絶縁不良とは？危険性や主な発生原因・調べ方を解説

絶縁不良とは、電線や機器の絶縁性能が不十分になった状態です。設備点検で絶縁抵抗値の低下を指摘されても、どこまで急いで手を打つべきかの判断は簡単ではありません。絶縁不良は漏電や感電、火災につながるおそれがあり、基準値と原因を押さえておけば点検で見るべき場所を絞り込めます。

当記事では、絶縁不良の意味と電気設備における法令上の基準、放置した場合の危険性、主な発生原因、絶縁抵抗計や漏れ電流計を使った調べ方までを解説します。

絶縁不良とは、電線や機器の絶縁性能が不十分になった状態を指します。電線や機器は、導体の周囲をビニルやゴムなどの絶縁物で覆い、電流を決められた経路だけに流す構造です。絶縁物の劣化や水分の付着によって絶縁性能が下がると、大地や金属部分へ電流が漏れるおそれがあります。

絶縁不良が絶縁性能の状態を表すのに対し、漏電は電流が本来の経路から外部へ流れ出す現象です。絶縁不良は漏電の原因の1つであり、発見時にすでに漏電している場合もあります。電気設備の点検で絶縁抵抗値を測るのは、目に見えない絶縁性能の低下を数値としてとらえるためです。

電気設備に関する技術基準を定める省令第58条では、電気使用場所の低圧電路について、電線相互間および電路と大地との間の絶縁抵抗値が定められています。開閉器または過電流遮断器で区切れる電路ごとに、次の絶縁抵抗値以上が必要です。

出典：e-GOV法令検索「電気設備に関する技術基準を定める省令」

表の数値は法令上の下限であり、下回った電路は是正が必要な状態です。日常の点検では下限ぎりぎりの運用を避け、基準値より高い管理値を社内で定めて測定値の推移を記録します。また、電気設備の技術基準の解釈第14条では、絶縁抵抗測定が困難な場合、使用電圧が加わった状態の漏えい電流が1mA以下であれば絶縁性能を満たすものとして扱えます。

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絶縁不良を放置すると、感電や火災など人と設備の両面で重大な事故につながるおそれがあります。絶縁性能が下がった電路では、電流が本来の経路から漏れたり、電線同士が短絡したりすることがあるため注意が必要です。主な危険性として、次のようなものが挙げられます。

感電や火災は人命に関わり、設備の停止も生産計画に影響します。絶縁不良は徐々に進む場合だけでなく、浸水や損傷によって急に発生する場合もあるため、異常を認めたら速やかな点検・対処が必要です。

絶縁不良は、材料そのものの劣化と設置環境から受ける影響、外力による損傷が重なって進行します。原因ごとに現れやすい場所や兆候が異なるため、点検で重点的に確認すべき場所も変わります。主な原因として挙げられるのは、次の4つです。

絶縁不良の原因として代表的なのは、絶縁材料そのものの経年劣化です。電線被覆のビニルやゴム、機器内部のエポキシ樹脂は、熱や酸素、紫外線の影響で分子構造が少しずつ変化します。長期間使われた材料は硬くなり、表面に細かなひび割れが現れます。ひび割れた部分に湿気や汚れが入り込むと、そこが微小な電流の通り道になる仕組みです。

設置から10年以上が経過した設備では、外観に異常がなくても絶縁抵抗値が下がっている場合があります。

絶縁物の表面に付着した水分やほこりは、電流の通り道になって絶縁抵抗値を下げる要因です。塩分などを含む水分が絶縁物の表面に付着すると、電気が流れやすくなります。また、堆積したほこりが水分を吸うと、絶縁物の表面に電流の通り道ができます。

屋外の分電盤や換気の悪い地下ピット、油煙の舞う工場は影響を受けやすい環境です。雨天や結露の直後に限って絶縁抵抗値が下がる場合は、水分の影響を疑って乾燥した日に測り直すと原因を特定できます。

絶縁材料は熱に弱く、高温が続く環境や温度差の大きい場所では劣化が加速します。樹脂系の絶縁材料は温度が上がると軟らかくなって酸化による分解が進み、反対に低温では硬くなってひび割れが生じやすい状態です。

日中と夜間の温度差が大きい屋外設備や、運転と停止を繰り返す機器では、絶縁物が膨張と収縮を重ねてダメージが蓄積します。モーターや変圧器のように運転中に自己発熱する機器では、周囲温度に内部の発熱が重なるため、盤内の温度や換気の状態も確認するとよいでしょう。

絶縁物が外力で傷つくと、経年劣化とは関係なく短期間で絶縁不良に至ります。工事中の踏みつけや工具の当たり、無理な曲げや引っ張りは、被覆を削り導体を露出させる原因です。ネズミが盤内へ侵入し、被覆をかじる被害も報告されています。

見た目に浅い傷でも、そこから水分やほこりが入り込めば劣化は急速に進む点に注意が必要です。過電流による発熱も絶縁物を内側から傷めるため、ブレーカーの動作履歴や配線の変形、変色の有無を点検で確認します。

絶縁不良は、絶縁抵抗値や漏れ電流を測って調べます。停電して絶縁抵抗を測る方法と、通電したまま漏れ電流を測る方法があり、設備の運用状況に応じた使い分けが必要です。測定は、専門知識のある担当者が取扱説明書と安全手順に従って行ってください。

絶縁抵抗計は測定対象に直流の試験電圧を加え、微小な電流から抵抗値を求める機器です。維持管理での定格測定電圧の例は、100V系で100Vまたは125V、200V系で250Vです。600V以下の配電路の維持管理・竣工検査には500V、600Vを超える回路などには1,000Vを用いる例があります。実際には機器の取扱説明書や検査仕様に従い、損傷を防ぐことが重要です。

測定前に停電・検電を行い、接続機器は測定条件に応じて切り離します。対地間測定ではEARTH端子を接地側、LINE端子を測定する相につなぎます。線間測定は接続機器を切り離し、対象の電線同士の間で行う方法です。測定値の判定には、低圧電路であれば省令第58条の基準などを用います。測定後は放電させ、異常があれば調査・是正し、安全を確認して復電してください。

停電させられない設備では、クランプ形の漏れ電流計で絶縁状態を調べます。単相2線式では2本、単相3線式では3本の電源線をまとめて挟み、流入・流出する電流の差を測る方法です。接地線は一緒に挟みません。接地線だけを挟む方法もありますが、別経路へ流れる漏れ電流は測れない点に注意しましょう。

漏れ電流には、正常な設備でも流れる対地静電容量による成分が含まれるため、測定値だけで絶縁劣化と断定はできません。電気設備の技術基準の解釈第14条では、低圧電路の絶縁抵抗測定が困難な場合、使用電圧を加えた状態で漏えい電流1mA以下が適合条件の1つです。稼働中は漏れ電流の推移を監視し、停電できる定期点検で絶縁抵抗値を確認します。

出典：経済産業省「電気設備の技術基準の解釈」

絶縁不良は、電線や機器の絶縁性能が不十分になった状態で、漏電や感電、火災を招くおそれがあります。低圧電路の下限は省令第58条が定める0.1MΩから0.4MΩで、下回った電路は是正が必要です。

原因は経年劣化、水分やほこりの付着、温度、物理的な損傷に大別され、設置年数と設置環境の両面から確認場所を絞り込めます。停電できる設備は絶縁抵抗計、止められない設備は漏れ電流計を使い、数値の推移を記録しておくと劣化の兆候を早期につかめます。

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