電気基礎 の記事一覧
許容電流・地絡・短絡・インピーダンスといった専門用語の定義から、単相・三相電源の違い、3路スイッチの結線の仕組みまで、実務の前提となる電気の基礎理論をまとめています。
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東日本(50Hz)・西日本(60Hz)で電材はどう変わるか｜モーター・変圧器・タイマー選定の非対称リスク
東日本(50Hz)と西日本(60Hz)をまたぐ設備移設・中古機器導入で、誘導モーター・変圧器・タイマーの挙動はどう変わるのか。回転数が周波数に比例する原理、鉄心の磁束密度への影響、同期モーター式タイマーの時刻ずれまで、周波数で挙動が変わる機器を横断整理。50→60Hzと60→50Hzのリスクは対称ではないという非対称性を、日本ガイシ・中部電力・三菱電機・オリエンタルモーター・パナソニックの公式資料で検証する。
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配線用遮断器はどうやってアークを消しているのか｜消弧室・アークシュート・脱イオングリッドの仕組み
遮断器の接点が開いても、電流はその瞬間には止まらない。接点間に発生するアーク（電離した高温ガス）を、消弧室内部の金属グリッド（脱イオングリッド）がどう引き伸ばし、分断し、電源電圧を超えるアーク電圧を作り出して強制的に止めているのか。電気学会誌・日本電気技術者協会の技術解説をもとに、遮断器内部で起きている物理現象を整理する。
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配電盤の母線(バスバー)に施す相識別塗色・マーキングとは｜電線の色分けとは別に、裸の導体を塗り分ける理由
分電盤・キュービクル・制御盤の母線(バスバー)に施される相識別の塗色・マーキングを一次情報で整理。電線の被覆色分けとは対象そのものが異なる理由、JEM1134や国土交通省の公共建築工事標準仕様書が定める配色(三相3線式で第1相=赤・第2相=白・第3相=青)と、三相4線式で公的仕様書どうしが食い違う点、色別テープ・塗装・スリーブによる識別方法、識別が薄れる経年劣化の要因、改修・増設時に相順を誤認するリスクまで解説。
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ケーブルの許容電流はなぜ熱回路計算(IEC 60287)で決まるのか｜電流と熱を『電気回路』として解く発想
許容電流表の数字は断面積だけで決まるわけではない。国際規格IEC 60287が採用する『熱を電気回路に見立てて計算する』という発想と、熱抵抗T1〜T4・布設条件による違いを、公的資料・研究報告を根拠に解説します。
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アイソレーショントランス（絶縁変圧器）とは｜電圧を変えないのに変圧器を挟む理由（ノイズ対策・感電防止）
図面に一次側100V・二次側100Vの変圧器が描かれている。電圧を変えないのに、なぜわざわざ変圧器を挟むのか。アイソレーショントランス(絶縁変圧器)が電圧変換ではなく『電気的な絶縁そのもの』を目的とする機器である理由を、医療施設での活用・ノイズ対策・感電防止の3方向から一次資料に基づき整理する。
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変圧器投入時の励磁突入電流はなぜ起きるのか｜限流抵抗投入方式・制御投入による抑制を一次情報で整理
無負荷の変圧器に電源を入れただけなのに、照明が一瞬暗くなり、離れた需要家の保護継電器まで誤動作する。負荷電流ではなく鉄心の磁気飽和が原因で流れる励磁突入電流のメカニズムと、投入位相との関係、限流抵抗投入方式・制御投入(位相制御)による抑制策までを一次資料に基づき整理する。
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4-20mA電流ループとは何か｜なぜ電圧信号ではなく電流信号なのか、なぜ0-20mAではなく4-20mAなのか
計装信号の標準・4-20mA電流ループを基礎から解説。配線抵抗の影響を受けにくい電流信号の性質、あえて4mAから始める断線検知の設計思想、2線式伝送器のループ電源方式、PLCアナログ入力モジュールでの受け方、配線長・ノイズの実務上の限界まで、出典付きで整理する。
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分電盤・キュービクル用バスバー(母線)の選定基準｜許容電流・銅とアルミ・断面積の決め方と発熱事故を防ぐ考え方
分電盤やキュービクル内で電流を配る導体「バスバー(母線)」の選定基準を一次情報で整理。JIS C 8480の電流密度規定、銅とアルミの導電率・価格差、断面積と許容電流の関係、ボルト締結部の接触抵抗が発熱に直結する仕組み、増設時に見落としやすい母線容量、銀メッキ・スズメッキの役割、点検のチェックポイントまで解説。
