残留電流装置

**残留電流装置**（ざんりゅうでんりゅうそうち、 (**RCD**)、**residual-current circuit breaker** (**RCCB**)、または **ground fault circuit interrupter** (**GFCI**)）は、電気安全装置の一種であり、より具体的には漏電遮断器（地絡遮断器）の形態の一つである。回路の電圧側（ライン）導体と接地側（ニュートラル）導体を流れる電流が等しくない場合（「残留」という用語はこの不平衡による差分を指す）に電気回路を遮断し、それによって接地への漏電、あるいは保護装置をバイパスする意図しない経路への漏電を検知する。この装置の目的は、感電による負傷の深刻さを軽減することにある。 このタイプの遮断器は、回路の導体両方に同時に触れた人物を保護することはできない。その場合、装置は正常な電流と人間を通過する電流を区別できないためである。

**[[#RCBO2|過電流保護機能付き残留電流装置]]**（**RCBO**）は、RCDの保護機能と追加の機能を一つの装置に統合したものである。

これらの装置は、回路の供給側導体と帰還側導体の間で電流の不平衡を検知した際に、保護された回路を迅速に遮断するように設計されている。これらの導体間の電流の差は漏電を示しており、感電の危険性がある。人体を通過する20 mA (0.020アンペア) を超える60 Hzの交流電流は、わずかな時間であっても持続すれば心停止や重大な危害を引き起こす可能性がある。RCDは、人間への重大な負傷を未然に防ぎ、電気機器の損傷を防止するのに十分な速さで導線を切り離す（「トリップ」させる）ように設計されている。


File:Residual current device 2pole.jpg|2極の残留電流装置。テストボタンと接続/切断スイッチは青色に色分けされている。故障時にはスイッチがオフ（下）の位置にトリップし、この装置では両方の導体が切断される。
File:IEC TS 60479-1 electric shock graph.svg|IEC 60479-1で定義された、左手から両足へ流れる交流電流 I と持続時間 T の影響を示す両対数グラフ。
File:Residential GFCI receptacle.jpg|北米で見られる典型的なGFCIコンセント。


## 目的と動作

RCDは漏電が発生した場合に回路を遮断するように設計されている。 1950年代に初めて導入された際、電力会社は消費者が帰還回路をニュートラルに接続せずに接地させることで、電気メーターの計量を妨害する盗電を防ぐためにこれを利用していた。

現代における最も一般的な用途は、微小な漏電（通常5–30 mA）を検知し、機器の損傷や感電死を防ぐのに十分な速さ（30ミリ秒未満）で遮断する安全装置としての利用である。 これらは電源の自動遮断（ADS）、すなわち、人間の介入に頼るのではなく故障が発生した際に自動でスイッチを切るという、現代の電気実務における不可欠な原則の一部となっている。

感電死のリスクを軽減するため、RCDは30 mAを超える漏電（人間を通過するもの）に対して25–40ミリ秒以内に動作し、感電によって心臓が心室細動（感電死の最も一般的な原因）に陥る前に遮断する必要がある。対照的に、従来の回路遮断器やヒューズは、全電流が過大になった場合（RCDが反応する漏電電流の数千倍に達することもある）にのみ回路を遮断する。人間を通過するような微小な漏電は非常に重大な故障となり得るが、ヒューズや過負荷遮断器が回路を隔離するほど全電流を増加させることはない。

RCDは、差動変流器を用いて2本の導体間の電流バランスを測定することで動作する。これは、電圧側（ライン）と接地側（ニュートラル）を流れる電流の差を測定するものである。これらの合計がゼロにならない場合、どこか他（接地や別の回路）への電流の漏れが存在することになり、装置は接点を開く。動作において、故障電流が設置場所の接地線を通って戻る必要はない。帰還経路が配管や地面との接触、あるいは他の何らかの経路であっても、トリップは同様に機能する。したがって、設置場所の接地配線が損傷していたり不完全であったりしても、自動遮断と感電保護機能はある程度提供される。

RCDはテスト可能でリセット可能な装置である。テストボタンは安全に微小な漏電状態を作り出し、別のボタンまたはスイッチは故障状態が解消された後に導体をリセットする。一部のRCDは故障時にラインとニュートラルの両方の導体を切断（2極）するが、単極RCDはライン導体のみを切断する。何らかの理由で故障によりニュートラル線が「」状態になったり、期待されるでなくなったりした場合、単極RCDは故障を検知してもこの導体を回路に接続したままにする。

三相交流で使用されるRCDの場合、3本のライン導体すべてとニュートラル（設置されている場合）を変流器に通さなければならない。

## 用途
RCDを内蔵した電源プラグは、屋外で使用される長い延長コードや、浴室や洗面台の近くで使用される園芸機器やヘアドライヤーなど、特に安全上のリスクがあると見なされる機器に設置されることがある。プラグ内蔵のものと同様の機能を持たせるために、コードの中間にRCD（インラインRCD）が使用されることもある。延長コードにRCDを設けることで、建物ががいし引き工事（ノブ・アンド・チューブ配線）のような古い配線であったり、接地導体が含まれていない配線であったりしても、使用されるあらゆるコンセントで保護が提供される。また、インラインRCDは建物側の設定よりも低いトリップしきい値を持つことができ、特定の電気機器に対する安全性をさらに向上させることができる。

