B種接地抵抗の計算を一度で覚える|150・300・600の分かれ目は遮断時間

B種接地抵抗の計算を一度で覚える|150・300・600の分かれ目は遮断時間

B種接地工事の抵抗値は、法規で繰り返し問われる論点です。分子が150・300・600と3通りあり、どれを使うかで答えが変わるのに、分かれ目を丸暗記しようとすると必ず混ざります

実際には、目的を1つ理解すれば3つの数字は自動的に導けます。

目次

B種接地は何のためにあるのか

高圧側と低圧側が混触——つまり変圧器の内部などでつながってしまったときのための接地です。

混触すると、本来100Vや200Vのはずの低圧側に高圧が乗ってきます。そのまま放置すれば、低圧側の機器に触れた人が感電します。B種接地は、混触時に流れる電流を大地に逃がして、低圧電路の対地電圧が上がりすぎないようにするものです。

B種接地の目的=高低圧混触時に、低圧電路の対地電圧の上昇を抑えること
この一文が言えれば、論述問題も計算問題も解けます。

抵抗値の式

B種接地工事の接地抵抗値

原則:\( R \leq \dfrac{150}{I} \)

1秒を超え2秒以内に遮断:\( R \leq \dfrac{300}{I} \)

1秒以内に遮断:\( R \leq \dfrac{600}{I} \)

\(I\)=当該変圧器の高圧側又は特別高圧側の電路の1線地絡電流[A]

根拠は電気設備技術基準の解釈 第17条第2項です。緩和が受けられるのは、高圧又は35,000V以下の特別高圧の電路と低圧電路を結合する変圧器で、混触により低圧電路の対地電圧が150Vを超えた場合に自動的に高圧・特別高圧側を遮断する装置を設けている場合です。

なぜ150・300・600なのか

ここが腹落ちのポイントです。\(R \times I\) は混触時に低圧電路の対地電圧がどこまで上がるかを表します。つまり式は「対地電圧をこの値以下に抑えよ」と言っているだけです。

遮断装置接地抵抗値許される対地電圧考え方
なし150/I150Vずっと掛かり続けるので低く抑える
1秒超2秒以内に遮断300/I300V短時間なので2倍まで許す
1秒以内に遮断600/I600Vさらに短いので4倍まで許す

💡 覚え方
「速く切れるほど高い電圧を許す」——これだけ覚えれば150→300→600の順番は迷いません。
人体への危険は「電圧×時間」で決まるので、時間が短ければ電圧が高くても許容される、という理屈です。

⚠️ よくある間違い
分母の \(I\) は1線地絡電流であって、許容電流でも定格電流でもありません。選択肢に「許容電流」が混ぜてあることが実際にあります。混触時に流れる電流だから1線地絡電流——目的から考えれば迷いません。

計算問題の型

計算そのものは割り算1回です。詰まるのは条件の読み取りだけ。

⏱️ 本番での進め方
1. 1線地絡電流 \(I\) を読む(与えられるか、別途計算させられる)
2. 遮断装置の有無と遮断時間を読む
3. 150/300/600のどれかを選ぶ
4. \(R = \)(分子)\(/I\) を計算する
5. 「以下であること」なので、選択肢は計算値以下の最大値を選ぶ

例で追う

1線地絡電流が5A、1秒以内に自動遮断する装置がある場合。

手順内容
分子を選ぶ1秒以内に遮断 → 600
計算\( R = 600/5 = 120\,\Omega \)
答え120Ω以下であればよい

もし遮断装置がなければ \(150/5 = 30\,\Omega\) と、求められる値が4倍厳しくなります。遮断装置の有無を読み落とすと、そのまま誤答になります。

他の接地工事との区別

種類対象抵抗値の考え方
A種高圧・特別高圧機器の金属製外箱など10Ω以下
B種高低圧混触防止(変圧器の低圧側中性点など)150/300/600 ÷ 1線地絡電流
C種300Vを超える低圧機器の金属製外箱など10Ω以下(地絡遮断0.5秒以内なら500Ω以下)
D種300V以下の低圧機器の金属製外箱など100Ω以下(地絡遮断0.5秒以内なら500Ω以下)

B種だけが計算で値が決まる接地工事です。他は固定値なので、計算問題として出るのはB種と考えて構いません。

1線地絡電流が与えられないとき

問題によっては、1線地絡電流そのものを計算させられます。対地静電容量から求める形が典型です。

対地静電容量からの1線地絡電流

\( I_g = 2\sqrt{3}\,\pi f V (C_1 + C_2) \)

\(V\)=線間電圧、\(C_1, C_2\)=各回線の1相あたりの対地静電容量

この式が出たら、求めた \(I_g\) をそのままB種接地抵抗の分母に入れます。2段構えの問題ですが、それぞれは1行の計算なので落ち着けば取れます。

接地工事はどこに施すのか

接地工事施す場所の例
A種高圧・特別高圧機器の金属製外箱、避雷器
B種高圧/低圧を結合する変圧器の低圧側中性点(中性点がなければ低圧側の1端子)
C種300Vを超える低圧機器の金属製外箱
D種300V以下の低圧機器の金属製外箱、高圧計器用変成器の二次側

B種だけが変圧器の低圧側に施されるという点が特徴的です。混触したときに低圧側の電位を大地に逃がすためなので、低圧側でなければ意味がありません。目的から場所が決まる、という関係になっています。

⚠️ よくある間違い
「高圧側を守るのがB種」ではありません。B種が守るのは低圧側の人と機器です。高圧側の機器の外箱を接地するのはA種。この区別を問う選択肢がよく出ます。

接地抵抗を下げるには

計算で求めた値を実際に満たせないときは、接地抵抗そのものを下げる工事をします。論述問題で問われることがあります。

方法考え方
接地極を深く埋める深いほど土壌の湿度が安定し抵抗が下がる
接地極を増やして並列にする並列なので合成抵抗が下がる。間隔を空けないと効果が薄い
接地極の面積を大きくする接触面積が増えれば抵抗が下がる
接地抵抗低減剤を使う接地極まわりの土壌の抵抗率を下げる
埋設地線(カウンターポイズ)地中に導体を埋設して大地との接触を増やす

💡 覚え方
どれも「大地との接触を増やす」か「土壌の抵抗率を下げる」のどちらかです。選択肢に「接地線を太くする」が出たら誤り——接地線の抵抗は接地抵抗のうちごく一部で、支配的なのは大地との接触部分だからです。

なお、C種・D種接地工事には0.5秒以内に動作する地絡遮断装置を施設すれば500Ω以下でよいという緩和があります。B種の「速く切れるほど緩和される」という考え方と同じ発想です。

まとめ

・B種接地の目的は高低圧混触時の低圧側電位上昇を抑えること
・\(R \leq\) 150/300/600 ÷ 1線地絡電流
・分かれ目は遮断時間(なし/1〜2秒/1秒以内)
・速く切れるほど高い対地電圧を許すので分子が大きくなる
・分母は1線地絡電流。許容電流ではない
・A種10Ω、C種・D種は固定値。計算で決まるのはB種だけ

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この記事について

条文の内容は電気設備技術基準の解釈 第17条第2項によります。試験制度に関する記述は試験概要および問題作成方針(一般財団法人 電気技術者試験センター)に拠ります。

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