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クランプメーターの正しい使い方・選び方｜原理・AC/DC対応・真の実効値(RMS)まで一次情報で整理
クランプメーター（クランプメータ）とは何か、検電器・テスターとの違い、CT方式やホール素子方式などの測定原理、AC専用機とAC/DC両対応機の違い、定格電流・分解能・真の実効値(RMS)対応・リーククランプ対応といった選定基準、現場でありがちな測定ミスまで、メーカー一次情報と電気設備技術基準に基づいて整理する。
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計器用変流器(CT)の精度階級とは｜計器用CTと保護用CTで評価軸が逆転する理由を一次情報で整理
電力量計は正確なのに保護継電器の動作だけがおかしい——その原因は精度階級の見落としにあることが多い。0.5級・1級といった確度階級の意味、計器用CTと保護用CTで求められる特性が正反対になる理由、過電流定数(5P10等)、負担(バーデン)の考え方、用途を誤ったCTを選んだときに何が起きるかを、JISと各社技術資料に基づいて整理する。
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計器用変流器(CT)の二次側を絶対に開放してはいけない理由｜原理・危険性・安全な作業手順を一次情報で整理
計器用変流器（CT）の二次側は、なぜ開放すると高電圧が発生し危険なのか。電流源として振る舞う動作原理、磁気飽和のメカニズム、感電・火災・機器損傷のリスク、CT用短絡端子(CTT形試験端子)を使った安全な作業手順、電圧変成器(PT/VT)との正反対の安全ルールまで、メーカー一次情報に基づいて整理する。
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接地抵抗測定(E-P-C法)の正しいやり方｜補助接地棒の配置間隔が測定値を左右する理由
接地抵抗計で同じ接地極を測ったのに、時間を置いて測り直すと値が変わる——原因の多くは計器ではなく補助接地棒(P極・C極)の置き方にある。E-P-C法(電位降下法・3極法)の原理を、共立電気計器・日置電機・日本電気技術者協会の公式資料に基づいて整理し、標準配置間隔と現場でありがちな誤った配置を具体的に示す。
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絶縁抵抗測定（メガー測定）の正しいやり方と数値の読み方｜測定電圧の選び方から原因の切り分けまで
絶縁抵抗計（メガー）の測定電圧125V/250V/500V/1000Vの使い分け、電気設備技術基準が定める対地電圧区分ごとの基準値、安全な測定手順、数値が低いときの原因の切り分け方、コンデンサ成分がある回路での注意点まで、一次情報に基づいて整理する。
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絶縁抵抗測定値はなぜ季節・湿度で変動するのか｜同じ設備なのに数値が違う理由と判定を誤らないための考え方
同じ設備・同じ測定器で測っているのに、梅雨や夏場は数値が下がり、冬は高く出る――絶縁抵抗値が季節・湿度・気温で変動する理由を、湿気による沿面リークと絶縁体温度の両面から整理する。単発の変動と経年劣化によるトレンドの見分け方、測定前の対策、判定基準への実務的な向き合い方まで一次情報に基づいて解説する。
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モーターの絶縁クラス(耐熱区分)E種・B種・F種・H種とは｜記号が示す『温度の上限』とインバータ駆動での注意点
モーター銘板の絶縁種別E・B・F・H種は、巻線の絶縁システムが長く使える温度の上限（120・130・155・180℃）を示す区分。周囲温度40℃＋温度上昇＋ホットスポット裕度の内訳、8〜10℃で寿命が半分といわれる目安、インバータ駆動のサージ電圧（許容850V・絶縁強化1250V）を、メーカー資料と公的資料で整理する。
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工場・現場の静電気対策｜接地・湿度管理・除電器の使い分けと「接地しても防げない」落とし穴
静電気が摩擦帯電・剥離帯電で発生する仕組みと、引火爆発・電子部品の静電破壊(ESD)・生産設備の誤動作という3つのリスクを解説。感電防止のD種接地とは目的が異なる「静電気対策の接地」の考え方、湿度管理と除電器(イオナイザー)の使いどころ、粉体プラント・印刷工程・電子部品実装での実務対策まで整理します。
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熱電対と測温抵抗体(RTD/Pt100)の違いと選び方｜K・J・T熱電対の使い分け、精度・使用温度・応答速度を比較
