山形電気株式会社
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電気の豆知識
現場電気に関する専門的な知識や専門用語を分かりやすくご紹介します。
第11回 エアコンで省エネ 第12回 待機電力をオフに
第13回 電圧降下について 第14回 絶縁用ヘルメットについて
第15回 電線管の種類と用途について 第16回 コンセントの穴について
第17回 LEDシーリングライトについて 第18回 トラッキング現象を防ぐには
第19回 起動電流(突入電流)と代表的な緩和方法(スターデルタ)について
第20回 建設現場事務所へ常備して頂きたい測定機器
第11回 エアコンで省エネ
汚れたエアコンは電気代がかかります!
まずは右図のようなルームエアコン【壁掛形】のしくみについてご説明します。 エアコンのしくみ  
エアコンの主な部品と役割は、 
@フィルター 風の道、埃をせきどめ
A熱交換器 風の道、風の温度を変化
Bファン 空気を吸い込む、風を吹き出す=風の循環を作り出すエンジン
C吹出し・ルーバー 風を吹き出す、風の方向をきめる
となっています。風は@からCへ順に流れます。
エアコン内に汚れが全くない状態の場合、@で吸い込んだ空気がCで100%吹き出されます。
これは、@からCまでの間に空気の流れを邪魔する汚れがないことを表します。
では汚れたエアコンの場合はどうなるでしょう。
エアコン内に汚れが蓄積している状態の場合、@で吸い込んだ空気がCで50%程度の風と
なって吹き出されることがあります。これは@からCまでの間に空気の流れを汚れが邪魔していることになります。
この時、エアコンを使用している人はどうするのでしょうか?
汚れが無い時のような快適さを求めるために、より低い温度・より多い風量を設定することになります。
この場合の単純な仕事量と電気量を考えてみましょう。
汚れの無いエアコンの仕事量10に対する電気量を10とし、汚れたエアコンの仕事量5に対する電気量を10とします。
ということは、汚れたエアコンに対して10の仕事量を求めるには、電気量は倍の20必要になります。
上記の結果、汚れたエアコンは本来の運動能力を低下させ、電気代が多くかかることを理解いただけたでしょうか。

電気代の比較
エアコンの電気代(光熱費)を比較シミュレーションしてみましょう。
<電気代シミュレーションの対象機種>
 壁掛形2.8kw(1馬力程度)タイプ、8〜10畳用の一般的なルームエアコンです。
<期間電力消費量の想定(エアコンの汚れを放置した場合)>
 ●汚れたエアコン:数年間使用しているエアコン。汚れを放置したままなので、通常より50%の無駄な電力消費量が必要と想定。
  期間中の電気代=期間電力消費量×電気代=150%×電気代
 ●汚れのないエアコン:汚れがないので、通常通りの電力消費量で十分と想定。
  期間中の電気代=期間電力消費量×電気代=100%×電気代
消費電力量の比較 期間電力消費量比較
●汚れたエアコン
 期間電力消費量1,017kWh×150%=1,525kWh
●汚れのないエアコン
 期間電力消費量1,017kWh×100%=1,017kWh

 電力消費量の差は、年間508kWhとなります。



電気代の比較 期間電気消費量に対しての電気代の比較 電気代比較
●汚れたエアコン
 期間電力消費量1,525kWh×電気代(1kWh:\22)=\33,550
●汚れのないエアコン
 期間電力消費量1,017kWh×電気代(1kWh:\22)=\22,374

 電力消費量の差は、年間11,176円となります。


※メーカーのデータに基づいて、電気料金単価の目安は
 電力料金1kWh=22円[税込]としています。(全国10電力会社平均)

