFAQ「[共通] メガテスト(絶縁試験)」(https://www.toshiba-tips.co.jp/services/faq/inverter/0048.html 、閲覧日 2026-10-10)
  • 安川電機 よくあるご質問 FAQ-00836「既設モータをインバータ化した場合に、漏電ブレーカーが誤動作するのですが、どうしたらいいですか?」(https://www.e-mechatronics.com/support/faq/detail.html?num=836&parent0=68&cate=68)

このサイトの記事

  • 「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」(https://www.kousotsu-denkiman.com/elcb-mccb/)
  • 「インバータとは何をする装置か ― 中身は「交流 → 直流 → 交流」」(https://www.kousotsu-denkiman.com/inverter-kiso/)
  • 「PWM制御とは ― 矩形波しか作れないインバータが、なぜモータを滑らかに回せるのか」(https://www.kousotsu-denkiman.com/pwm-control/)
  • 「低圧モーターの絶縁抵抗の測り方と基準値|巻線とアースの間を測り、インバータは外す」(https://www.kousotsu-denkiman.com/motor-zetsuen-teiko/)
  • 「インバータのトリップの原因|過電流は加速中・減速中・運転中で疑うところが違う」(https://www.kousotsu-denkiman.com/inverter-trip/)
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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