温度センサーの二大方式、熱電対と測温抵抗体(RTD/Pt100)の原理と選定基準をJIS規格・メーカー一次情報で整理。K・J・T・R熱電対の温度域と雰囲気による使い分け、2線式・3線式・4線式の配線誤差、保護管の耐食性まで、実務で間違えやすい点を含めて解説する。
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変圧器のΔ-Δ・Y-Y・Δ-Y・Y-Δ結線の違い｜結線方式で高調波と中性点の扱いが変わる理由
高調波対策のために『あえてΔ結線』を指定する図面がある一方、中性点を接地したいならY結線が要る。三相変圧器の巻線の結び方(Δ結線・Y結線)がなぜ第3次高調波の環流と中性点接地という正反対の性質を生むのか、Δ-Δ・Y-Y・Δ-Y・Y-Δそれぞれの使い分けまで一次資料に基づき整理する。
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変圧器のタップ切替による電圧調整の仕組み｜NVタップの使い方と切替を誤った場合の影響を一次情報で整理
テナントから『電圧が高い』『機器の調子がおかしい』と言われて盤を開けると、変圧器に『タップ』という端子が並んでいる。なぜ電圧調整が必要なのか、無電圧タップ切換器(NVタップ)はなぜ通電中に触ってはいけないのか、切替を誤ると何が起きるのか、負荷時タップ切換装置(OLTC)との違いまでを一次資料に基づき整理する。
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許容電流とは？電線サイズの選定方法と電流減少係数の実務知識
電路設計の核心「許容電流」。安全に電線を流すことができる最大電流値の決定要因（被覆材の耐熱温度、周囲温度）や、電線管に複数本を通す場合の『電流減少係数』の計算方法について技術的に解説します。
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地絡（ちらく）とは？漏電との違い・発生原因・安全防護対策を技術解説
電気保安の最重要用語「地絡」と「漏電」。本来流れるべき電路以外に電気が漏れ、大地（グランド）へと流れてしまう現象について、原因、人・建物への危険性、漏電遮断器（ELCB）による保護の仕組みを技術的に解説します。
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インピーダンスとは？抵抗との違いと、3Ω＋4Ωが7Ωでなく5Ωになる理由（記号Z・単位Ω）
インピーダンス（記号Z・単位Ω）は交流回路での電流の流れにくさで、抵抗RとリアクタンスXを位相が90度ずれたまま合成した値です。R=3Ω・X=4Ωなら7Ωでなく5Ωになる計算例、R・X・Zの比較表、電圧降下と短絡電流（％インピーダンス法）での使いどころを示します。
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短絡（ショート）とは？地絡・漏電・過負荷との違いを電流の経路で比較｜短絡電流が大きくなる理由
短絡（ショート）は、電位の異なる導体どうしが負荷を通らず低いインピーダンスでつながる故障で、地絡・漏電・過負荷とは電流の通り道が違います。4つの用語を経路と判断条件で比べた表と、短絡電流が電源から故障点までのインピーダンスで決まる理由、ブレーカーが落ちたときの確認事項を整理します。
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単相電源とは？単相2線式・単相3線式の違いを図解｜100V・200Vと中性線
単相2線式と単相3線式100/200Vの違いを図で比較。2線式は100V専用とは限らないこと、中性線欠相で電圧が変わる理由、機器の手配前に確認する銘板・電源方式を説明します。
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三相交流とは？単相との違い、三相3線式・4線式の電圧と、三相200Vの対地電圧が接地方式で変わる理由
三相交流は、大きさが等しく位相が120度ずつずれた3つの交流電圧の組です。三相3線式200Vと単相3線式100/200Vの比較表、Δ結線とY結線で三相200Vの対地電圧が200V・約115Vと変わる理由、三相4線式415V/240Vの√3の出どころ、機器手配前に確認する表示を示します。
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3路スイッチ（三路スイッチ）の配線図｜0番・1番・3番のつなぎ方と、片方しか効かない誤結線の原因
3路スイッチは離れた2か所から同じ照明を点灯・消灯するスイッチで、0番（コモン）に電源の電圧側か照明へ向かう線を、1番・3番に2台をつなぐ渡り線2本を接続します。ジョイントボックスからの実体配線図、3芯ケーブルが要る区間、片方しか効かない誤結線の原因、4路スイッチを足すときの台数表まで載せています。