漏れ電流データーロガーMODEL5001~I0の視覚化検証

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貴方は実務で漏れ電流を扱う上で十分にそれを理解されてい
ますか?
絶縁測定による漏電調査は停電が伴う!_ですが今
の時代それは容易ではなく漏れ電流による絶縁判断もできない
と電気実務管理には不都合としか言えません。_そのため検証
ツールの一つとして漏れ電流データーロガーMODEL5001を使
用しお仕事で管理してる変圧器のB種接地電流を測定しました。
又後半では機器のI0変化をグラフ化して私も改めて勉強になり
記事にしました。_漏れ電流とは言いますが奥が深いです。
★電気主任技術者実務においてこれからはぜひほしい1台★

最初に測定サンプリング時間を1秒、電流値設定はB種接地電流
を扱うため管理基準の50mAに設定しました。分電盤内の間欠漏
電調査では基準設定の15mAのままでいいと思います。これは3
個の専用クランプを使用して同時に3回路I0監視が可能です。
サンプリング時間が1秒間隔で約5時間、2秒で11時間、5秒で
1日連続でI0値測定・記録が可能。1個しかクランプを接続せ
ず5秒間隔でサンプリングなら3日連続で可能です。このI0値
を測定・記録する方式では電流設定は関係しません。

監視中のI0変化を記録しないで、電流が設定値を越した時だ
け記録する方式
ならほぼメモリー消費しないため内蔵電池の
寿命がある間の約40日は漏電監視が可能です。同時にLED点灯
もしますので現場で漏電したかどうかだけを知るだけならこの方法
でも構いません。正常回路は瞬時値で通常0mA表示のはずです。

測定終了でモニター上でも簡易的に確認できます。11/29の13:15
測定開始、測定期間内においてMAXのI0値が19.4mAという意味。
下グラフは500KVA_NO3変圧器のB種接地で測定した物ですが負荷
が増大するとI0も上昇するのがわかると思います。でもこれは漏電
ではなく機器が稼働するとI0も増加するから!
_もっとも測定時間
範囲において9~12.7mA、50mA未満ですからまったくI0値としては
異常ありません。★ビルでのB種接地電流の正常な時間変化です★
ですが50mA未満でも深夜変圧器負荷がないのに昼間とI0値がほとん
ど変わらない場合
、どこか漏電の可能性があるので気をつけてね。

背面はマグネット式のため盤上いろんな場所に容易に固定取付でき
使用感はガチにスマートです。_普段私が漏電調査で使用する
sanwaのI0rクランプメーター_I0モードでの値の違いはこの程度。
I0rモードで測定したら約2mAになりますがこの場合そこまでは
必要ありませんからこの数値を電気月点検記録とします。

750KVA動力変圧器でI0が70~80mAと50mAを超えています。
ただI0r測定では39mAなので問題はありません。その80mAの
I0波形がこれで、この変圧器がB種接地管理基準50mA未満
を維持できないのは歪波成分による物
で絶縁抵抗劣化による
物ではありません。対地間静電容量を通じた高周波とかノイズ
で稼働される機器類からもたらされたと波形からも判断できます。

I0rは抵抗分により流れる電流ですから電源電圧と同相で実
験の白熱電球波形と同じ波形です。ただ実際はI0=I0r+I0c
となりI0rクランプメーターでこの抵抗分による正弦波成分を測
定して、B種接地管理基準50mA未満を満たすか知るのです。
I0>I0rですから通常はリーククランプメーターで50mA以下な
ら問題ありません。
ただリーククランプメーターはある域以上の
高周波成分を除去する物で電源と同相のI0rのみの測定はで
きないため、ごく稀にそれで測定しても50mAを超えてしまうのです。
完璧な漏れ電流管理をするならI0r測定ができたら最善です。

オシロスコープの様な使い方もできる点がガチいいです。
漏れ電流データーロガーMODEL5001は漏れ電流測定用で
すが1000mAまでの負荷電流波形を調べる事ができます。
(電流設定を0Aにしてキャプチャーモードで測定します)
正常であっても負荷電流に高調波成分を含む機器は日常
的にありそれらの一部がI0に混入してきます。_ビルでは
総括した物が変圧器B種接地に流入しますがテナントの
機器(発生源)での対応はまず無理!LGR警報を若干
上げるのが一般的にされてる対応でしょう。_B種接地
側対応とする場合、I0r50mA未満である事が条件。

漏れ電流データーロガーMODEL5001をPCとUSB接続して専用
ソフト側から本体の設定変更するのが一番簡単です。PCにドラ
イブがない方は共立サイトからソフトはダウンロード可能、正常
にPCとリンク状態になると本体にPCと表示されます。

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NEXT私が住んでるマンションで測定してみました。テナント盤
にて漏れ電流データーロガーMODEL5001で間欠漏電の調査
をする時も同様にSETUPしてください。

そのdataをソフトに入力してグラフ化させてみました。グラフ縦軸は
Aだから0.001Aが1mAです。測定範囲中3:52がMAXI0で0.9mA
というのがわかります。1秒サンプリングにすると連続測定可能時間
は15時間と短くなりますが緻密に変化がわかります。この回路には
この時間なので冷蔵庫しか稼動してないはずです。漏電というより
対地間静電容量回路を通じて流れて来る高周波成分、電気機器
は程度の差はあれ稼動すればI0レベルでは値を上昇させる
ので
すね。_ただ測定グラフのベースが下の様に0なら問題ないけど
それが2mAとかならば絶縁抵抗測定を一度して見るべきです。