北米では、接地導体がない場合にGFIコンセントを使用できるが、「no equipment ground（機器接地なし）」と表示しなければならない。これは米国電気工事規程（NEC）セクション406 (D) 2に言及されているが、規程は変更されるため、常に免許を持つ専門家や地域の建設・安全部門に相談すべきである。接地されていないGFIコンセントは内蔵の「テスト」ボタンでトリップするが、GFIテストプラグではトリップしない。なぜなら、そのプラグはラインから存在しない接地へと微小な電流を流すことでテストを行うからである。それにもかかわらず、各回路の起点に1つのGFCIコンセントを設置するだけで、その下流にあるコンセントを保護できることは注目に値する。同じ回路で複数のGFIコンセントを使用することにリスクはないようだが、冗長であると考えられている。

ヨーロッパでは、RCDは配線用遮断器と同じに取り付けることができる。配線用遮断器と同様に、分電盤内のバスバーの配置によって下流のすべてに保護が提供される。

## RCBO
純粋なRCDは、回路の供給導体と帰還導体の電流の不平衡を検知する。しかし、ヒューズや配線用遮断器（MCB）のように、過負荷や短絡から保護することはできない（ラインから接地への短絡という特殊なケースを除き、ラインからニュートラルへの短絡には対応できない）。

しかし、RCDとMCBはしばしば同じ装置に統合されており、供給の不平衡と過負荷電流の両方を検知できる。このような装置は、ヨーロッパやオーストラリアでは過電流保護機能付き残留電流装置を意味する「RCBO」と呼ばれ、米国やカナダでは「GFCIブレーカー」と呼ばれている。

## 代表的な設計

回路図は残留電流装置（RCD）の内部機構を示している。この装置は機器の電源コードに直列に接続されるように設計されている。最大電流13 Aを通電でき、30 mAの漏電電流でトリップするように設計されている。これはアクティブRCDである。つまり、電気的にラッチされるため停電時にトリップする。これは、不意の再通電時に危険を伴う可能性のある機器にとって有用な機能である。初期のRCDの一部は完全に電気機械式であり、変流器から直接駆動される精密にバランスの取れたバネ式のオーバーセンター機構に依存していた。これらは要求される精度で製造するのが難しく、ピボットの摩耗や潤滑剤の乾燥によって感度が変動しやすいため、図示されているような、より堅牢なソレノイド部品を備えた電子増幅型が現在では主流となっている。

RCDの内部機構において、入ってくる供給電源とニュートラル導体は(1)の端子に接続され、出ていく負荷導体は(2)の端子に接続される。接地導体（図示せず）は供給側から負荷側まで遮断されずに接続される。
リセットボタン(3)が押されると、接点（(4)ともう一つ、(5)の後ろに隠れているもの）が閉じ、電流が流れるようになる。リセットボタンを離しても、ソレノイド(5)が接点を閉じた状態に保持する。

検知コイル(6)は、ライン導体とニュートラル導体を取り囲む（ただし電気的には接続されていない）差動変流器である。通常の動作では、すべての電流はライン導体とニュートラル導体を行き来する。2本の導体を流れる電流の量は等しく逆向きであり、互いに打ち消し合う。

接地への故障（例えば、接続された機器の活電部に人間が触れた場合など）が発生すると、電流の一部が別の経路を通り、ニュートラル電流の一部が逸れる。これは、RCD内においてライン導体とニュートラル導体の間の電流に不平衡が生じること、より一般的には複数の導体（例：三相導体と1本のニュートラル導体）間の電流の総和がゼロでなくなることを意味する。

この差分がトロイダル検知コイル(6)に磁束を生じさせ、それが十分に大きければリレー(5)を作動させる。これによりスイッチが作動して接点(4)が強制的に引き離され、機器への電力供給が遮断される。一部の設計では、電源の喪失によってもスイッチ接点が開き、前述の「停電時の安全トリップ」動作を実現する。

テストボタン(8)により、オレンジ色のテスト線(9)に微小な電流を流すことで装置が正しく動作することを確認できる。これは検知コイルに意図的な不平衡を作り出すことで故障を模倣する。このボタンを押してもRCDがトリップしない場合は、装置を交換しなければならない。

### 過電流保護一体型RCD (RCBO)

残留電流保護とは、一つの装置に組み合わせることができる。そのような装置はRCBO（過電流保護機能付き残留電流保護）と呼ばれる。米国とカナダでは、これらの装置（回路遮断器の形態）は「GFCI回路遮断器」という用語で知られている。これらは実質的に、RCDと配線用遮断器（MCB）を組み合わせたものである。

ラインおよびニュートラルの両方の入力と出力（または完全な三相）を必要とするだけでなく、一部のRCD/GFCIは機能接地（FE）接続を必要とする。これは、EMC耐性を提供するとともに、入力側のニュートラル接続が失われてもラインと接地が残っている場合に装置を確実に動作させる役割を果たす。

スペース上の理由から、多くの装置（特にDINレール形式）ではネジ端子ではなく、特にニュートラル入力やFE接続用にフライングリード（リード線）を使用している。さらに、小型であるため、一部のモデル（Eaton/MEM製など）では出力ケーブル自体がRCD部分の一次巻線を形成するように使用されており、回路の出力ケーブルは変流器部分が周囲にある特別に寸法設定された端子トンネルに通さなければならない。これにより、最終的な回路配線からではなく、端子のネジ頭からメータープローブでテストした場合に、誤った不動作（テスト失敗）の結果を招く可能性がある。

