キュービクルの「アース」とは?

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マンガでわかるビル経営 エレベーター保守管理費用削減編

はじめに

キュービクル式受変電設備(キュービクル)は電線からビル等の施設に電気を引き入れ、その電気を変電(変圧)するための設備で、ビルのように一般家庭と比べて大量の電気を必要とする施設には欠かせない設備となっています。
ところで、キュービクル等の電気設備を設置する際には、普通「アース」の工事が必要になります。
今回は、この「アース」について考えてみることにしましょう。

アースとは?

アースとは、その名の由来(earth:地球)の通り、電気設備・機器の外箱や内部の電路と大地との間に電気的な抵抗の少ない「電気の通り道」を作り、機器と大地を接続することを言います。
日本語では「接地」とも呼ばれます。
では、アースは何のために必要なのでしょうか?

保安の目的

アースの目的として第一に挙げられるのが電気的な「保安」の役割です。
機器の内部で漏電が起き、その電気が金属でできた機器の外箱等に流れ、それに人が触れたりすると感電事故が発生します。
また、キュービクルのように高圧の電気と低圧の電気との間が近いケースで、トランス(変圧器)の故障等により高圧側の電気が低圧側に侵入(混触)してしまうと、低圧側の機器に損傷や故障が発生するだけでなく、感電事故が起きてしまう可能性も考えられます。
アースを取り付けておけば、このような漏電や混触による被害を軽減することが期待できます。

保安以外の目的

通信用の機器や電子機器は、機器内部で発生した、あるいは外部から侵入した静電気や電磁波のようなノイズの影響により、誤作動を起こしてしまうことがあります。
そこでこれらの機器では、静電シールドや電磁シールドを設けることでノイズを遮蔽していますが、そのシールドは大地等に接続することによってノイズを逃がしているのです。
また、これ以外にも雷から機器を保護したり、静電気を防止したりするためにアースが取り付けられることもあります。

アースの種類

最後にアースの種類についても見ておきましょう。
アース(接地)にはいくつかの種類がありますが、今回は次の2種類について簡単に説明します。

機器接地

金属機器の外箱や金属製の架台に対して施されるもので、身近な例で言えば洗濯機や電子レンジといった家庭用電気機器のアースが該当します。
もし、漏電が発生し機器の外箱などに電気が流れ、アース線が接続されていない状態で人がそれに触れたりすると、電流のほとんどは人体を流れてしまうことになります。
しかし、アース線を接続しておけば、電流の多くはそちらのほうを流れていきますので、人体に流れる電流を低減し、被害を軽減することができます。

系統接地

トランス(変圧器)の二次側(たとえば6600Vを200Vに変圧するトランスなら200V側)の中性点(電気的に中立な点)に対して施されます。
系統接地を施すことにより、高圧側の電気が低圧側に侵入(混触)した場合や、低圧側で地絡事故が発生した場合の被害を低減・防止することが期待できるほか、地絡継電器や漏電遮断器をより確実に作動させやすくなります。

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