GFCIコンセントはどのように機能しますか?

Apr 01 2000
私のバスルームには、「テスト」ボタンと「リセット」ボタンが付いたプラグがあります。「テスト」ボタンを押すと、コンセントへの電流が遮断されます。これは何ですか?ヒューズボックスのヒューズとどう違うのですか?
GFCIタイプのコンセントは、回路を流れる電気を常に監視して、電流の損失を検知します。leah613 / Thinkstock

毎年、何百人ものアメリカ人が感電死と呼ばれる電気事故で亡くなっています。これは感電による死です。感電死は、ユーティリティや建設の事故で発生することがありますが、これらの悲劇的な事故は家庭でも発生します。GFCI(漏電遮断器)コンセントが広く採用される前は、米国では年間約800人が死亡していました。現在、主にGFCI技術の急増のおかげで、特に浴室の流しや雨や水が溜まっている場所など、水の近くの地域では、その数は年間約200人に減少しています[出典:Nickel Electric、Fish、at al。 ]。

要するに、GFCIコンセントは、感電から人々を保護するために存在します—それは家のヒューズとは完全に異なります。ヒューズの背後にある考え方は、電気火災から構造物を保護することです。何らかの理由で熱線が誤って中性線に触れた場合(たとえば、マウスが絶縁体を噛んだり、誰かが写真をぶら下げているときにワイヤーに釘を打ち込んだり、掃除機がコンセントコードを吸い上げて切断したりした場合など) )、信じられないほどの量の電流が回路を流れ、トースターのコイルの1つのように回路を加熱し始めます。ヒューズはワイヤーよりも速く熱くなり、ワイヤーが発火する前に燃え尽きます。災害は回避されました。

家庭のヒューズとは異なり、GFCIはコンセント自体に統合されています。ヘアドライヤーなどの電化製品を接続すると、GFCIコンセントがデバイスに供給される電力量を監視します。誤ってアプライアンスを水で満たされたシンクに落とした場合、GFCIは電流の中断を検出し、電力を遮断します...そしておそらくあなたの命を救います。

では、GFCI機能を備えたコンセントを見ているかどうかをどうやって知るのでしょうか。コンセントに組み込まれているテストボタンとリセットボタン(およびおそらくインジケーターライト)が表示されます。

米国の通常の120ボルトのコンセントを見ると、2つの垂直スロットがあり、その下の中央に丸い穴があります。左のスロットは右より少し大きいです。左側のスロットは「ニュートラル」、右側のスロットは「ホット」、その下の穴は「グラウンド」と呼ばれます。アプライアンスが正常に動作している場合、アプライアンスが使用するすべての電気は高温から中性に流れます。 GFCIは、ホットからニュートラルに流れる電流の量を監視します。不均衡がある場合は、回路をトリップします。 GFCIは、わずか4または5ミリアンペアの不一致を検出し、30分の1秒の速さ​​で反応する可能性があります。これは重要な仕様です。約10ミリアンペアで、人間の筋肉は電気的過負荷から「凍結」します。つまり、そのような物体を手放すことはできません。sショックを引き起こす;そのレベルの電流でわずか2秒で死に至る可能性があります[出典:ELCOSH ]。

GFCIスイッチの2つのボタンの確認

感電による麻痺を1秒でも経験したことがあるなら、それは決して忘れられない感覚です。要するに、あなたはいわゆる地絡の一部でした。

地絡とは、熱線が接地されたデバイスの任意の領域、またはジャンクションボックスの接地された部分にさえ接触する場合です。これは、配線の絶縁が損傷している状況で発生する可能性があります。おそらく、げっ歯類のいたずら歯、または配線の経年変化、または非常に一般的な環境条件が原因です[出典:リテルヒューズ]。

湿気と湿気は地絡の最大の原因の2つであり、その結果は人生を変える可能性があります。たとえば、電動ドリルを持って外にいて、雨が降っているとしましょう。あなたは地面に立っています、そしてドリルが濡れているので、ドリルの中の熱線からあなたを通って地面への経路があります。電気が高温からアースに流れると、地絡が発生し、致命的となる可能性があります。 GFCIは、期待どおりにすべての電流がホットからニュートラルに流れているわけではないため、あなたを流れる電流を感知できます。一部の電流は、あなたを介して地面に流れています。 GFCIは、この電力の「漏れ」を感知するとすぐに、回路をトリップして電気を遮断します。

最後に、GFCIコンセントは常に最終的には摩耗することを理解してください。したがって、月に1回程度テストする必要があります[出典:McGarryおよびMadsen ]。コンセントをテストするには、リセットボタンを押してから、簡単な常夜灯またはその他の電気機器を接続します。デバイスの電源がオンになります。次に、テストボタンを押します。GFCIが機能している場合、電源はすぐに切断されます。もう一度リセットを押すと、デバイスの電源が再びオンになります。もしそうなら、コンセントは正常に機能しています。

テストを押してもライトが消えない場合は、問題があります。GFCIが正しく取り付けられていないか、誤動作している可能性があり、ショックから保護することはできません。交換するか、専門の電気技師に連絡して支援を求める必要があります。

GFCIから約10年間使用できる可能性があります。古いユニットは「閉じた」状態で故障する可能性があることを認識してください。つまり、電気を伝導し続けることを意味します。これは明らかに、CFGIの目的全体を損なう危険な状況です。幸いなことに、新しいスタイルは「オープン」に失敗します。つまり、機能しなくなりますが、健康に害を及ぼすこともありません。いずれにせよ、これらのデバイスを定期的にテストすれば、家族のバスルームやそれ以外の場所でも安心できます。

初版:2000年4月1日

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ソース

  • 建設労働安全衛生の電子図書館。「電気の安全性:電気取引の安全性と健康」2002年1月。(2018年4月19日)http://www.elcosh.org/document/1624/888/d000543/section2.html
  • 魚、レイモンドとゲデス、レスリー。「人体への、そして人体を通る電流の伝導:レビュー。」NCBI。2009年10月12日。(2018年4月19日)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2763825/
  • リテルヒューズ。「地絡とは何ですか?」(2018年4月19日)http://m.littelfuse.com/products/protection-relays-and-controls/protection-relays/protection-relay-pages/ground-fault-protection.aspx
  • マクギャリーとマドセンの住宅検査。「GFCIレセプタクルの平均寿命はどれくらいですか?」(2018年4月19日)
  • ニッケルエレクトリック。「電気安全統計」。2015年5月27日。(2018年4月19日)http://www.nickleelectrical.com/safety/electrical-safety-statistics