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第12回 待機電力をオフに
待機電力をオフにしよう
 待機電力とはスイッチを入れなくても、コンセントにつないでおくだけで消費する電力の事をいいます。
 使わない時は主電源をオフにする、長時間使わない時はプラグをコンセントから抜くなど、
 使い方に気をつけるだけで、1年間で約2,570円で電気料金を節約できるといわれています。
家庭の電力消費の6%が待機電力
家庭の電力消費の6%が待機電力
使い方に気をつけて待機電力を減らそう
使い方に気をつけて待機電力を減らそう
使い方に気をつけて待機電力を減らそう
待機電力「オンモード(注1)」と「オフモード(注2)」の消費電力の差
大区分 中区分 待機電力オンモード(W) 待機電力オフモード(W) 消費電力の差
 [(1)主電源をON] [(2)主電源をOFF] (1)-(2) (W)
AV機器 テレビ(ブラウン管) 1.25  0.67  0.58 
テレビ(液晶) 0.44  0.21  0.23 
テレビ(プラズマ) 0.40  0.18  0.22 
ビデオデッキ 10.33  2.60  7.73 
セパレート型オーディオ 19.35  2.77  16.58 
通信機器 電話機(FAX付) 3.36  0.71  2.65 
プリンタ複合機(FAX付) 10.25  6.15  4.10 
家事・調理機器 電子レンジ 6.76  1.09  5.67 
食器洗乾燥機 1.26  0.77  0.49 
その他機器 テレビゲーム機 16.86  1.39  15.47 
浄水器/整水器 2.63  2.42  0.21 
ホームベーカリー 1.06  0.91  0.15 
(注1)電源スイッチがオンの時の待機時消費電力
(注2)電源スイッチがオフの時の待機時消費電力
出所:(財)省エネルギーセンター「平成20年度待機時消費電力調査報告書」より
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第13回 電圧降下について
電圧降下のしくみや、家庭内で電圧降下が起きてしまう原因、そして施工者が知っておかなければならない電圧降下の内線規定や、計算方法について整理してみました。
電圧降下とは
 電圧降下(でんあつこうか)とは、電気回路に電流を流したとき、回路中に存在する電気抵抗の両端に電位差が生ずる現象のこと。
 このとき電流、電気抵抗と電位差との関係はX=IRとなり、この関係をオームの法則といいます。
 ひとつの閉回路中での電圧降下の総和は、その回路における起電力(電源電圧)に等しく、
 これをキルヒホッフの法則(第二法則)と言います。
 電圧を印加したケーブルや電線において、末端になるに従って電圧が低くなっていく現象で細すぎる電線を使用すると、
 電線の電気抵抗が大きいため大きな発熱となり、電圧降下が大きくなってしまいます。
 発熱により電線が異常発熱を起こし、被覆が溶けるなどの事故が発生します。
 ※事故を防ぐ為にも電圧降下の計算を覚えておく事をお勧めします。
※内線規定〔電圧降下〕(対応省令:第4条)
 1.低圧配線中の電圧降下は、幹線及び分岐回路において、それぞれ標準電圧の2%以下とすること。
   ただし、電気使用場所内の変圧器により供給される場合の幹線の電圧降下は3%以下とすることができる。
こう長が60mを超える場合の電圧降下
電源供給方式 こう長 許容電圧降下
幹線 分岐
一般供給(受電設備なし) 60m以下 2%以下 2%以下
120m以下 4%以下 4%以下
200m以下 5%以下 5%以下
200m超過 6%以下 6%以下
構内変圧器供給(受電設備あり) 60m以下 3%以下 2%以下
120m以下 5%以下 5%以下
200m以下 6%以下 6%以下
200m超過 7%以下 7%以下
電圧降下の計算式
配電方式 電圧降下 対象電圧降下
単相2線式
e= 35.6×L×I
1000×A
線間
単相3線式
e'= 17.8×L×I
1000×A
大地間
三相3線式
e= 30.8×L×I
1000×A
線間
e: 各線間の電圧降下[V]
e': 中性線との間の電圧降下[V]
L: 電線1本の長さ[m]
I: 電流[A]
A: 電線の断面積[mm2]
  電圧降下の計算式は、内線規定に定められた式を用いて計算します。
  内線規定は、罰則はありませんが事実上の標準です。
  電力会社も、内線規定を遵守しないとわかった建物には送電を許可していないとのことです。
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第14回 絶縁用ヘルメット(保護帽)があるのを知っていますか?
現場等で作業員が被っているヘルメットには、使用区分というものがあります。
その中でも電気設備取扱業者においては絶縁用ヘルメットを着用しなければなりません。
 労働安全衛生規則において、下記の作業にヘルメット(保護帽)着用義務があります。
 