適切に配線されている限り、一つのRCDから別のRCDに供給することは一般的に不要である。一つの例外はの場合で、接地ループインピーダンスが高いため、地絡が発生しても通常の回路遮断器やヒューズをトリップさせるのに十分な電流が流れない可能性がある。この場合、設置全体をカバーするために特別な100 mA（またはそれ以上）の時限式（タイムディレイ型）RCDが設置され、その下流のソケットやリスクが高いと考えられる他の回路には、より感度の高いRCDが設置されるべきである。

### アーク故障保護回路付きRCD

地絡遮断器（GFCI）に加えて、（AFCI）も重要である。これらは、分岐回路の配線の損傷や、家電製品やコードセットなどの分岐の延長部分から生じる潜在的に危険なに対する追加の保護を提供する。アーク故障を検知して電力を遮断することで、AFCIは家庭の電気システムが火災の火種になる可能性を低減する。デュアル機能のAFCI/GFCI装置は、一つの装置で電気火災の防止と感電の防止の両方を提供し、家庭内の多くの部屋における解決策となる。

## 特性

### 遮断動作の違い
RCDユニットが回路や機器への電力を遮断するために動作する方法には、大きな違いが存在する。

異なるタイプのRCDユニットが使用される状況は4つある。

# 消費者の電力分電レベル。通常はRCBOリセット可能遮断器と組み合わせて使用される。
# 壁コンセントに内蔵。
# 壁コンセントに差し込んで使用（電源延長ケーブルの一部である場合もある）。
# 屋外や水回りでの使用を想定したポータブル機器のコードに内蔵。

最初の3つの状況は主に電力供給システムの一部としての使用に関連しており、ほぼ常に「パッシブ型」または「ラッチ型」である。これに対し、4番目の状況は特定の機器のみに関連し、常に「アクティブ型」または「ノンラッチ型」である。「アクティブ」とは、不意の停電が発生し、その後電源が復旧した際に、電力が自動的に「再開」されるのを防ぐことを意味する。「ラッチ」とは、RCDを収容するユニット内のスイッチに関連し、いかなる形式の停電後も設定されたまま残るが、エラー状態が検知された後は手動でリセットしなければならないものを指す。

4番目の状況では、オペレータが立ち会っていない状態で、電力遮断後に接続された機器が自動的に運転を再開することは非常に望ましくなく、おそらく非常に危険であると見なされる。そのため、RCDの手動による再活性化が必要となる。

本質的に異なる2つのタイプのRCD機能の動作モードの違いは、電力配分目的の動作では、ユーザーが電源を切ったことによる電力遮断や停電の後でも、RCD内部のラッチがセットされたままである必要があるということである。このような配置は、特に冷蔵庫や冷凍庫への接続に適している。

状況2はほとんどが上述の通りに設置されるが、一部の壁コンセント型RCDは状況4に適合するように、前面パネルのスイッチを操作するタイプも利用可能である。

状況1および3のRCDは、最も一般的には30 mA、40 msの定格である。状況4については、一般的に選択できる定格の幅が広く、他の形式よりも低いものが多いが、値が低いほど不要なトリップ（迷惑トリップ）が発生しやすくなる。より低い定格のものを使いたい場合に、他の形式に加えて保護を適用することもある。湿った条件下での接続や長い電源ケーブルの使用は、低い定格のRCDを使用するとトリップしやすくなるため、状況4のRCDの選択肢を持っておくことは賢明である。10 mAという低い定格のものも利用可能である。

### 極数と極の用語
極数は、故障状態が発生したときに遮断される導体の数を表す。家庭用電源などの単相交流電源（2つの電流経路）で使用されるRCDは、通常1極または2極の設計であり、シングルまたはダブルとしても知られる。単極RCDは電圧側導体のみを遮断し、2極RCDは電圧側と帰還側の両方の導体を遮断する（単極RCDでは、帰還側導体は常ににあり、それ自体で安全であると想定されている）。

3極以上のRCDは、三相交流電源（3つの電流経路）で使用したり、ニュートラル導体も同時に切断したりするために使用され、4極RCDは三相およびニュートラル供給を遮断するために使用される。特別に設計されたRCDは、交流および直流の両方の配電システムでも使用できる。

RCDによる導体の接続および切断の方法を説明するために、以下の用語が使用されることがある。
:* 単極 (Single-pole / one-pole) – RCDは電圧側導体のみを切断する。
:* 2極 (Double-pole / two-pole) – RCDは電圧側と帰還側（ニュートラル）の両方の導体を切断する。
:* 1+N および 1P+N – RCBOの文脈で使用される非標準的な用語であり、メーカーによって使い方が異なる場合がある。通常、これらの用語は、帰還（ニュートラル）導体が保護要素のない絶縁極であること（保護されていないがスイッチングされるニュートラル）、またはRCBOが帰還導体用の経路と端子を提供しているが、故障発生時にこの経路は遮断されないこと（「ソリッドニュートラル」として知られる）、あるいは一部の故障（RCDが検知した漏電など）では両方の導体が切断されるが、他の故障（過負荷など）では1本の導体のみが切断されることを意味する。

