検査に使用する測定器の記号、クランプ形電流計、接地抵抗計、絶縁抵抗計、竣工検査についてまとめました。
【計器】種類・記号
電流計や電圧計などの計器には、メーターに記載されている記号を読むことで様々なことがわかります。
例えば、上記のメーターの赤枠部分を読めば以下のことがわかります。
| 情報 | 内容 |
|---|---|
| 計器の種類 | 電流計 |
| 測定回路の種類 | 交流用 |
| 動作原理 | 可動鉄片形 |
| 設置方法 | 垂直 |
| 許容誤差 | 2.5%以内 |
今回は、読み方を解説します。
記号
計器の種類（電流計、電圧計、電力計）などの記号は次の通りです。
| 計器の種別 | 記号 |
|---|---|
| 電圧計 | V |
| 電流計 | A |
| 電力計 | W |
他にも周波数計（Hz）や力率計（cosφ）があります。
動作原理
測定する回路（交流？直流？高周波？高電圧？）に応じて適切な計器を選択します。
例えば、直流回路を測定する場合は「可動コイル形」の原理で測定できる計器を利用します。
| 種別 | 記号 | 使用回路 | 動作原理 |
|---|---|---|---|
| 可動コイル形 |  |
直流用 | 永久磁石による磁界と可動コイルに流れる電流による磁界との相互作用を利用して測定 |
| 可動鉄片形 |  |
交流用 | 固定コイル電流による磁界中での固定鉄片と可動鉄片間の引力・斥力を利用して測定する（配電盤用によく利用される）。 |
| 整流形 |  |
交流用 | – |
| 電流力計形 |  |
交直両用 | 固定コイルと可動コイルを流れる電流による磁界の相互作用を利用して測定 |
| 誘導形 |  |
交直両用 | アルミ製回転円板を挟む、電圧コイルの磁心と電流コイルの磁心ならびに制動磁石と、回転円板の軸からウォームギアを介し駆動することを利用して測定する（配電盤用によく利用される）。 |
| 熱電形 |  |
交直両用（高電圧用） | 熱電対で電流による温度上昇を熱起電力に変換し、可動コイル形で測定 |
| 静電形 |  |
交直両用（高周波用） | 固定電極と可動電極との間で発生する静電力の作用を利用して測定 |
直流用、交流用
測定回路の種類を表わす記号は、次の表のようになります。
| 測定回路の種類 | 記号 |
|---|---|
| 直流用 |  |
| 交流用 |  |
| 交直両用 |  |
| 三相交流用 |  |
階級
階級（クラス）は計器の許容誤差（＝測定精度）を表わします。
| 階級 | 許容誤差 |
|---|---|
| 0.2級 | 0.2%以内 |
| 0.5級 | 0.5%以内 |
| 1.0級 | 1.0%以内 |
| 1.5級 | 1.5%以内 |
階級が0.5級の計器は、測定時に許容される誤差は0.5%以内になります。
階級が小さい計器ほど精度が良く高価になります。
計器の設置方法
計器の設置方法を表わす記号は以下の通りです。
| 設置方法 | 記号 |
|---|---|
| 鉛直 |  |
| 水平 |  |
| 傾斜 |  |
記号が「水平」の計器は、目盛板が水平になるように設置して測定します。
記号が「傾斜」の計器は、表示されている角度に応じて目盛板を傾斜させて設置して測定します
【測定器】電流計、電圧計、電力計
負荷の電流、電圧、電力を測定したい場合、それぞれの測定器は次のように接続します。
| 種別 | 概要 |
|---|---|
| 電流計 | 電流を測定したい負荷と直列に接続します。 |
| 電圧計 | 電流を測定したい負荷と並列に接続します。 |
| 電力計 | 電流を測定したい負荷と直列と並列に接続します。 |
【クランプメータ】概要、原理
クランプメータとは、回路を切断ぜずに通電状態で電流値を計測できる電流計です。
先端の輪のような部分（電線クランプ）で電線をはさみ込むことで、電流値を測定できるため簡単で安全に使えます。
動作原理
クランプメータは変圧器の原理を応用したものです。
変圧器は1次側に加えた交流電圧、電流を1次側と2次側の巻数比を変えることで、任意の交流電圧、電流に変換できます。
特に、電流変換を目的としたものを「変流器」と言います。
例えば1次側の巻数を1、2次側の巻数を20とすれば、1次側に100A流れれば2次側に5A流れます。このようにして1次側の電流を測定することができ、クランプメータははこれを応用したものです。
| 種別 | 計測方法 |
|---|---|
| 交流電流の計測 | 電線クランプで電線をはさみ込み、電流の流れる電線の周りに発生する磁力線（磁界）を電線クランプの変流器の鉄心（トランス・コア）でひろい、その鉄心に捲いてあるコイルに発生する電流を測定します。 |
| 直流電流の計測 | 変流器にホール素子を組み込みこのホール素子に予め微小電流を流して直流電流を測定しています。 |
【接地抵抗計】接地抵抗測定のポイント
接地抵抗計による接地抵抗測定のポイントは次の通りです。
| 種別 | 測定方法のポイント |
|---|---|
| 測定前 | ●電池容量が正常か確認 ●地電圧が許容値以下か確認 |
| 出力端子の電圧 | 交流電圧(接地抵抗は交流で測定するため） |
| 端子の配置 | ●E、P、C極を順に一直線上に配置（それぞれの間隔距離は10m） |
【絶縁抵抗計】ポイント
絶縁抵抗計（メガー）とは、その名の通り絶縁抵抗を測定するための計測器です。