インバーター機器は高調波、ノイズが出やすいと聞きますがそれを
家のエアコン(3年前製品)で実験してみました。やはり起動直後は
I0が一番高くなる。テナント分電盤子回路で測定した時に稀にI0
で1mAを超えるケースがあるのですが、その回路にインバーター
高周波照明器具類が数台あればI0では1mAを超えても不思議で
はないです。更にエアコンI0波形も取得しましたがやはり高調波
成分を含むので波形も正弦波ではありません。_歪波は基本波
に直流成分、基本波の整数倍の高調波が重なり発生するわけ
で波形が基本波の正弦波とならないのは絶縁という抵抗成分
だけで流れてくる電流だけではないという事です

参考までに簡単に言えば三角形の交流波形があった場合それは
上の様に基本波と奇数倍の高調波式です。正弦波以外で変形し
てる交流は何らかの高調波を含みます。_今回I0波形を測定し
てみてすべて何らかの高周波成分をI0は含み、その量が稀に
多いとB種接地では漏電でなくても基準値の50mAを超えるケー
スがあるというのを確認しました。_ただ本当に絶縁不良で超え
てる場合もある
のでI0rの確認をする必要があるのです。

今回使用の専用クランプは小径なのでこんなB種接地や分電盤内
での20A回路での漏電調査
にしか使用できませんがそれ以上では
口径の大きいタイプの購入が必要です。_使用してる専用クランプ
は8141というタイプですが8143があれば幹線ケーブルでの間欠
漏電調査
で使えます。

上は数台ファンがある動力盤とテナントフロアーEPS各分電盤の
の接地線の電流波形です。少し波形に歪が見えますがほぼ対
地間絶縁抵抗による漏れ電流I0rのみに近いのが波形からも
わかります。通電してる盤ですと接地線の電流が完全0にはけ
してなりません。(電流単位は0.2Aが200mAです)_ただ装置
回路内にあるノイズフィルターでは予想通りかなり高調波成分
がある
のがわかります。これは接地側に捨てるわけですから
動力系の回路は漏れ電流が多くなる傾向にあるのですね。

変圧器B種接地電流は電気月次点検で必ず測定する必要があります
が絶縁監視システム(LGR)がない現場でI0が40mA台の変圧器にあ
っては漏れ電流データーロガーMODEL5001で営業時間帯だけでも
月に数回I0変化を測定されてみる事をお勧めします。測定した時は
50mA未満でも、もしかして時々70mAとかになってる可能性があるか
らです。(50mAがB種接地の管理基準です)_今回使用の専用クラン
プ込みで定価45000円ですが実売価格は38000円程度、できる事
を総合評価すると漏れ電流データーロガーMODEL5001はコスパ
が良く現場で使える素晴らしい製品と判断します。
_上位機種では
漏れ電流以外に負荷電流+電力値も扱えますがビル電気主任とし
て扱うならこれで十分だと思います。

絶縁抵抗測定でも不明な?漏電事故発生

ビル電気事故のほとんどが対地電圧100V回路で更に8割が漏電や
ノイズ絡み
です。漏電、絶縁、接地の実務扱いがビルで電気主任技
術者をされる場合は必要とされます。_ここではそれらの私流解決法
の基本を紹介しました。本やNETでは具体的に見えない部分を実例
で丁寧に解説したつもりです。貴方も電気主任技術者となれば調査
できないといけません。_(★保安規定でも定められています)
漏電してるが感電等が発生せず機器が使えてると漏電の証拠を示
さないと機器停止指導をしても使用をやめないテナントまでいます。
特に変圧器での地絡警報ではそういう状況が多いのです。

テナント盤内ELBが動作したら変圧器で地絡警報(LGR)が出る様な
漏電は発生しません、地絡で反応する前に現場で漏電をブロックす
るからです。上の場合は主幹がMCB、子もMCB回路で漏電が発生し
ています。
すべてELB化しMAXな安全を実現するとノイズ誤動作、主
幹ELB動作によるテナント全停電となるのも困るのです。漏電に対し
敏感な状態はリスクと表裏一体、とにかくI0が224mAと変圧器B種
接地管理基準50mAを大きくOVER。確実に上の一般電灯2変圧器
の二次側のどこかで漏電が発生中です。
至急保安規定に従い調
査するのは電気主任技術者のお仕事の一つです。

会社が去年管理委託したあるビルではLGR警報設定を600mAとか
にして少々の漏電では警報が出ない様にしていたそうです。そこの
現場の電気主任も対応が悪く管理会社を変更されたオーナーの気
持は理解できます。不良調査に私もお手伝いしましたが大変でした。
わからないからと警報を規格外にして運用するのはダメです。
高圧受電ビルでは電気主任を選任しないで保安協会委託変更され
るオーナーが多いのもビル管理会社等の個人の電気主任の管理
レベルの低下を懸念する
ケースが多く、そういう点で私と同じ選任
雇用を目指す方は入社前の実務スキル準備がこれからは必要です。
単に"資格さえあれば"という身勝手な気持で電気主任を目指す事
で被害を受けるのは、自身ではなくオーナーや顧客である事に気
がつけないのは仕方ないかもしれませんがそれが現場の現実です。

変圧器後の絶縁バリアーを撤去してD1~D8回路のI0を測定し
たらD5回路にて335mAを確認、I0は200~350mAで変動して
いました。漏電がない時のI0はほぼ一定値ですが漏電が発生
すると値が変動します。
通常変圧器B種接地電流は5~30mA
程度で測定時間程度においては一定です。漏電が発生すると
対地間抵抗値が安定しなくなるとも言えます、尚、正常であって
も真夜中と昼間では真夜中の方がB種接地電流は少ないです。
下のクランプメーター測定の注意事項とノイズカットSWに指が
触りOFFの状態で測定しない事_毎回測定した時にCHECKしま
す。○○が漏電と口に出す前に必ず再確認をしてください。