### 感度
RCDの感度は定格感度電流として表され、*I<sub>Δn</sub>*と記される。好ましい値がIECによって定義されており、*I<sub>Δn</sub>*の値に応じてRCDを以下の3つのグループに分類できる。

* 高感度: 5, 10, 30 mA（直接接触または人命保護用）
* 中感度: 100, 300, 500, 1000 mA（火災保護用）
* 低感度: 3, 10, 30 A（主に機械の保護用）

5 mAの感度は、GFCIコンセントにおいて一般的である。

### トリップ時間
トリップ時間は、装置が故障に対してどれだけ速く反応するかを示す。装置は、漏電が検知された際に特定のトリップ時間を満たさなければならず、その時間は国内および国際規格で定義されている通り、数十ミリ秒から数百ミリ秒の範囲にわたる。この時間は検知された電流の量によって変化する場合があり、電流量が多い場合にはより迅速に反応し、装置の定格を十分に下回る場合には全く反応しないことが求められる。

「一般」タイプとは対照的に、「Sタイプ」（または「時限式」）RCDはタイムディレイ（装置が反応しない最小時間）を含み、通常はより高い最大反応時間制限を持つ。このタイムディレイは「協調保護（セレクティビティ）」を可能にする。これは、2つのRCDが直列に設置されている場合、故障時に上流側ではなく下流側の装置（通常、設置場所のより狭い範囲をカバーする）が作動して、電気設備が遮断される範囲を最小限に抑えることが望ましいという原則である。上流側の装置は、下流側の装置が反応しなかった場合や、2つの装置の間で故障が発生した場合にのみ作動すべきである。

工業用には、感度値や応答時間を一定の範囲で調整できる「プログラム可能」な装置も利用可能である。

### タイプ（検知される漏電電流の種類）
IEC規格 IEC TR 60755（「残留電流作動形保護装置の一般要求事項」）は、故障電流の波形と周波数に応じて以下のタイプのRCDを定義している。
;AC形 : 正弦波交流の残留電流に対して作動する。急激な印加または緩やかな増加のいずれにも対応する。
;A形 : 正弦波交流および脈流直流の残留電流に対して作動する。急激な印加または緩やかな増加のいずれにも対応する。
;F形  : A形と同じ条件に加え、以下の条件で作動する。
:* ラインとニュートラル間、またはラインと接地された中間導体間に供給される回路を想定した、複合残留電流（急激な印加または緩やかな上昇）。
:* 滑らかな直流電流に重畳された脈流直流残留電流。
;B形   : F形と同じ条件に加え、以下の条件で作動する。
:* 1 kHzまでの正弦波交流残留電流。
:* 滑らかな直流電流に重畳された交流残留電流。
:* 滑らかな直流電流に重畳された脈流直流残留電流。
:* 2相以上の整流回路から生じる脈流直流残留電流。
:* 極性に関わらず、滑らかな直流残留電流（急激な印加または緩やかな増加）。

のRCDハンドブックによれば、DC電流が存在して検出器の鉄心が飽和するとAC形やA形が機能しなくなる可能性があるため、F形およびB形が導入された。

### 方向性
RCDには単方向型と双方向型がある。双方向型の装置は、従来の単方向型装置が特定の家庭用発電システム（PV）の構成に適さないという問題に対処するために最近導入された。

### サージ電流耐性
サージ電流とは、特定の特性を持つテストインパルスに対してRCDが耐えられるように設計されたピーク電流を指す。IEC 61008およびIEC 61009規格では、RCDが200 Aの「リングウェーブ」インパルスに耐えることを要求している。また、これらの規格は「セレクティブ（選択型）」に分類されるRCDに対して、規定された波形の3000 Aのインパルスサージ電流に耐えることを要求している。

## 動作確認テスト

RCDは、基本的な機能を確認するために、内蔵のテストボタンを使用して定期的にテストできるし、そうすべきである。スイッチ機構が長期間操作されないと、固着しやすくなる可能性がある。過電流遮断器の場合、トリップ時の電流量による力が固着を打破するのに十分であることが多いため、これは一般的に問題にならない。しかしRCDは、固着したスイッチを外すには弱すぎる非常に微小な電流でトリップするように設計されているため、安全装置として機能しなくなる恐れがある。定期的にテストボタンを操作することで、装置が固着していないかどうかを確認できる。もし固着している場合は、手動でスイッチを数回操作することで一時的に解消されることもあるが、交換を検討すべきである。電気設備の定期点検の一環として、適切な資格を持つ者が行うより詳細なテストでは、各装置がトリップするのに必要な電流値やトリップまでの速度を確認し、仕様通りに動作しているかをチェックする。

## 制限事項
残留電流装置は、感電や火災のあらゆるリスクを取り除くことはできない。特に、RCD単体では過負荷状態、相・中性線間短絡、または相間短絡（三相交流を参照）を検知できない。そのため、ヒューズや配線用遮断器による過電流保護を別途設ける必要がある。RCDの機能と過電流保護機能を組み合わせた遮断器は、両方のタイプの故障に反応する。これらはRCBOと呼ばれ、2極、3極、4極の構成で利用可能である。RCBOは通常、電流の不平衡を検知する回路と過負荷電流を検知する回路を個別に備えているが、共通の遮断機構を使用する。一部のRCBOには、残留電流保護用と過電流保護用に別々のレバーがあったり、地絡故障専用のインジケーターが付いていたりするものもある。

