スイッチ(開閉器)

【スイッチ】片切りと両切りの違いについて

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スイッチには片切りと両切りがあるのをご存知でしょうか。安全面を考えると両切りスイッチが良いのですが、片切りはコストの観点では便利なのです。
今回は各方式の特徴や違いについて詳しく説明します。

片切りスイッチと両切りスイッチの違い

片切りスイッチと両切りスイッチの違い
イメージは上図のような感じです。片切りは2本の線の片方のみをON/OFFするスイッチ。両切りは2本の線を同時にON/OFFするスイッチです。これから各方式について詳しく説明します。
まとめ

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片切りスイッチとは

片切りスイッチ
2本の線の片方のみをON/OFFするスイッチです。スイッチは接地されていない相に入れます。日本の場合はN(ニュートラル)が接地されているので、L(ライブ)の方にスイッチを接続します。スイッチがOFFの場合は負荷(電球や電源)には電気を供給しませんが、ONの場合には電気を供給します。
身近な例だと、照明や換気扇のスイッチはこれが多いですね。

★メリット
・部品が安い
・小型。
・配線の手間が少ない

★デメリット
日本の家庭用のような100V系の場合は、N(ニュートラル)は接地されており、L(ライブ)に高電圧が印可されます。例えば、コンセントを逆向きに接続した場合、スイッチを切っても、高電圧が負荷に印可された状態になります。その結果、触った場合などに感電の恐れがあります。
高電圧が負荷に印可された状態

なお、200V系では接地されている相がない場合があります。この場合、スイッチを切っても負荷に高電圧が印可されてしまいます。そのため、200V系では両切りスイッチを使うことになっています。
また、絶縁耐圧試験を行う場合、接地側の線を断線する機器(断路端子台など)が必要になります。

両切りスイッチとは

両切りスイッチ
2本の線を同時にON/OFFするスイッチです。100V系でも200V系でもスイッチを切れば負荷に電圧が印可されることはありません。身近な例だと、配線用ブレーカーはこのスイッチです。

メリット
スイッチを切れば負荷は完全に絶縁されるので安全。そのため、単相3線式や3相3線式の200V系にも使用可能。

デメリット
・部品が高い
・大型。
・配線の手間が多い

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製品だと片切りと両切りの両方が存在する

製品に片切りスイッチがついている場合でも、両切りになる場合があります。それは、製品についているプラグを抜いた時です。そのため、1つの製品で両切り、片切り、通電状態の3パターンが生じます。
★プラグ抜き:両切り
★スイッチを切る:片切り
★スイッチを入れる:通電状態

片切りスイッチは漏れ電流に注意

両切りの場合、負荷は完全に電圧源から切り離されるので、漏れ電流の心配はありません。しかし、片切りの場合は、切り離すスイッチの場所によって、漏れ電流が通常時と比較して増加する場合があるのです。一般的に負荷の入り口にはノイズを軽減するXコンデンサ、コモンチョーク、Yコンデンサがあります。漏れ電流を測定するために、負荷をGNDから切り離し、電圧源と負荷との間に漏洩電流計を接続します。

Nを漏洩電流計に接続している状態において、Lに片切りスイッチがある場合は、漏れ電流が流れるルートがありませんが、Nに片切りスイッチがある場合は、漏れ電流が流れます。漏洩電流計を接続している相と同じ相を切れば、漏れ電流が流れるルートができ、漏洩電流計を接続している相と逆の相を切れば、漏れ電流が流れません。
片切りスイッチは漏れ電流に注意01

水色の電流経路は通常時でも流れる漏れ電流のルートですが、緑色の電流経路は片切りによって新たに生じた漏れ電流のルートです。Xコンデンサを通して、漏れ電流が流れます。

XコンデンサはYコンデンサより容量が大きいため、インピーダンスが小さく、短絡状態と仮定すると、Yコンは並列接続となり、容量が増加し、インピーダンスが低下します。その結果、漏れ電流が増加してしまうのです。
漏れ電流が増加

ちなみにこの現象はLに漏洩電流計を接続している場合でも同じですよ。
片切りスイッチは漏れ電流に注意02

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