変圧器で地絡警報が発生するとどこかの回路が3桁のI0mAに
なるのがほとんどです。最初は間欠的に発生、しだいにその値
が大きくなり放置すれば500~1000mAもなり火災の危険性
あるため放置はできません。工場と違いビル設備では対地間
静電容量の影響でI0が漏電でもないのに目立つほど増加す
る事はそうないと思います。仮にそれで変圧器B種接地電流が
50mAを超えるならI0rで測定して50mA未満なら問題なしです。
これは保安協会の方に確認しました。50mAを超えたら即異状
というわけではなくI0cや接続回路が多い関係なのかを調べ
なさい
という意味ですがI0が335mAなんて調べるまでもなく漏電!
自社ビルや工場とか相手(客)がいない現場なら可能かもしれ
ませんがテナントビルは停電できないのでメガでは漏電調査は
できません。今の時代電気を止めるというのは相手に損害補償
も考慮しないといけない
点はこれから電気主任を希望される方
は知っておいてくださいね。(相手が了承した計画停電は除く)
特に金融関係を人の操作でいきなり停電させたら電気主任を
解任させられるでしょう!

ここで図面を見てD5回路の行き先とD5回路に接続されてるエリア
を確認
します。4階にあるこのMCBである事が判明したので今度
は現地のこのMCBでI0測定を実施。手前の22sqはI0が1mAで
問題なし、奥の60sqは358mAもI0が流れていました。この回路
には3店舗お店が絡んでいます。普段から建物の電気系統図面
を見ておく事が大切です。イザとなってどこに図面があるのか図
面のどこを見たらいいのかでは電気主任としてお粗末です。

漏電調査で何の配線かわからないが一番のタイムロスです。
手帳ノートに勉強のため書き出して一目でわかる自分だけの資
料を作成しておけば迅速な対応ができます。本来漏電調査を
迅速にできるのは業者ではなくそこの現場の人
なのです。

各店の分電盤主幹にてI0を測定して漏電テナントの確定をしない
といけません。
_I0測定は充電状態ですから感電、短絡事故、トリ
ップボタンに触れ停電には十分注意します。行う事は簡単な事な
のですが事故も同じく簡単に発生してしまう事を意識しましょう。
(ケーブル3本クリップは盤内で一番し易い部分で行います)
それと"I0はアイゼロ、I0rはアイゼロアール"と呼びます。
電気主任技術者は漏電についてそれらを理解しておく事!
絶縁が悪くなれば必ずI0rが増える、それを監視する事で停電
せず日常的に絶縁管理ができるわけです。_ノイズ、高周波
は対地間静電容量回路を通じて流れI0増加によりLGRを動
作させます。昔の方が"漏電の誤報"とか言われる意味不明
な言葉はこれを指します。_リーククランプメーターはある程度
の高周波をカットできますが電源周波数域以外をすべて除去
できるわけではありません。(I0rは60Hzの漏れ電流です)

正常ならばテナント分電盤主幹ではI0rは一桁、各子回路では1回路
1mA未満がI0rでの判定基準です。(小型の狭い盤主幹では逆に口
径が大きいリーククランプメーターが挟めません)もしI0が10~20
mAとなった場合は電圧もクリップしてI0rで判定
を行います。I0rで
問題がなければ絶縁は大丈夫です。下の場合主幹I0で0.8mAです
から問題はありません。これなら100Vメガで主幹20MΩ以上あります。
事務系テナントでは子回路で0.1mA程度ですね。_停電させずに
漏電の核心までI0/I0rで調査し、原因の最後の1回路に到達した
時点でそこだけ停電
せるのが理想です、後メガをして法定基準値未
満と判定します。

100Vメガで主幹で20MΩ以上あるとは子回路をすべて投入状態で
主幹で絶縁抵抗測定をしたらこの様な状態であるという意味です。
主幹メガで20MΩならば子回路の絶縁抵抗も同程度あると考えま
す。_ですが今日の話は最終的に主幹でI0が200mAある主幹
MCB回路を発見しましたが、主幹メガでは20MΩな状態で"これは
どういう事?"という記事です。特に入居して10年以上経過する
テナントでは前月年次絶縁抵抗測定をした時は異状なかったの
に漏電が今月発生するというのは稀ですがあります。メガで異
状ないので様子見とか"ELB本体不良です"と報告しお金をか
けて業者に取替してもらっても再度漏電が発生したらどういう事
か説明する様に電気主任は求められます。特に費用をかけてま
で状況が改善しないのはテナントとトラブルになります。


絶縁判定に必要なのはI0rなのですがI0>I0rですからI0が低い
場合はI0rも低いと判断して特に行いません。着任されたら自分で
メガ値とI0/I0rの程度の関係を確認されてみてください。本にこう
あるとか他人が言っていたではなく自分で気がついた事だけが
イザで行動できる感覚、つまり経験
という物になります。口径
が80mmのリーククランプメーターでI0rを測定する時はRM-1を使
用しています、これは練習しないと正確な測定はできません
コスト2万円以下でI0rを扱える点を考えればコスパは高いです。
下の場合RM-1なしで13mA(I0)でRM-1ありで6.1mA(I0r)
(RM-1も電圧のクリップがもちろん必要となります)

下の子回路は≒2mA(2.08mA)、変圧器LGRまで至れば通常三桁
の値、ELBがあればトリップが通常です。UPS電源装置とか老朽化
した高周波点灯照明とかが原因かもしれません。たぶんこの程度
ならI0rでは1mA未満でメガも問題ない、つまり高周波成分が多い
だけと思います。テナントに改善要求をする根拠はないので様子見
とします。ただ安全確認だけは電気主任として必要です。私が勤務
する職場では係長判断で電気工事士以上の資格がない方は一切
の測定業務をしてはいけません。
測定業務に資格は不要ですが"
どういう理屈でそれが測定されてるかわからない方が測定された
結果はお仕事には使えない"という係長の判断には私も賛成。
(今はI0R100の後継機としてI0R500が発売されています)