RCDは、電流が電圧側導体（ / ホット）から人間を介して接地へ流れる際の感電保護に役立つ。しかし、電流が相から中性線、あるいは相から相へと人間を介して流れる場合の感電（例えば、照明器具のライン接点とニュートラル接点の両方に指が触れた場合など）は防げない。装置は、意図された負荷を流れる電流と人間を流れる電流を区別できないからである。ただし、その人物が地面（接地）に接触している場合は、電流の一部が指や体を通って接地へ流れるため、RCDが依然としてトリップする可能性がある。

イギリスの古い設備でよく見られる、単一のRCDで施設全体をカバーする構成は「不必要なトリップ（迷惑動作）」が発生しやすく、照明の喪失や食品の解凍といった二次的な安全上の問題を引き起こす恐れがある。多くの場合、トリップは電気温水器や調理器のヒーターエレメントの絶縁劣化によって引き起こされる。これは「迷惑」と見なされるが、故障の原因は劣化したエレメントにあり、RCD自体にあるわけではない。原因となっているエレメントを交換すれば問題は解決するが、RCDを交換しても解決しない。

RCDはを持たない。例えば、300 mAの定格感度電流（IΔn）を持つRCDの下流に30 mAのRCDが直列に設置されている回路で地絡が発生した場合、いずれか一方または両方がトリップする可能性がある。このような設置場所で選択性を提供するために、特別な時限式（タイムディレイ型）が利用可能である。

動作に電源を必要とするRCDの場合、RCDの供給側で中性線が断線または遮断され、対応する導体がつながったままであると、危険な状態が生じ得る。トリップ回路が動作するには電源が必要であり、電源供給が途絶えるとトリップしない。接続された機器は中性線なしでは動作しないが、RCDは活電状態の電線との接触から人間を保護することができない。このため、中性線が遮断される場合は必ずライン導体も同時に遮断されるように遮断器を設置しなければならない。中性線を遮断する必要がある場合は、2極（三相の場合は4極）の遮断器を使用する必要がある。断線した中性線に対して何らかの保護を提供するために、一部のRCDやRCBOには、分電盤の接地母線に接続するための補助接続線が備わっている。これにより、装置が供給側の中性線欠相を検知してトリップするか、あるいはトリップ回路に代替の供給経路を提供して、中性線がなくても正常に機能し続けることが可能になる。

これに関連して、単極のRCD/RCBOは電圧側導体のみを遮断するが、2極の装置は電圧側と帰還側（ニュートラル）の両方の導体を遮断する。通常、帰還側導体は接地電位に保たれているため、これは標準的かつ安全な手法である。しかし、その設計上、単極RCDは特定の稀な状況、例えば帰還側導体が期待通りに接地電位に保たれていない場合や、帰還側導体と接地導体間で漏電が発生した場合に、すべての関連する電線を隔離または切断することができない。これらのケースでは、帰還側導体も切断される2極RCDが保護を提供する。

## 歴史と名称
世界初の高感度地絡保護システム（すなわち、電圧側導体と接地間の直接接触の危険から人間を保護できるシステム）は、アンリ・ルービンによって南アフリカで開発された、2次高調波磁気増幅器コアバランスシステム（マグアンプとして知られる）であった。南アフリカの金鉱山では電気による危険が大きな懸念事項であり、ヨハネスブルグ・アルバートンのC.J. Fuchs Electrical Industries社のエンジニアであったルービンは、1955年に525 Vで動作し、250 mAのトリップ感度を持つ冷陰極システムを最初に開発した。これ以前のコアバランス型地絡保護システムは、約10 Aの感度で動作していた。

この冷陰極システムは多くの金鉱山に設置され、確実に動作した。しかし、ルービンは感度を大幅に向上させた全く新しいシステムの研究を開始し、1956年初頭には2次高調波磁気増幅器型コアバランスシステムのプロトタイプ（南アフリカ特許第2268/56号およびオーストラリア特許第218360号）を製作した。プロトタイプのマグアンプは220 V、60 Aの定格で、12.5–17.5 mAの範囲で内部調整可能なトリップ感度を備えていた。斬新な設計によって非常に迅速なトリップ時間が達成され、この高感度と相まって、人体の感電リスクを推定した米国カリフォルニア大学バークレー校のチャールズ・ダルジールが定めた心室細動に関する安全な電流対時間エンベロープ（許容範囲）内に十分収まるものであった。このシステムは関連する回路遮断器とともに、過電流および短絡保護機能を備えていた。さらに、元のプロトタイプは中性線が断線した場合でも、より低い感度でトリップすることができ、電気火災の重要な原因から保護することができた。

ヨハネスブルグ近郊のスティルフォンテイン金鉱村で発生した家庭内事故による女性の感電死を受け、1957年から1958年にかけて、数百台のF.W.J.製20 mAマグアンプ地絡保護ユニットが鉱山村の住宅に設置された。後にFW Electrical Industriesに社名を変更したF.W.J. Electrical Industries社は、20 mAの単相および三相マグアンプユニットの製造を継続した。