労働安全衛生規則
341条 高圧活線作業(高圧の充電電路の点検、修理等当該充電電流を取扱う作業)
346条 低圧活線作業(低圧の充電電路の点検、修理等当該充電電流を取扱う作業)
使用区分 構造 機能
飛来・落下物用 帽体、着装体、およびアゴひもを持つもの 上方からの物体の飛来、または落下による危険を防止、または軽減するためのもの
墜落時保護用 帽体、着装体、衝撃吸収ライナー、およびアゴひもを持つもの 墜落による危険を防止、または軽減するためのもの
電気用
(使用電圧7000V以下)
帽体が充電部に触れた場合に感電から頭部を保護するもの
(電気用には高圧用と低圧用があります。)
高圧活線作業
  交流600Vを超え7,000V以下
  直流750Vを超え7,000V以下
低圧活線作業
  交流600V以下
  直流750V以下
頭部感電による危険を防止するためのもの

飛来・落下物用
電気用兼用
帽体、着装体、およびアゴひもを持つもので、帽体が充電部に触れた場合に感電から頭部を保護するもの 上方からの物体の飛来、または落下による危険を防止、または軽減し、頭部感電による危険を防止するもの


墜落時保護用 帽体、着装体、衝撃吸収ライナー、およびアゴひもを持つもので、帽体が充電部に触れた場合に感電から頭部を保護するもの 上方からの物体の飛来、または落下による危険、および墜落による危険を防止、または軽減し、頭部感電による危険を防止するためのもの
飛来・落下物用
電気用兼用
  作業時は、使用区分にあったヘルメット(保護帽)を着用しましょう。
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第15回 電線管の種類と用途について
 電線管とは電線を保護するために使う管で、
 金属製や合成樹脂製があり、使用場所により使い分けされています。
 今回は代表的な電線管を簡単に紹介します。
1.厚鋼電線管(G管)
電線管の内外面に溶融亜鉛めっきを施した肉厚な金属電線管です。
屋外で使用でき高い耐候性と衝撃に耐える機械的強度を持っています。
2.薄鋼電線管(C管)
肉薄な金属電線管で、屋内に使用する電線管です。
樹脂製の電線管より耐久性、衝撃性が強いですが耐候性が低いため屋外での使用には向いていません。
3.ねじなし電線管(E管)
薄鋼電線管よりも肉厚が薄く、ねじ切りをしない事を前提としているため占積率に余裕があり薄鋼電線管より若干、電線を多く
入線する事ができます。薄鋼電線管同様、屋内の使用が原則です。
4.VE管
VE管とは塩化ビニル製の直管電線管です。熱や直射日光に弱いため屋内や地中埋設などの使用が原則です。
5.PF管
PF管とは合成樹脂可とう電線管で自由に曲げる事ができ、施工性が非常に良い電線管です。
合成樹脂なので耐久性や耐食性にも優れており屋外で使用する事ができます。
またPF管は自消性があるため露出場所や隠ぺい場所でも使う事ができます。
6.CD管
CD管とは合成樹脂可とう電線管のひとつです。
PF管と違い自消性がないため電線管として使用する場合はコンクリートに打設するかCD管そのものを金属ダクトや金属電線管に
納めなければなりません。直射日光に対する耐候性はほとんどないため屋外露出の使用は不可です。
7.FEP管
FEPとは波付硬質合成樹脂電線管で土中埋設電線管路として広く使用されており、内径30mmから100mmを超える大口径の管路ま
で構築することができます。電線管表面が波付になっており荷重によるたわみが小さく通線しやすいのが特徴です。
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第16回 コンセントの穴
 家庭や会社の壁にあるコンセントの二つの穴は、普段なにげなく使用されていると思いますが、実は “方向(向き)” があります。
 一般的な電化製品のプラグを差し込む時にどちらの向きでも機能的には問題ありませんが、機器に関しましては画像や音質に
 影響を及ぼす場合があります
コンセント 左側の大きなスリットのほうはコールド(通称)と言い接地極です。
対地電圧が0V、つまり触っても感電しない側です。
対して右側はホット側(通称)と言い、電気が来る方で対地電圧が100Vで触ると感電します。
コンセント AV機器の場合には写真の様にコードに白い線が入った方を“コールド(アース)” 長い穴に差し込んで下さい。
(白い線が無い場合は文字が印刷されているコード)
 これによってAV機器の画質や音質に悪影響を与える電気的なノイズ(雑音)をコールドを通じて逃がす設計になっていますので、
 上記の様な現象がある場合は一度試して下さい。
 ≪参考≫ 施工業者が正しい屋内配線が施工されているかどうかを確認するには検電ドライバーでチェック出来ます。
    (正しい屋内配線がしてある場合、検電ドライバーを穴の小さい方に挿すと、ランプが点灯します。)
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第17回 LEDシーリングライトは、ひと回り上の明るさを!
発光ダイオード(LED)照明には電球のほか、天井に取り付けるシーリングライトがあります。
シーリングライトを設置する際は、まず天井に引っ掛けシーリングが付いているかどうか確認して下さい。
引っ掛けシーリングは天井裏の電線とつながっています。
天井に付いていれば、自分で取付アダプターを接続させ(引掛けて回すだけ)、取付ける事が出来ます。
引っ掛けシーリングが付いていない場合は電気工事が必要となります。
また、選ぶの際は部屋の広さに注意して下さい。
光量(ルーメン)が部屋の広さと関係する為です。表参照
ただ、調色タイプでは、光色によって明るさの上限に差が出ます。
購入の際に余裕があれば、実際の部屋よりひと回り広い部屋に合う明るさの商品を選ぶと良いでしょう。
LEDシーリングライトの明るさと部屋の広さ   シーリングライト シーリングライト
適用畳数 光量(ルーメン)の範囲
〜4.5畳(約7u) 2200以上〜3200未満
〜6畳(約10u) 2700以上〜3700未満
〜8畳(約13u) 3300以上〜4300未満
〜10畳(約17u) 3900以上〜4900未満
〜12畳(約20u) 4500以上〜5500未満
〜14畳(約23u) 5100以上〜6100未満
※日本照明工業会ガイドを元に作成
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第18回 トラッキング現象を防ぐには
トラッキング現象とは
長時間、コンセントにプラグを差し込んだ状態を放置したままにしておくと、プラグの周辺にホコリが溜まります。
そこに湿気が加わると、差込プラグの刃の間に電流が流れ、火花放電を繰り返すことで炭化し、導電化(トラックが形成)されます。
そして、差し込みプラグの絶縁状態が悪くなり、発熱します。最悪のケースでは差し込みプラグより発火が起きます。
これを『トラッキング現象』と言います。
トラッキング現象
@コンセントとプラグの間にホコリが
 溜まる
A湿気が加わり火花放電が
 繰り返される
B絶縁部を加熱し「トラック」が発生
 発熱・発火が起きる
トラッキング現象1 トラッキング現象2 トラッキング現象3
出火イメージ1 出火イメージ2  出火イメージ3
トラッキング現象により出火
起こりやすい場所 湿気がたまりやすい場所では
トラッキング現象が
起こりやすくなります
家電製品は使用していなくても、通電している限り出火する可能性があります。
特にキッチンや洗面所など湿気の多い場所や、長時間コンセントに差し込んだままにする冷蔵庫・テレビ・パソコンなどに
起こりやすく注意が必要です。
※トラッキング現象で起きた火災部分は、漏電によって発生していますので水を掛けても消火できません。
 漏電状態で水を掛ければ感電の恐れもあるので注意してください。