本題に戻りますが2店舗目で主幹で200mAを検出、3店舗目は主幹ELB
ですから全停電してないという事はそこには漏電はない。100%漏電はこ
こで発生してるので店長に事情を説明するとお店をCLOSEするので調べ
てほしいと協力してくださりました。これは稀な出来事と言えます。盤が
狭いので1回路ずつ通電状態でI0測定はキツイと思っていたので助か
りました。ただ主幹を切り一括メガをしたらなぜか20MΩあるのです。
ですが主幹で200mAのI0がある以上、絶縁測定で問題なくても必ず
ここに絶縁抵抗不良があります。
こういう場合コンセント回路に接続され
る機器の内部漏電です。業務用機器はマグネットがある物が多いので
停電して測定する絶縁測定では絶縁不良がわからない事が多い、又
電子SWタイプでも停電させると回路が切れるため内部の絶縁状態は
わからない。もちろん電源コード不良でこういう感じで≒0MΩとメガで
判明する場合もあります。(こういう目盛を対数目盛といいます)

たとえばSSRで点灯してるこの回路、もしもランプで漏電したら停電
させて測定するメガではSSRが切れるため絶縁不良はわかりません
ですがSSRが稼動してる時ならば漏電によりI0が発生します。
SSRでなくてもマグネットの場合も同じ、これら場合は漏電調査は
I0の変化でしか追えないです。詳しくない電気工事業者とかでは
原因を見つけられないケースもありえます。_エアコンの電源ELB
が切れた!と連絡を受けてこういう物は電源のそこでメガをしても
あまり意味ないと思います。_もちろんELB位置から室外機までの
配線が漏電してもそうなりますがまずは室外機本体故障ですね。
(老朽化でピンホールが開き雨が進入して漏電&基盤まで故障と
かです、そうでなくても10年物で、使用頻度が高いと寿命でしょう)
こういう専用機器は外側からのメガでは原因はまずつかめない

再度主幹を入れて営業状態にしてもらい主幹にリーククランプ
を挟み1回路づつ切ると白テープのMCBを切ると主幹I0が3mA
に激減しました。
(30mAのELBは15mA以上で動作するのです
から故障原因のあるのはMCB回路です)この時点で停止した
機器を調べ再度不良回路を生かして今度は機器を1個づつ
停止させて故障機器を発見しました。後はメーカーに連絡し
修理手配を店長にお願いしました。絶縁抵抗測定では正常
なのに使用中に漏電する不思議な現象の意味
はご理解頂
けたと思います。


何かの機器を運転状態でI0rを測定する時はこのコンセントに
接続して測定しています。これでメガではわからない内部漏電
を判定できます。この場合ではI0rは1mA未満でないといけま
せん。もちろんI0で1mA未満ならばI0rでも同じとなります。
年1回の保安規定による一斉絶縁測定において精密機器に
対してはメガ測定を私はせず、必ずI0/I0rで漏電CHECKを
します。特に事務系テナントその類の回路ではそれが無難。
後で障害が発生してから"保安規定による点検でした"なん
て客先には言い訳にもならないんです。即弁償です。絶縁
抵抗測定は他人の機器に電圧をかける
という点を安易に
考えてはなりません。(基準は1回路I0rで1mA未満の事)

活線メガって聞いた事ありますか?充電状態で絶縁抵抗が
わかるという方法です。上のI0rクランプメーターはそれでも
表示できます。昔は電圧をI0で割った値でかなり適当でした
がI0rで割るならば精度はいいかもしれません。ただ前述し
た様に漏電時のI0rは値が変動するのでそもそも何MΩとい
う固定値の見方を私は疑問視しています。絶縁抵抗値とい
うのは停電させて測定する通常のメガ値が判断基準です。
ですから最終不良回路をI0/I0rで特定しても最後にその
回路だけ停電させてメガ測定により不良判定を行います。

今回の様にメガで判定できない事例は除きます。
余談ですがメガがDC電圧で試験するのは対地間静電容量
の影響を受けないためで、だから正確に対地間絶縁抵抗
が測定できるのです。けして私はメガを軽視していません。

周辺状況が正常になった事を確認します。数字は正直で嘘は
つきませんね。
変圧器B種接地電流もわずか4mAとなりました。

最後に自分が今日した事の報告書を作成します。1枚は申し
送りノートにもう1枚は会社管理部に提出します。"漏電が解
決しました"報告だけではダメです。後で何か問題が発生し
た時は報告だけが自分の正当性を示す物ですからこういう
事こそ一番大切なのです。スマホで撮影した写真をPCに入
れて報告書を作れる程度はできないと今の時代困るので
エクセル操作等を特に中高年の方は練習されておいてくだ
さい。
(JW-CADまでできるなら言う事はありません)


JW-CADはフリーソフトで市販レッスン本もある優れ物、一週間
もトレーニングしたらかなり使える様になれます。これで作成し
た物をPaintShopで少し加工、エクセルに画像挿入を私はよ
く行います。1個のソフトを完璧に使いこなすのは至難ですが
複数のソフトを連携させる事でより楽に同等な結果を得られま
す。何も建築屋さんではないのですからCADを完璧に使いこな
せる必要はありません。写真を扱うので画像ソフトも重宝して
います。私はCADよりPaintShopを扱う事が多いですね。
年に数回、職場発表会があるのでプレゼン作成にパワーポイ
ントも使いますが職場によってはこれも扱うかもしれません。
今の時代、まったくPCが使えないでは会社員勤務は極めて
困難です。(写真を撮りPCで絵日記作成を小学生3年生が
する時代)

コンセントや配線が悪く接続される機器負荷が軽い場合は
他回路に接続して絶縁不良回路を使わない事を希望され
る事もあります。(費用をかけたくないため)その時は故障
回路二次側の配線は必ず外しておいてください。テナント
財産ですから可能なら使わない選択肢もありです。


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とにかく単独1回路では通常1mA未満ですからこんな24mAなんて値
では停電させてメガをするまでもなく漏電しています。30mAのELB
なら15mA以上ですからトリップしますがMCBでは切れません。MCB
が漏電でトリップした時は≒0Ωで漏電した時ですから壊滅的に壊れ
てると思って間違いないです。下の様なケースでそれがテナントに
関する回路では必ず相手の許可を求めて電源を止めないと電気
主任だからと無断で電源を切り営業妨害をしたらオーナーに通報
され最低厳重注意ですから気をつけてください。必ず測定器が異
状値を示してるこの状態の写真を撮っておく事!