マグアンプの研究に従事していた当時、ルービンはこの用途にトランジスタを使用することも検討したが、当時の初期のトランジスタは信頼性が低すぎると結論付けた。しかし、改良されたトランジスタの登場により、彼が勤務していた会社や他社は後に、地絡保護のトランジスタ版を製造した。

1961年、Rucker Manufacturing社と協力していたダルジールは、地絡保護用のトランジスタ式装置を開発した。これは地絡回路遮断器（ground fault circuit interrupter; GFCI）として知られるようになり、俗にGFIと短縮されることもある。高感度地絡保護に対するこの名称は、米国では現在も一般的に使用されている。

1970年代初頭、北米のGFCI装置のほとんどは回路遮断器型であった。コンセントに内蔵されたGFCIは1980年代から一般的になった。分電盤に設置される回路遮断器型は、主に配線の絶縁不良や不整合による不意のトリップに悩まされていた。絶縁の問題が長い回路長と重なると、誤トリップが頻発した。導体の絶縁体に沿って流れる漏れ電流が非常に大きかったため、電流の不平衡がわずかに増加しただけで遮断器がトリップすることがあった。北米の設備においてコンセントベースの保護へ移行したことで不意のトリップが減少し、水回りが電気規程で要求される保護下にあることを視覚的に確認できるようになった。ヨーロッパの設備では、主に分電盤に設置されるRCDが引き続き使用されており、固定配線の損傷に対する保護を提供している。ヨーロッパにおいてコンセント型のRCDは、主に後付け用として使用されている。

## 規制と普及

規制は国によって大きく異なる。電気設備全体に対して単一のRCDを設置すれば、すべての回路に対して感電の危険から保護できるが、故障が発生すると敷地内のすべての電源が遮断される恐れがある。解決策としては、回路をグループ化してそれぞれにRCDを設けるか、個々の回路ごとにRCBOを使用することである。

### オーストラリア
オーストラリアでは、1991年から電源回路に、2000年から照明回路に残留電流装置の設置が義務付けられている。 特にクイーンズランド州では、1992年以降、すべての新築住宅において電源回路への設置が強制されている。

家庭用設備1件につき、最低2台のRCDが必要である。すべてのコンセントおよび照明回路は、回路RCDに分散させなければならない。単一のRCDに接続できるサブ回路は最大3つまでである。オーストラリアにおけるRCDテストの手順は、設定された基準を満たさなければならない。これは、電気機器の使用時安全点検およびテストに関するAS/NZS 3760:2010である。

### オーストリア
オーストリアは、ÖVE E8001-1/A1:2013-11-01規格（最新改訂版）で残留電流装置を規定している。1980年から民間住宅での設置が義務付けられている。最大動作時間は0.4秒を超えてはならない。最大漏電電流30 mA、最大定格電流16 Aの電源プラグを持つすべての回路に設置する必要がある。

水回り、建設現場、商業ビル内の回路には追加の要件がある。

### ベルギー
ベルギーの家庭用設備には、すべての回路を保護する300 mAの残留電流装置の設置が義務付けられている。さらに、浴室やキッチンなどの「湿った部屋」のすべての回路、および洗濯機、乾燥機、食器洗い機などの特定の「濡れる」家電に電力を供給する回路を保護するために、少なくとも1台の30 mA残留電流装置が必要である。電気床暖房は100 mAのRCDで保護する必要がある。これらのRCDはA形でなければならない。

### ブラジル
NBR 5410（1997年）以降、水回り、屋外エリア、外部の機器に使用される内部コンセント、または浴室やキッチンのように水がかかる可能性が高いエリアの新築または改修において、残留電流装置と接地が義務付けられている。

### デンマーク
デンマークでは、定格20 A未満のすべての回路（それ以上の定格の回路は主に配電用に使用される）に30 mAのRCDを義務付けている。RCDは1975年に新築住宅で、2008年にはすべての建物で義務化された。

### フランス
NF C 15-100規制（1911年〜2002年）によれば、設備の起点において100〜300 mAを超えない総合的なRCDが必須である。さらに、すべての回路はユーザーの分電盤において30 mAの保護を備えなければならず、各RCDは最大8台の配線用遮断器（通常は同じ上。住宅用では1〜4本のDINレールの分電盤が一般的）を保護する。1991年以前は、この30 mA保護は水がある部屋、高電力または精密機器のある部屋（浴室、キッチン、ITルームなど）においてのみ義務付けられていた。 必要とされるRCDのタイプ（A, AC, F）は、接続される機器のタイプとコンセントの最大電力によって異なる。電気機器と水、または床との間の最小距離も規定され、義務付けられている。

### ドイツ
1984年5月1日以降、浴槽またはシャワーを備えたすべての部屋においてRCDが義務付けられている。2007年6月以降、ドイツでは一般的に使用される32 Aまでのコンセントに対し、動作電流30 mA以下のRCDの使用を要求している（DIN **' (VDE) 0100-410 Nr. 411.3.3）。1987年以降、感電から人間を保護するために「AC形」のRCDを使用することは許可されていない。A形またはB形でなければならない。

