質問: 電気の素人です。 単相2線式,単相3線式,3相3線式など低圧側の電線は接地を行うありますが、何故 電流が流れている線に接地して回路的に成り立つのでしょうか?例えば電池(電源)を使い電球(負荷)を明るくする直列回路では、よく電流の流れはその回路をくるりと一周する絵が描いてあるのを見ます。もし低圧側に接地すると、電流は接地側に流れ、電流が1周するという流れが成り立たないとイメージするのですが間違ってますか?この辺が理解できません。どうか分かりやすく教えてください。 また高圧と低圧の混触により低圧側の大地間との電圧が上昇しないように接地するとなりますが、これも何故、上昇するのかイメージがわきません(高圧が低圧に触れるのだからあたりまえだろと言われればそれまでですが・・・)。どうか詳しい方、お知恵をお貸しください。
回答: 先ず、電池で説明します。電池が空中に浮いていると、+とー極の 間の“電圧”は1.5Vで確定します。しかし、大地(地面)との間で 電圧計の一端を接地して、電池の+極との電圧を計測しても、“電位” は確定しません。どのような表示をするかは、条件次第になります。 しかし、ー極を接地(地面に埋めた電極に)すれば、 電池のー極は大地と同じ“電位”になり、今度は+極と大地間を 計測すると、1.5V と表示できます。接地にはいくつか目的がありますが、この場合の接地目的は“電位”を確定するために行います。 マイナス極を接地しても、その接地線に電流が流れているわけでは有りません。このように電圧、電流で考えるのではなく、“電位”を共通の 基準で考えるために接地します。交流電路でも電路の対地電圧を確定するために電路の片方を接地します。低圧の屋内配線(家庭など)は 対地電圧を150V以下にするように定められています。対地電圧が低いほうが感電事故を防ぐ上で有利です。 もう一方の理由で(こちらが重要)、保安(人体保護)のために接地をします。 高圧変圧器の一次側と二次側(低圧側)は絶縁されていますが、 何らかの事故で一次巻線と二次巻線が接触した場合、一次側の高電圧が 二次巻線に現れます。これに人体が触れた場合、人体は地面に立っているので、触れたところから、地面に向かって人体を電流が流れ非常に危険です。この感電事故を防ぐためには、二次側の電路を接地しておけば、万一高圧側が接触しても大地と同じ電位になり、危険の度合いが軽減されます。(実際は保護装置が働きすぐに遮断します) 接地にはそのほかにも保護装置の確実な動作を助けるためとか、ノイズ対策とか、いろいろ理由がありますが、大きな理由は、人体を感電事故から守ることと、電位を地面に対して確定することです。電位と電圧は違う概念ですので、混同しないように。