通常原因は床や壁にある物ですが稀に頭の上にある機器が原因
というケースもあります。照明器具ならばこんな感じで通電した状
態でI0を測定すると≒0mAが普通ですね。高周波点灯する器具
では1mA以上となる場合もありますが100mAの漏電が発生して
るならば程度を見れば3mAでもそこではないと判断できるでしょう。
照明SWがONだと安定器には電圧はかかるのでランプを外しても
漏電はなくなりません!
安定器本体が絶縁不良で器具アースを
通じて絶縁低下してるわけですから安定器を取替するかバイパス
工事をしてLEDの直管ランプにするかです。(私はすべてLEDラン
プに変更しています)_FHF照明器具2灯式でバイパスをする場合
は並列部分は開放された結線になっているので気をつけてね。
この程度なら私一人でも20分あれば修理完了できます。

照明回路漏電はリモコンリレーやタンブラSWではほとんどないはず
で末端の器具のどれかです。200VSW回路は両切りが好ましいとあ
るだけで、禁止事項ではなく結構200V片切りはどこのビルでもあり
ます。ですから照明SWを切っても必ずしも安全とは言えないです。
修理が後日ならば器具電源の送りをバイパスして電源から完全に
切り離しておけば他の残りの照明器具は使えます。

換気扇が原因という事例も過去ありました。カバーを外し中を掃除
する事はテナント所有ではほとんどないので酷いです。配線とか
中を清掃したら多少回復するかもしれませんがあまり期待は持て
ないです。上階が飲食で厨房からやFCUの配管が漏水したとか
水が入ってが原因ではまずダメでしょう。夏ではエアコンのドレン
配管をネズミが水がほしくて食いやぶり水が器具に落下という事
故も過去ありました。水害は電気機器にとって大敵です。

このコンセント回路はこのコンセントの影響で0.07MΩしかないけど
MCB回路のため切れないのでテナントは平然と使用してるわけです。
毎月テナント分電盤主幹でI0測定をしてるのでそういう時には見つ
けられます。すべての事務所、店舗のコンセントの状態を常時把握
するのは実際不可能ですからテナントの方には異状があれば早急
に連絡する様にオーナーから通知はされてますがこういう状態に気
がつかずに使用されてるケースもあります。火を噴いたらいけませ
んから即取替を電気主任技術者の方でします。
_着任したばかり
電気主任は別にして新人ですから、職場の人に取替を命令する
のも人間関係に響く、できる事は自分で行うのがいいです。それ
に自分は口と頭だけではない事を示せます。(これに限らず)
口は出すが手は出さない、出せない人が現場では一番嫌われる
電気主任は単に電気担当、職場の先輩に横暴な態度をしてたら
自分が働くのが辛くなるだけですから気をつけてくださいね。

私が管理してる現場では保安規定で年1回、各EPSと動力盤の接地
抵抗を測定する様にとあり
ます。漏電という話がでれば詳しい方か
ら盤の接地は効いているのか?という指摘もあるかと思います。
アーステスターのEをアース端子にLを電源接地相に当てますがこの
測定器は停電状態でなくてもLGRやELBを動作させる事なく接地抵抗
が測定できるのでとても重宝しています!この盤に電源を配給する
変圧器B種接地抵抗値は業者年次点検報告では0.3Ωなので0.8Ω
から引いた0.5Ωがこの盤での接地抵抗値となります。(保安規定
は技術基準とは違い、共通な約束事ではなく現場により異なる)

単に接地が効いているかを知るならテスターの電圧測定レンジで下
と同じ様に当てますがLを当てるのは接地相ではなく非接地相です。
つまり対地間電圧が測定されるという事はその盤は、変圧器B種接
地と接続されているわけでそれが接地が効いているという意味です。
漏電調査では接地についても電気主任技術者は理解が必要です。
1000円テスターではなく、ちゃんとしたメーカーのテスターで測定
する限り、対地間電圧を測定したからと地絡事故は起きません!

動力(三相)は単相三線式の様に必ず真ん中が接地相とは限ら
ないので事前に検電機能で接地相を確認します。対地間電圧が
0Vになった相が接地相ですね、屋内消火栓ポンプの場合ですが
非接地相の対地間電圧は200V(204.7V)だからB種接地に接
続されている、接地相の対地間電圧が0Vではなく、わずか数V
あるならばI0がB種を通過する時の電圧降下つまり地電圧です。
稀にこれが大きい場合エラー表示となるのでその場合は停電時
しか測定は無理です。尚、同じ建物内の設備接地抵抗値は大き
く違いはありません。

盤の接地と電源接地相はつながっている実験です。盤接地
と電源接地相の絶縁抵抗値が0Ωになるのが証拠ですね。
ですから電源接地相を利用して絶縁抵抗を測定できるのです。
但し★盤接地と電源非接地相のメガはしてはなりません
停電してない状態で測定しています。_ところで気がつかれま
したか?この方法は前述した接地抵抗と同じ測定方法です。
つまり0.8Ωなんて低い値ですからメガの測定単位100万Ω
つまりMΩから見れば0Ωになるのです。絶縁測定をするに当
たり0.8Ωは値判定には影響しません。(試験電流は1mA未
満ですからELBやLGRは動作しません)