=== インド ===
1990年電気規制の第36条によれば、以下の通りである。

a) 公共の娯楽施設については、感度10 mAを超えない残留電流装置によって地絡電流に対する保護を設けなければならない。

b) 床が濡れやすい場所、または壁や囲いの電気抵抗が低い場所については、感度10 mAを超えない残留電流装置によって地絡電流に対する保護を設けなければならない。

c) 手持ち式の装置、器具、または家電製品が使用される可能性が高い設備については、感度30 mAを超えない残留電流装置によって地絡電流に対する保護を設けなければならない。

d) (a), (b), (c) 以外の設備については、感度100 mAを超えない残留電流装置によって地絡電流に対する保護を設けなければならない。

=== イタリア ===
イタリアの法律（1990年3月第46号）は、すべての家庭用設備においてすべてのラインを保護するために、動作電流30 mA以下のRCD（初期ののモデルにちなんで俗に「salvavita（命の守護者）」、または動作モードから「差動遮断器」と呼ばれる）を規定している。最近法律が改正され、個別の家庭用回路に対して少なくとも2つの独立したRCDを設置することが義務付けられた。短絡および過負荷保護は1968年から義務化されている。

=== マレーシア ===
住宅用建物の電気配線に関する最新のガイドライン（2008年）ハンドブックによれば、住宅全体の配線は感度100 mAを超えない残留電流装置で保護する必要がある。さらに、すべての電源コンセントは感度30 mAを超えない残留電流装置で保護し、水回りにあるすべての機器（温水器、ウォーターポンプ）は感度10 mAを超えない残留電流装置で保護する必要がある。

=== ニュージーランド ===
2003年1月以降、家庭用建物の照明やコンセントに供給する分電盤から始まるすべての新しい回路には、RCD保護が必要である。宿泊施設（下宿、病院、ホテル、モーテルなど）も、コンセントに供給する分電盤からのすべての新しい回路に対してRCD保護が必要となる。これらのRCDは通常、分電盤に配置される。これらは、新しい回路に接続されるすべての電気配線および家電製品に対して保護を提供する。

=== 北米 ===


北米では、水回りやむき出しのコンクリート床の部屋など、接地への容易な経路が存在する場所にあるコンセントは、GFCIで保護しなければならない。米国の『ナショナル・エレクトリカル・コード（米国電気工事規程）』は、1960年代以降、特定の場所にある装置をGFCIで保護することを要求してきた。1968年の水中スイミングプール用ライトを皮切りに、コードの改訂を重ねるごとにGFCIが必要なエリアが拡大され、建設現場（1974年）、浴室および屋外エリア（1975年）、ガレージ（1978年）、ホットタブやスパの周辺（1981年）、ホテルの浴室（1984年）、キッチンのカウンター用コンセント（1987年）、床下空間および未完成の地下室（1990年）、ウェットバーのシンク付近（1993年）、洗濯用シンク付近（2005年）、 洗濯室（2014年）、 そして水回りから離れた場所を含むキッチン全体（2023年）が含まれるようになった。

GFCIは一般的に、コンセント一体型、または分電盤に設置される回路遮断器型として利用可能である。GFCIコンセントは例外なく長方形の面を持ち、いわゆる「デコラ」フェイスプレートに対応しており、標準的なカバープレートを使用してマルチギャングボックス内で通常のコンセントやスイッチと混ぜて設置できる。カナダおよび米国の両方において、古い2線式の接地なし[[:en:NEMA_connector#NEMA_1|NEMA 1]]コンセントは、回路全体を接地導体で配線し直す代わりに、GFCI（コンセント一体型または対応する回路遮断器）で保護された[[:en:NEMA_connector#NEMA_5|NEMA 5]]コンセントに交換できる。その場合、コンセントに「no equipment ground（機器接地なし）」および「GFCI protected（GFCI保護済み）」と表示しなければならない。GFCIメーカーは通常、適切な設置説明用のタグを提供している。

感電保護用に承認されたGFCIは、5 mAで25ミリ秒以内にトリップする。人間ではなく機器を保護するGFCI装置は、最大30 mAの電流でトリップすることが許容されており、これは**機器保護装置 (EPD)''' として知られる。より低いしきい値では不意のトリップのリスクが許容できない環境（コンピューティングセンターなど）では、500 mAもの高いトリップ電流を持つRCDが配置されることがある。これらの大電流用RCDは、感電のリスクに対する保護ではなく、機器および火災の保護を目的としている。

米国では、が、コンセントにはGFCIを、ボート全体には機器漏電遮断器 (ELCI) を設置することを要求している。違いは、GFCIが5 mAでトリップするのに対し、ELCIは最大100ミリ秒後に30 mAでトリップすることである。この大きな値は、迷惑なトリップを最小限に抑えながら保護を提供することを意図している。

### ノルウェー
ノルウェーでは、2002年からすべての新築住宅において、2006年からはすべての新しいコンセントにおいて設置が義務付けられている。これは32 A以下のコンセントに適用される。RCDは、230 V回路では最大0.4秒後、400 V回路では0.2秒後に作動しなければならない。

### 南アフリカ
南アフリカでは、1974年10月から住宅環境（家屋、フラット、ホテルなど）における地絡保護装置の使用が義務付けられ、1975年と1976年に規制が洗練された。
新築物件および修理が行われる際に、装置を設置する必要がある。電源コンセントおよび照明（中断すべきでない非常用照明を除く）に対して保護が必要である。南アフリカで使用される標準的な装置は、実のところELPDとRCCBのハイブリッドである。