規定どおりに絶縁抵抗が機能しているか測定する場合に使用します。
| 種別 | ポイント |
|---|---|
| 電路-大地間の絶縁抵抗を測定 | 負荷は使用状態、配線中の点滅器はすべて「入」 |
| 電線相互間の絶縁抵抗を測定 | 負荷は取り外す、配線中の点滅器はすべて「入」 |
| 単相3線式100/200Vの絶縁抵抗値 | 0.1MΩ以上 |
| 三相3線式200Vの絶縁抵抗値 | 0.2MΩ以上 |
| 漏洩電流 | 絶縁性能を有していると判断できる漏洩電流は1mA以下 |
| 注意 | ●アナログ形絶縁抵抗計で絶縁抵抗を測定する場合、被測定回路は開閉器等で無電圧状態にしないと正確に測定できない ●測定前に、測定モードで接地端子（E）と線路端子（L）を短絡し零点を指示することを確認する必要あり。 |
絶縁抵抗値抵抗値は、1mA以下だけ覚えていれば計算できます。
■単相3線式100/200V
R=V/I=100/0.001=100,000Ω=100kΩ=0.1MΩ
■三相3線式200V
R=V/I=200/0.001=200,000Ω=200kΩ=0.2MΩ
【竣工検査とは】ポイント
竣工検査とは、一般用電気工作物が新しく設置されたとき、または増設などの変更の工事が完了したときに行われる検査で、①～③の順番で行います。
| 種別 | ポイント |
|---|---|
| ①目視点検 | 工事をした電気工作物が「電気設備技術基準」「電気用品安全法」などに適合した材料使用、器具の取り付け等を行っているかを目視で点検。 |
| ②絶縁抵抗、接地抵抗の測定 | 絶縁抵抗計、接地抵抗計でそれぞれ測定した値が基準を満たしているか確認。 |
| ③導通試験 | 回路や結線の接続が正しく行われているか、テスタなどで確認。 |
【接地工事の種類】接地抵抗値
| 種別 | 摘要 | 接地抵抗値 | 接地線 |
|---|---|---|---|
| A種 | 高圧または特別高圧などの電圧が高い機器の鉄台、金属製外箱などの接地 | 10Ω以下 | 金属線(引張強さ1.04kN以上) or 軟銅線(直径2.6mm以上) |
| B種 | 高圧または特別高圧と低圧を結合する変圧器の中性点（中性点がない場合は低圧側の一端子）の接地 | 変圧器の高圧側または特別高圧側の電路の1線地絡電流のアンペア数で150を除した値以下 | 金属線(引張強さ2.46kN以上) or 軟銅線(直径4mm以上) |
| C種 | 300Vを超える低圧の機器の鉄台、金属製外箱などの接地 | 10Ω以下（※低圧電路で当該電路に地絡を生じた場合に0.5秒以内に自動的に電路を遮断する装置を施設するときは500Ω以下） | 金属線(引張強さ0.39kN以上) or 軟銅線(直径1.6mm以上) |
| D種 | 300V以下の機器の鉄台、金属製外箱などの接地 | 100Ω以下（※低圧電路で当該電路に地絡を生じた場合に0.5秒以内に自動的に電路を遮断する装置を施設するときは500Ω以下） | 金属線(引張強さ0.39kN以上) or 軟銅線(直径1.6mm以上) |
第二種電気工事士の業務範囲では「C種接地工事」「D種接地工事」がほとんどなので、この2つが試験によく出る。
【補足】D種接地工事を省略できる条件
| – | 条件 |
|---|---|
| 1 | 乾燥した場所 かつ 対地電圧150V以下 |
| 2 | 乾燥した場所に敷設された金属管の長さが ●4m以下（対地電圧200V） ●8m以下（対地電圧100V） |
| 3 | 絶縁性のある場所(乾燥した木製の床など)に機器を設置した場合 |
| 4 | 定格感度電流15mA以下、動作時間が0.1秒以下の漏電遮断器を用いる場合（コンクリート製の床など水気のある場所は除く） |
【例題】
【問1】
使用電圧が300 Vを超える低圧の電路の電線相互間及び電路と大地との間の絶縁抵抗は区切ることのできる電路ごとに（ A ）［ MΩ ］以上でなければならない。
また、当該電路に施設する機械器具の金属製の台及び外箱には（ B ）接地工事を施し、接地抵抗値は、（ C ）［ Ω ］以下に施設することが必要である。
ただし、当該電路に施設された地絡遮断装置の動作時間は0.5 秒を超えるものとする。
【解1】
（A）0.4、(B)C、(C)10
使用電圧が300Vを超える場合、絶縁抵抗値は0.4MΩ以上である必要があります。
また、300Vを超える低圧の電路につながる機器には、C種接地工事を行います。このとき、接地抵抗値は10Ω以下である必要があります。
【問2】
D種接地工事を省略できない条件は次のうちどれか。
（※電路には定格感度電流30 mA、定格動作時間0.1 秒の漏電遮断器が取り付けられているものとする）
1 . 乾燥した場所に施設する三相200 V（対地電圧200 V）動力配線の電線を収めた長さ３mの金属管。
2 . 乾燥した場所に施設する単相３線式100 / 200 V（対地電圧100 V）配線の電線を収めた長さ６mの金属管。
3 . 乾燥した木製の床の上で取り扱うように施設する三相200 V（対地電圧200 V）空気圧縮機の金属製外箱部分。
4 . 乾燥した場所のコンクリートの床に施設する三相200 V（対地電圧200 V）誘導電動機の鉄台。
【解2】
「コンクリートの床の上に設置した機械は、D種接地工事を省略できない」ので4.が正解。
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