通常の方法、盤接地端子(D種接地)を使用せず、盤扉等に
メガEをクリップしてLを適当な金属部にあて0Ωだから"導通
良し"としてメガをされてる方をたまに見ますがそれは単に
その2点間の抵抗を測定してるだけです、それが電路と無関
係な単なる金属部ですと絶縁測定をする意味がなく、接地端
子以外の金属部にメガEをクリップするならば電源接地相に
Lを当て0ΩならばD種、B種接地にもつながっているのでメガ
をする意味があります。_もちろん電源接地相を直接クリップ
しても下の様に絶縁抵抗を測定できるわけです。

ですから下の場合も接地相を利用して絶縁抵抗測定をします。
もちろん長いリード線を購入して使用すれば通常の方法でも
できないわけではありません。

という事は正常ならばこうもなります。アースと非接地側で100V
あればB種接地は効いている=下の様な測定をすると絶縁抵抗
値は0MΩとなります。_つまり絶縁でも接地が効いているか確認
できます。_更にアーステスターならば接地抵抗が測定できます。
接地が効いていない原因のほとんどはコンセント裏の配線がど
うかなってるのでコンセント一式の取替をすれば修理完了。B種
接地母線が断線する事は考えられない!_貴方が電気主任を
される時にコンセント点検では線間電圧、汚損確認以外では
必ずアースが効いているかも調べてくださいね。


下でメガ測定のコンセント間で電圧を測定された経験ありますか
接地同士で同電位だから0Vにきまっている!_貴方の家の
コンセントで測定されてみてください。_私の家のマンションでは
≒1Vあります。これはB種接地には電流が5~30mA程度常時
流れていますが接地抵抗を通過する時に発生する微量電圧
降下が原因です。

使用する電路に対して、その機器の絶縁抵抗値というならこう
でも測定できるわけです。ただケースに漏電してるが接地は未
施工、機器が絶縁マットの上にある場合ですとこの方法は無効
厨房機器とかなら接地はされてるはずなのでこの方法で対地
間絶縁抵抗値を確認できます。厨房機器は内部に15mA程度
のELBがあるので機器が正常に使えてるならば電源コード被
覆が一部劣化して濡れた床や機器金属部に接触しています。
そういう原因が一番多い!_(ネズミかじり、台車など重量物
で配線を踏んだとかでしょうね)_接地が省略できる対地電圧
が150V以下の乾燥した場所にある機器の場合では面倒で
も塗装のない機器金属部にメガのEを接続されてください。

意味がよくわからない方はこう考えてください。破線が試験電流
の流れです。(機器D種接地⇒変圧器B種接地⇒線路接地相⇒
コンセント接地側口)_0電位の接地相に試験電流を流しても変
圧器で使用される他機器の稼動には影響は与えません。もし
あるのだったら上で実験した時に私が勤務するビルでトラブル
が発生していますが過去一度もありません。_飲食関係のある
ビルに勤務するなら一番簡単に機器単体の絶縁を調べられ
る方法で覚えておけば役に立つと思います。_ここでは2口
コンセント事例ですがアース付コンセントの真中のアースに
メガのEリードを接続して測定した場合の試験電流
の流れが
わかりますか?_後同方法でメガLを機器本体金属部に当て
るとそれが接地をしてるかの判定をメガでもできます。

意外下の簡単な理屈をわかってない方が多いです。
過電流トリップもその取付点から二次側事故に対して動作
するわけです。過電流事故というのは低圧事故ではよほど
の事がないかぎりありません。(電気の使い過ぎで切れる
ケースは除きます)

今回の記事で知ってほしいのは絶縁測定を年1で、毎月
テナント盤主幹でI0測定までしていてもそこに接続され
テナント機器の急な故障までは知りえないという事です。
飲食のない事務系ビルでは漏電とか1年に1回あるかない
かという状況ですが飲食店がある業種では10年経過した
厨房機器はこうした故障が多いですね。上司やオーナー
はその辺がわからないので管理が悪いのでは?と言われ
かねませんがその辺をきちんと説明できる様にしましょう
漏電事故を事前に100%予想するのは不可能です
ですが毎月テナント主幹でI0測定をしてる事実があるだけ
でいつ漏電が発生しても電気主任として絶縁管理してる
事実を弁明できるのです。ただ点検して報告書があると
しても今の時代は数値で残さないと説得力はないです。

私は毎月テナントにあっては分電盤主幹でI0をテナント
立会いで測定して最後に相手の確認印をもらっています。

共用部の動力回路も最低月に1回は負荷電流とI0を測定して
前回との変化を確認して記録に残します。こういう乾燥した場
所にある空調機などで漏電が発生する事はまずないです。
逆に屋外設備や受水槽室などのモーターはI0値には注意し
ましょう。下でモーターに近づくほどI0値が小さくなってる点
に気がつかれましたか?