### スイス
NIBT規制によれば、AC形のRCDの使用は禁止されている（2010年以降）。

### 台湾
台湾では、洗面所やベランダのコンセント回路、およびキッチンにおいてシンクから1.8メートル以内のコンセントに地絡漏電遮断器（ELCB）の使用を義務付けている。この要件は、洗面所の温水器の回路や、水中の装置、金属フレーム上の照明、公共の給水器などが関わる回路にも適用される。原則として、台湾の法律によれば、地絡漏電遮断器は分岐回路に設置し、0.1秒以内に30 mA以下のトリップ電流で動作しなければならない。

### トルコ
トルコでは、2004年以降、すべての新築住宅において30 mAおよび300 mA以下のRCDの使用を要求している。この規則はRG-16/06/2004-25494で導入された。

### イギリス

最新（第18版）のでは、一部の免除を除き、ほとんどの設備のすべてのコンセントにRCD保護を義務付けている。壁に埋め込まれた非装甲ケーブルもRCD保護が必要である（ここでも特定の免除がある）。浴室やシャワー室にある回路にRCD保護を設けることで、それらの場所における補助ボンディングの要件が軽減される。2台のRCDを使用して設備全体をカバーすることがあり、階上と階下の照明および電源回路を両方のRCDに分散させる。一方のRCDがトリップしても、少なくとも一つの照明と電源回路への電力は維持される。規程を満たすために、RCBOの使用などの他の構成が採用されることもある。RCDに関する新しい要件は、配線し直し、分電盤の変更、新しい回路の設置、あるいはコンセントの追加や壁へのケーブル埋設などの変更が行われない限り、既存の設備の大部分には影響しない。

感電保護に使用されるRCDは、「即時」動作型（時限式ではない）でなければならず、30 mA以下の定格感度電流を持たなければならない。

誤トリップが、RCDが防ごうとしている電気事故のリスクよりも大きな問題を引き起こす場合（例：重要な工場のプロセスへの供給や生命維持装置など）、対象の回路に明確なラベルを貼り、リスクのバランスを考慮した上でRCDを省略できる。これには代替の安全措置の提供が含まれる場合がある。

以前の版の規程では、屋外用機器に使用される可能性のあるコンセントに対してRCDの使用を要求していた。家庭用設備における通常の慣行は、RCD保護を必要とするすべての回路（通常はコンセントとシャワー）をカバーするために単一のRCDを使用し、一部の回路（通常は照明）はRCDで保護しないというものであった。これは、RCDがトリップした場合に照明が失われるという潜在的に危険な事態を避けるためであった。他の回路の保護構成は様々であった。この構成を実現するために、分割負荷構成（スプリット・ロード）として知られる、一つの遮断器グループはメインスイッチ（またはの場合は時限式RCD）から直接供給され、第二の回路グループはRCDを介して供給される分電盤を設置するのが一般的であった。この構成には、多くの機器の通常動作による累積的な漏電電流がRCDの誤トリップを引き起こす可能性があること、およびRCDがトリップすると保護されたすべての回路から電力が遮断されるという認識された問題があった。

### 日本
日本では残留電流装置は一般に「漏電遮断器（ELCB）」と呼ばれ、「電気設備に関する技術基準を定める省令」や「内線規程」によって設置が厳格に管理されている。欧米で一般的なとは異なり、日本は主にを採用しているため、地絡時の故障電流が土壌の抵抗によって制限されやすい。このため、通常の配線用遮断器（MCB）では検知できない微細な漏電を検知するセンサーとしての役割が極めて重要視されている。   

住宅への普及は1971年の電気設備技術基準に漏電遮断器の設置義務が規定されてから段階的に進められ、1995年には単相3線式電路における中性線欠相保護機能が義務化された。さらに2005年の内線規程改定により、住宅内の電路への設置は原則として義務となっている。人体保護を目的とする場合、定格感度電流30mA以下、動作時間0.1秒以内の「高感度・高速形」の使用が標準的である。

具体的な設置義務箇所は多岐にわたり、浴室、洗面所、キッチンなどの水回りや、屋外コンセント、建設現場の臨時配線が含まれる。特に水気のある場所や自動販売機の設置場所では、より感度の高い15mAタイプの遮断器や接地（アース）の併用が強く求められている。近年ではインバータ機器の普及に対応した高調波・サージ対応形や、直流成分を含む漏電を検知できるタイプAへの移行も議論されている。

また「電気設備の技術基準の解釈」では、地絡時に0.5秒以内に動作する漏電遮断器を施設する場合、C種・D種接地工事の抵抗値を500Ω以下（漏電遮断器を敷設しない場合はそれぞれ10Ω、100Ω）まで緩和できると定めている。

## 関連項目

* 配線用差込接続器
* 
* 感電
* 
* 
* 保護継電器

## 注釈

## 脚注

## 外部リンク

* GFCIs Fact Sheet (US Consumer Product Safety Commission) 
* Test of RCCB as per IEC 61008/61009 (Residual Current Device Testing) 
* Why RCD is tripping? – Explanation of nuisance tripping causes
* Testing of electrical leads and residual current devices (RCDs) (Government of Western Australia Department of Health)