トラッキング現象を防ぐポイント
●常にプラグを指しっぱなしのところは、時々抜き、乾いた布でホコリを拭き取りきれいにしておく
●プラグが変色や変形していたら、直ちに取り替える
●使用していない家電製品は、コンセントから抜いておく
●プラグ安全カバーを使用する
プラグ安全カバー
プラグ安全カバー1 プラグ安全カバー2 プラグ安全カバー3 プラグ安全カバー4
プラグ安全カバーは市販の防災グッズで販売されています。
プラグに装着してコンセントに差すといった簡単なものですが、これを使用したからと安全と言う事ではありません。
こまめにお手入れする事と、 手入れをするといった習慣をつけるのが一番良いでしょう。
※プラグ安全カバーの他に、ABC粉末消火器を置いておくのも良いでしょう
 (ABC粉末消火器は電気火災にも対応しています)
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第19回 起動電流(突入電流)と代表的な緩和方法(スターデルタ)
電気機器において電源を投入する際に定格電流値を超えて大きな電流が流れる事があります。この電流は起動電流(突入電流)と呼ばれます。
電源をONにすると電流が流れ始めますが、初期に流れる電流は定格電流値より大きなピーク電流値に達します。その後、徐々に電流値は低下して安定した定格電流値に達していきます。
この定格電流値に至るまでの大きな電流が流れる部分が起動電流(突入電流)です。
この電流の急激な立上がりで局所的に電流密度が過大となり破壊する場合があります。
白熱電球や変圧器、モーターのついた機器等の電気機器に顕著に影響があり、電源スイッチ接点の溶着、ヒューズの溶断、ブレーカーの切断、整流回路等の悪影響、電源電圧の不安定化が考えられます。
インバータ回路においては、電流を平滑化する為の平滑コンデンサに充電する為、定格の数倍から数十倍の電流が流れます。
これらの起動電流(突入電流)による悪影響を防ぐ手段としては、ある程度の電力容量を許容する部品を使用する手段がありますが、三相誘導電動機(モーター)機器に関してはスターデルタ結線を使用する方法があります。
三相の誘導電動機には色々な始動方法がありますが中でも代表的な方法として、次の様な始動方法があります。
1)全電圧始動[直入れ始動、ラインスタート、LS等]
最も一般的に用いられる始動方法です。
全電圧始動イメージ
 長所
 ・構造が単純。制御盤をコンパクトに作る事が出来る。安い。
 ・始動トルクが大きい。(定格トルクの125%程度)
 短所
 ・起動電流(突入電流)が大きい。(一般的に定格電流の6倍で、10秒程度)
 ・始動時のショックが大きい。(電気的、機械的両方)
2)スターデルタ始動
全電圧始動と同様に最も一般的に用いられる始動方法です。
減電圧始動の一種で始動時はスター始動で突入し、始動後はデルタ始動に切替わります。
スターデルタ始動イメージ
 長所
 ・起動電流(突入電流)が全電圧始動の場合と比較すると1/3になる。
 ・マグネットスイッチを3個使用するだけで回路構成が可能で、制御盤も比較的にコンパクトに作成できる。
 短所
 ・始動トルクが全電圧始動の場合と比較すると1/3になる。
  一般的なポンプやファンは全く問題ないが、負荷の特性に依っては始動できない物もある。
  ・始動時と切換時にショックがあり、トルクに段が出来る。