負荷電流が31.1Aならば通常時のデルタ運転中は何Aの電流
がモーターに流れていますか?スターデルタ盤の場合は盤表
の電流指示値と実際モーターに流れてる電流値は実は違うの
です。
(起動時は同じ)下なら③のI0測定点に流れてる負荷
電流がそれに該当します。又もしもデルタに切替わらないと
電圧が低いため通常の運転電流より高い電流が流れたまま
となるためモーターコイルの温度が上昇します。巡回点検時
はデルタマグネットが投入の状態であるか確認をします。PC
運転表示をデルタマグネットのa接点から取ってる場合は運
転表示が出ないのでわかりますがその場合では警報は出な
いので注意しましょう。電気主任だけはこういう事も敏感に!
(A社の様な状態不一致監視機能のある中央監視は除く)

直接モーター単体でI0を測定すればたいてい1mA未満です。
(下の場合はI0rで0.1mA、メガ実測で50MΩ以上です)
複数のモーターが絡む主幹では各I0の総括となるので1mA
より大きくなるわけで★主幹I0管理は値を普段から測定して
正常値を知ります★法的には漏れ電流はケーブル最大配給
電流の1/2000ですが私は前者で管理しています。ただホー
ムセンターで売ってる1万円のクランプメーターでは1mA程度
ノイズカットして測定できないため、漏電調査には使えませ
ん。_普通のビル管理現場なら最低限リーククランプメーター
程度は職場にあるはずです。

地絡が発生したら最初に変圧器のB種接地線電流を測定するのは
ご理解頂けたと思いますが、実は経済産業省の通達により電気の
月点検ではすべての変圧器のB種接地線電流を測定しないといけ
ません。
_自家用電気工作物設置者とはビルではオーナーの事で
オーナーは当然できませんからそこを管理する電気主任技術者
のお仕事です。点検用紙書式は問いませんからエクセルで自由
に作成されてください。測定はあくまで漏れ電流という指導ですか
らI0だけでも良いがI0rも測定できれば完璧です。もし現場電気
主任でまったくされてない方は至急実施をされてください。
_動力
変圧器のI0測定で50mAを超えてる場合はI0r測定をする準備
も検討された方がいいです。もし電気火災とかに至り立入検査で
もなればこういう事はすべて調べられますからやるべき事は必ず
実施しないといけません。

電気年次点検は業者がしてくれますが月点検は電気主任技術者
が毎月自ら行うので月点検(月次点検)はよく勉強しておきましょう
月次点検の測定項目は★受電電圧・電流、各変圧器の油温度と
漏れ電流、電圧・負荷電流、高圧機器本体及び接続部の温度★
を測定する必要があります。_スマホに専用センサー(5万円)を
接続、専用ソフトを入れたら携帯でこうしたサーモグラフィー画面
が今は撮影可能、ビル程度の温度管理では業者が持ってる高価
な機種でなくても、その程度の性能で十分です。(そう今は携帯
アプリでもサーモグラフィー撮影は可能な時代)

以下変圧器でI0r測定中!_もしオイルレスのモールド変圧器なら
こんなに接近は私でもしません、オイル変圧器の外箱はA種接地
してるので電位は0Vです、私は見ただけですべての部位の対地
電圧は瞬時にわかります。(対地電圧が感電する電圧)_線間を
短絡させる様な不器用ではないです。_I0r測定は一応活線作
業ですが、測定器の電圧クリップで流れる電流は極微量なので
取外し作業でアーク(火花)は出ませんから安心してください。
取扱書の通り測定してますが、この電圧クリップ部位は変圧器
二次側~MCB一次側間で保護回路がないわけで実はガチに危
険というのはわかって行っています。長い延長ケーブルを用意
しMCB二次側から電圧入力をするならば最善ですね。_VTTの
電圧は変圧器本体ではなくVTというミニ変圧器からでI0r測定
には不適切なのはわかると思います。

測定業務をきちんと行い現在の設備状況を正確に把握するのが
電気主任技術者の管理業務の基本です。測定する機材がない
ならば至急に会社に説明して準備する事!
_それで対応を拒む
様な会社ならばそこは長く勤めるとこではありません。_そんな
会社でも損害が発生すれば"言ってくれたら買っていた"と逃げ
ます。必要な事は書面にして会社に伝える習慣を持ってください。
貴方にいくら知識があって電験1種があろうと最低限、リーククラ
ンプメーター、メガ、テスター、温度測定ツールもなくてきちんとし
た電気管理は100%無理です。_現場管理は測定から始まります。
最終的に私が説明したかったのはその事です。

ある意味会社の電気管理業務への理解がないと電気主任がいく
ら勤勉であってもそれは達成できない目標とも言えます。
月次B種接地電流測定においてホームセンターにある1万円クラ
ンプメーターでは通常指示可能最小値は100mAでしかも高周波
除去ができない
、_100mA未満0A表示ですから低圧絶縁管理は
できません。仮に10mAを表示できてもノイズカットできないので
不正確ですね。_それでは意味がない、特に変圧器にLGR警報
がないかもしれない契約電力1000KW未満の小規模現場では
保安規定による年1の絶縁抵抗測定しか有効な結果がないの
と同じです、それでは翌年の絶縁抵抗測定まで漏電は未警戒
と同じだね!
_それに近い現場ってあるみたいです。

モーター温度管理

モーターの温度管理は重要で過去モーター表面温度が90℃を超えて
取替という事態になった事が一度だけあります。絶縁階級がE種の場
合は許容温度は120℃ですが業者によれば表面で20℃程度低下す
るという意見
があったのでそうなれば100℃を越せば絶縁破壊を起こ
してしまい相間短絡するのは時間の問題でした。これは私が勤務する
現場にある消防ポンプモーターで絶縁階級はB種だから表面温度で
130-20=110℃が限界と判断できます。ですが通常は50~60℃程
度でこういう負荷が固定したモーターが85℃とかに急になれば何か
劣化兆候があると私は考えています。

モーター絶縁階級は乾燥した屋内ではE種、屋外や耐久力を要求さ
れる物はF種やB種を私が勤務するビルでは使用されています。屋外
モーターなんて10年以上雨ざらしなのにまったく故障する事なく夏場
は毎日動いてるのですからガチな耐久力です。でも永久じゃない!

