『短絡』と『地絡』と『漏電』の違い

この記事では『短絡』・『地絡』・『漏電』について

『短絡』と『地絡』と『漏電』の違い
『短絡』とは
『地絡』とは
『漏電』とは

などを図を用いて分かりやすく説明しています。

『短絡』と『地絡』と『漏電』の違い

最初に『短絡』・『地絡』・『漏電』の違いを下記にまとめます。後ほど各項目について図を用いて詳しく説明します。

短絡

短絡とは「2相または3相の電線など電位差のある2点間」に「抵抗の小さな導体」が接触した時の状態をいいます。

地絡

機器の絶縁不良等により「大地に電流が流れている時の状態」をいいます。「2相または3相の電線と大地間」に「低抵抗の小さな導体」が接触しているイメージです。
地面への短絡なので「地絡」と考えると分かりやすいと思います。

漏電

機器の絶縁不良等により「大地に電流が流れている時の状態」または「通常動作時に流れる電流経路以外に電流が流れている状態」をいいます。「地絡時に流れる電流」より「漏電時に流れる電流」の方が小さいです。
通常動作時に流れる予定ではないところに、漏れて電気が流れている状態なので「漏電」と考えると分かりやすいと思います。

短絡とは

短絡とは「2相または3相の電線など電位差のある2点間」に「抵抗の小さな導体」が接触した時の状態をいいます。短絡は「ショート」とも呼ばれています。上図に示しているのは2相の電線間に導体が接触している状態です。

短絡が生じるとオームの法則(\(V=IR\))より、電圧\(V\)が大きく、抵抗\(R\)が小さいので、非常に大きな電流\(I\)が流れます。この電流を「短絡電流」と呼びます。例えば、電線間の電圧\(V\)が\(100{\mathrm{V}}\)、導体の抵抗値\(R\)が\(0.1{\mathrm{{\Omega}}}\)とすると、電線に流れる電流\(I\)は下記の値となります。

\begin{eqnarray}
I=\frac{V}{R}=\frac{100}{0.1}=1000{\mathrm{A}}
\end{eqnarray}

このように非常に大きな短絡電流\(I\)が流れることが分かります。

短絡電流が流れることによって、電線の被膜(電線を覆っている絶縁性の樹脂)が溶ける可能性があります。また、短絡時に火花が発生することで発火事故になるなど大きな問題を引き起こす可能性もあります。

短絡の原因の一例

電線の被膜が溶けて剥き出しになった状態で電線同士が接触する

→電線は被膜を覆うことで接触しても短絡が起きないようになっていますが、経年劣化等により被膜が剥き出しになっている場合があります。

剥き出しになった電線間に導体などの低抵抗の物体が接触する

→風等で低抵抗の物体が飛ぶことで、剥き出しになっている電線に接触してしまう可能性があります。

継電器や遮断機の設計ミス・操作ミス・故障でも短絡が生じる可能性があります。

地絡とは

地絡とは、機器の絶縁不良等により「大地に電流が流れている時の状態」をいいます。「2相または3相の電線と大地間」に「低抵抗の小さな導体」が接触しているイメージです。

地面への短絡なので「地絡」と考えると分かりやすいと思います。

なお、地絡時に流れている電流を「地絡電流」といいます。

漏電とは

漏電は地絡と意味が似ていますが、厳密には少し違います。

漏電は「大地に電流が流れている状態」だけでなく「通常動作時に流れる電流経路以外に電流が流れている状態」も含まれます。

また、電流の大きさも違います。「地絡時に流れる電流」より「漏電時に流れる電流」の方が小さいです。

通常動作時に流れる予定ではないところに、漏れて電気が投げれている状態なので「漏電」と考えると分かりやすいと思います。

なお、漏電時に流れている電流を「漏洩電流」や「漏れ電流」といいます。

つまり、地絡と漏電の違いをまとめると下記のようになります。

地絡と漏電の違い

地絡

「地絡時に流れる電流」は大きい
「抵抗の小さな物体」が「2相または3相の電線と大地間」に接触している状態

漏電

「漏電時に流れる電流」は「地絡時に流れる電流」より小さい
「抵抗の大きな物体」が「2相または3相の電線と大地間」or「通常動作時に流れる電流経路以外」に接触している状態

地絡と漏電は危険

人体が地絡や漏電が起きている箇所に触れると、人体に電流が流れるため感電します。人体に流れる電流量により危険度は異なり、下表のようになります。

電流値	人体への影響
1.0mA	「ピリッと」感じる程度です。人体に危険性はありません。
5mA	相当の痛みを感じますが、人体に悪影響を及ぼしません。
10mA	耐えられないほどビリビリします。
20mA	筋肉の収縮が起こります。そのため、電線を握った状態で感電すると、握った電線を離すことができなくなります。呼吸も困難な状態なので、電流が流れ続けると死に至ります。
50mA	短時間感電しただけでも、相当危険です。心肺停止の可能性もあります。
100mA	心肺停止し、致命的な障害を起こします。