起動時の起動電流(突入電流)の緩和『スターデルタ結線』とは・・・
スターデルタとは始動電流を小さくする為、又は始動時のショックを小さくする為に行われる方式で、
始動時にモーターの巻線の結線をスター(Y)にし、モーターが定格回転近くになってデルタ(△)結線にする方法です。
三相3線式交流回路の結線方式
スター結線方式 スター結線方式イメージ
デルタ結線方式 デルタ結線方式イメージ
@スター結線
 相巻線に加わる電圧=線間電圧の1/√3になる=相電流1/√3
Y= 1 Y:スター時の線電流
1
Aデルタ結線
 相巻線と線間電圧は同じで線電流は相電流の√3倍になる
△ =√3 I △:デルタ時の線電流
Bスターデルタ結線
 スターデルタ使用時の起動電流は1/3となります。
@ (I/√3) 1 ※スターデルタ方式は7.5KW以上の三相誘導電動機等に主に使われ、
 それ以下の容量の誘導機においては全電圧始動が主に使用されています。
 工場や現場等で誘導電動機の電源を入れたらブレーカーが落ちた。とか、
 ヒューズが切断した。電源電圧が急に落ち他負荷に影響が出た。
 などの事象が起こったら、一度検証してみてはいかがでしょうか?
A (√3 I) 3
Y−Δ:スターデルタ時の線電流
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第20回 建設現場事務所へ常備して頂きたい測定機器
数週間に1度、お客様から現場のブレーカーが落ちたのですぐに電工を手配してほしいという電話依頼があります。
弊社としてはすぐに応対するのですが、可能であれば以下の測定機器を常備して頂く事により、電話応対のみで、意外と早く復旧できる場合があります。
1.テスター(回路計)
内部の計測回路を切り替える事により、直流および交流の電圧・電流などを測定する事ができる。
テスター(回路計) 使用例

機器のレンジを設定し、
分電盤端子台やコネクター類に赤と黒の線を
接触させて電圧(200V・100V)を測定する。
2.メガー(絶縁抵抗計)
電力回路の絶縁抵抗測定試験に使われる。回路の対地間や線間の絶縁が保たれているかどうかを確認する。
メガー(絶縁抵抗計) 使用例

ブレーカーが遮断されている事を再度確認し、
クリップ側をアース線端子に挟み、
もう片方のリード端子を機器が接続されている側の
端子台に接触させ測定する。
(測定釦等を押しながら)
※注意
 上記の機器をご使用される場合、感電災害に注意願います。(弊社担当者が取扱方法をご説明致します。)
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