モーターは熱容量や熱放散を考慮すると内部から外部に熱が移動す
るのにある程度の時間がかかり、運転開始の初期には温度変化が
遅れます。
絶縁物の寿命に影響を与えるのは最終上昇温度との事
です。下写真は冷房用の屋外冷却水ポンプ、これで温度変化を検証
してみましょう。この検証は実は10月頃にした物ですが朝方でモータ
ー運転前は周囲温度とほぼ同じ表面温度で26℃でした。運転開始し
てから15分後に表面が43℃、更に15分後に56℃となりました。最終
的には58℃で発熱と放熱のバランスが成立して最終上昇温度となっ
たのです。(屋内設置では放熱低下で屋外型より高くなる)

この15分というのは2回目の15分つまり30分後の温度からそう大きく
ならない。少し勉強して調べてみたらモーター温度というのはR-L直列
回路の電流変化と同じ様な指数関数的な変化をするのですね。つまり
最終値である定常状態と変化途中の過度状態で表す事ができます。
そうなると最初の15分をt1、次の15分をt2としてその時の温度を各
θ1とθ2として最終上昇温度をθ∞と表す事とします。Tとは時定数とい
いθ∞の約63%に達する時間を意味する物でこれが小さいほど早く定
常状態に落ち着きます。

①は最初の15分t1の時の温度を表す式で②が30分目t2の温度を
表す式、次に①式を二乗すると③式となりこれが②式と等価となる事
に気がつきます。

その式にθ1=43℃とθ2=56℃を代入して見ると57.8℃が得られました。
実測は58℃ですから結果と理論値はほぼ一致しました。運転して1分値
と3分値の温度ではy=kxの比例変化ではないので無理ですからどの時
間タイミングで温度測定を行うのかが難しいです。ただ計算値より極端
に最終上昇温度が上昇するならこの熱の流れが停滞し熱が内部に蓄積
するから表面温度が90℃をも超えてしまうのです。最後は熱による絶縁
破壊となり短絡が発生してMCBがトリップしますが当然メガ測定では0Ω

絶縁物の耐熱温度を越せば寿命は著しく低下する検証
電気に係わる人は寿命を判定するモルチゲルの公式と10℃半減説は
聞かれた事があると思います。①がその式です。②は絶縁物が130℃
まで上昇した寿命T1③は10℃半減説を適用して定数βを逆算してみま
した。次にA種絶縁物が定格の105℃まで上昇した時の寿命を示す式
T2が④でそれに②③の結果を代入してみます。定格温度になった時の
寿命T2が資料としてあるならば130℃まで加熱した時の絶縁物の寿命
時間T1は計算できますが今はわからないので適当に1000Hとするなら
ば176Hでこの結果からA種絶縁物を130℃で使用すると寿命は1/5
以下になるのだけはわかります。

解説:指数計算の公式の確認、次に③は10を二乗したら100ですよね。
逆に2は10を底とした100の対数であると同じ考え方で変換すればいい
んです。⑤のεは自然対数の底で2.718それを1.7325乗すれば5.65
が得られます。関係式が判明したのでエクセルで式を組んで105℃を1
とした場合の温度超過による寿命の推移をグラフ化してみましたがあり
えないけど160℃になんかなると一瞬で絶縁破壊してしまうという事。
以上、電験三種を85点で合格できた方なら意味はわかると思います。

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家でじっくり勉強するのに私が個人的に購入した日立のモーターは
絶縁階級はE種ですが汎用式モーターではこのクラスが多いです。
能力内で普通に使うならモーターは15年は壊れないです。
特に業務用は家電内モーターと違い絶縁だけでなく内部部品も耐
久性があるパーツが使用されています。ただ静寂性には欠けるた
めこういうモーターを裸で室内使用には向いていません。_単相の
モーターは三相の様に電源のどれか2線を逆にさせただけでは
逆転できない、逆転回路をリレーで自作して運転電流、力率の
変化を実験をしてみました。_単相モーターは電源線は4本ある
のはご存知ですか?(単相だからと2本ではありません)_軸を
タオルごしに持ち負荷をかけると運転電流上昇と共に力率は
改善される、それはなぜか最下の等価回路で説明できますか?

ここでは10A通電できるパワーリレーを使用、X1とX2リレーが
ONになると赤ー黒コイルに流れる電流は正転方向、それらの
リレーがOFFなら逆転方向に流れる回路を考えました。X3リレ
ーのa接点で正転ランプ、b接点で逆転ランプを点灯させます。
ただこれは300W未満の作業台モーターの場合で通常はマグ
ネットでコイル電流の制御をする必要があります。_単相モー
ター応急逆回転なら回路を組まなくてもモーター端子台での
結線変更でいけます。_単相モーターは電源を逆にしてもダメ
三相モーターは電源のどれか2本を逆にすれば逆転は可能
(水中ポンプが詰まった場合、業者も最初にモーターを逆転
しています。_逆転はポンプではやもうえない場合に限定)

こういうモーターが故障するのは起動、停止の繰り返し、マグネット単相
運転による短絡など設計思想とは異なる使い型、メンテ不足を扱う側が
したのが主原因。もちろん運用は正しくても機械物ですからいつか故障
は絶対します!「振動がひどくなった場合」「以前より熱く感じるようにな
った場合」「回転が遅くなった場合」「錆がひどくなった場合」「動作時の
音が大きくなった場合」「電力の消費が大きくなった場合」などを確認し
た場合は症状が軽い内に業者による点検が必要との事。モーターは
15年が期待寿命ですから
それを経過した物は順次取替計画を電気
主任としてオーナーに提案しましょう。15年を経過した機械をOH(オー
バーホール)してまで使うのは私的にはお勧めしません。古い機械の
点検依頼を業者にすると断られるケースがありますが今日点検して
明日故障する可能性のある物は誰も触れたくないからです。OHは
あくまで期待寿命を考慮し残りを確実に使い切るための特別作業
と考えるのが妥当ですね。(期待残寿命=15年ー使用経過年数)


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